Schwefelhaltige Aminosäuren - Warum sind sie unverzichtbar?

Aminosäuren unterscheiden sich in ihrer chemischen Struktur. Vielleicht haben Sie schon einmal etwas von schwefelhaltigen Aminos gehört. Methionin und Cystein weisen in ihrer chemischen Zusammensetzung Schwefel auf. Wir stellen Ihnen schwefelhaltige Aminosäuren hier näher vor und gehen auf ihre Funktionen in unserem Körper ein.

Schwefelhaltige Aminosäuren & ihre Besonderheiten

Proteinogene Aminosäuren sind der Baustoff jedes Körpergewebes. Sie werden auch als Protein- oder Eiweißbausteine bezeichnet. Die Bausteine bilden unterschiedlich lange Verkettungen aus. Daraus bauen wir körpereigene Eiweiße und Peptide auf. Einige dieser Bausteine kann der menschliche Organismus selbst bilden. Andere müssen mit der Nahrung immer wieder von neuem aufgenommen werden. Deshalb werden proteinogene Aminos in zwei verschiedene Hauptgruppen aufgeteilt. Es gibt essentielle und nicht essentielle Aminosäuren. Zudem gibt es die dritte Gruppe: semi essentielle Aminosäuren.

Chemische Struktur

Ihrer chemischen Struktur nach bestehen Aminos aus einer Hauptkette und mehreren Seitenketten. Der Aufbau der Seitenketten unterscheidet sich bei den einzelnen Aminosäuren etwas. Diese Unterschiede lassen verschiedene Unterkategorien entstehen, nach denen die Bausteine weiter unterteilen werden können. Unter diesen Kategorien findet sich auch eine, bei der in der Seitenkette Schwefel enthalten ist. In der chemischen Nomenklatur erscheint das S in der chemischen Struktur von zwei Bausteinen. Diese Charakteristik trifft auf die nicht essentielle Aminosäure Cystein und die essentielle Methionin zu.

Ein spezieller Mineralstoff

Schwefelverbindungen kommen in nahezu allen lebenden Organismen vor. Auch im menschlichen Körper, wo das Mineral durchschnittlich 0,25 % in allen Körpergeweben ausmacht. Insgesamt kann der gesamte Schwefelgehalt im menschlichen Organismus rund 0,6 % ausmachen. Der Mineralstoff gilt als unverzichtbar für verschiedene Zellfunktionen. Unter anderem trägt er zur Stabilisierung bestimmter Eiweißstrukturen bei. Außerdem ist er Bestandteil mancher Enzyme. Letztere nehmen in unserem Körper Katalysatorfunktionen wahr. Das bedeutet, dass sie Reaktionen zwischen verschiedenen anderen Stoffen fördern oder sogar erst möglich machen. Sie verhalten sich dabei wie eine Art Zündfunken, der eine biochemische Reaktion in Gang setzt.

Methionin

Die schwefelhaltige, essentielle Aminosäure muss mit der Ernährung aufgenommen werden. Der Bedarf an Methionin kann von Mensch zu Mensch schwanken. Durchschnittlich werden hier Werte zwischen 13 mg und 16 mg/Kilogramm Körpermasse angenommen. Unter bestimmten Bedingungen soll sich dieser Bedarf auf bis zu 21 mg/Kilogramm Körpergewicht steigern können. Methionin ist beispielsweise in folgenden Lebensmitteln enthalten:

• Rindfleisch
• Geflügelfleisch
• Nüsse
• Sesam
• Lachs
• Sojabohnen.

Methionin spielt unter anderem bei der Bildung von L-Carnitin eine Rolle. L-Carnitin ist eine Substanz im menschlichen Körper, die entscheidend am Energiestoffwechsel in den menschlichen Zellen beteiligt ist. Der Stoff transportiert Fettsäuren zu den Mitochondrien, den Kraftwerken in unseren Zellen. Weiterhin wird aus Methionin auch Cystein gebildet. Dabei handelt es sich um den zweiten Proteinbaustein, der in der Seitenkette einen Schwefelbaustein aufweist.

Weitere Funktionen von Methionin

Methionin hat weitere Aufgaben und Funktionsbereiche: Der Eiweißbaustein ist eine Vorstufe von Taurin. Dieser nicht proteinogene Eiweißbaustein schützt unter anderem die Herzgesundheit. Außerdem ist er an der Bildung von Glutathion beteiligt. Dabei handelt es sich um eine Substanz, die antioxidativ wirkt. Antioxidative Substanzen bekämpfen sogenannte freie Radikale. Dabei handelt es sich um reaktionsfreudige und aggressive Sauerstoffteilchen, die sich zellschädigend auswirken können. Auch Vitamin C, Vitamin E, der Mineralstoff Selen und verschiedene andere Stoffe sind Antioxidantien. Methionin hat auch eine Funktion im Selenstoffwechsel inne. Des Weiteren unterstützt Methionin

• die Leberfunktion- und gesundheit durch Abbau übermäßiger Fetteinlagerungen.
• die Regeneration der Nieren.
• die Entgiftung von Schwermetallen Körper wie etwa Blei.

Methionin in der medizinischen Anwendung

Durch die Aufnahme größerer Mengen von Methionin lässt sich eine Harnansäuerung erreichen. Dieser Effekt entsteht, wenn überschüssiges Methionin Schwefelsäure bildet. Das gilt etwa bei Blasenentzündungen, die mit Antibiotika behandelt werden. Methionin kann hier über die Ansäuerung des Harns dazu beitragen, dass das Bakterienwachstum gehemmt wird. Als Katzenhalter können Sie Methionin auch in Tierfutter begegnen. Katzen leiden häufig an Erkrankungen des Harn- und Nierentraktes. Auch dabei ist eine Ansäuerung des Urins sinnvoll.

Cystein

Die zweite und nicht essentielle schwefelhaltige Aminosäure ist Cystein. Der Eiweißbaustein wird mit Methionin und Homocystein von unserem Organismus selbst produziert. Daneben ist er auch in verschiedenen Lebensmitteln enthalten, wie zum Beispiel in

• Lachs
• Hühnereiern
• Geflügelfleisch
• Schweinefleisch
• Sonnenblumenkernen.

Das schwefelhaltige Cystein ist wesentlicher Bestandteil verschiedener Faserproteine, die unter der Bezeichnung Keratin zusammengefasst werden. Damit ist Cystein die Basis von Haut, Haaren und Nägeln. Ähnlich wie Methionin ist Cystein an der Bildung verschiedener anderer wichtiger Stoffe beteiligt unter anderem von

• Glutathion
• Taurin
• Coenzym A.

Bedarfswerte isoliert von Methionin werden für Cystein in der Regel nicht angegeben. Häufig wird dagegen Cystein zusammen mit Methionin betrachtet, weil beide Aminosäuren Proteine Schwefelverbindungen aufweisen und überlappende Funktionen haben.

Cystein in der medizinischen Anwendung

Aus Cystein werden einige pharmazeutische Substanzen hergestellt, die Sie vielleicht unter den Bezeichnungen NAC oder ACC kennen. Diese Wirkstoffe sollen zähen Schleim bei verschiedenen Bronchial- und Lungenerkrankungen verflüssigen können. Auch zur Vorbeugung von Strahlenschäden sowie bei einigen neurologischen Erkrankungen kommt Cystein zum Einsatz. Neu- und Frühgeborenen sowie Menschen, die unter einer Leberzirrhose leiden, haben ein bestimmtes Enzym nicht, das für die Bildung von Cystein sorgt. Hier muss unter Umständen wie bei einer essentiellen Aminosäure ständig Cystein von außen zugeführt werden.

Was ist Homocystein?

Vielleicht haben Sie im Zusammenhang mit der Gesundheit Ihrer Blutgefäße auch schon einmal etwas von Homocystein gehört. Jetzt mögen Sie sich fragen, ob Cystein und Homocystein miteinander zu tun haben. Auch Homocystein ist ein Eiweißbaustein, er gehört aber nicht zur Gruppe der proteinogenen Bausteine. Das bedeutet, dass Homocystein nicht zur Gewebebildung beiträgt. Dafür hat dieser Proteinbaustein einen Anteil an der körpereigenen Bildung von Cystein. Homocystein nimmt an Umwandlungsprozessen von Proteinbausteinen und anderen Substanzen im menschlichen Körper teil. Allerdings werden erhöhte Werte an Homocystein mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Die sogenannte Verkalkung der Blutgefäße hängt nach modernen wissenschaftlichen Erkenntnissen maßgeblich mit erhöhten Werten an Homocystein zusammen. Ähnliche Zusammenhänge werden auch mit verschiedenen Demenzerkrankungen diskutiert. Unter anderem soll ein Mangel an Vitamin B12 dazu beitragen können, dass zu viel Homocystein vorhanden ist.

Schwefelverbindungen in Proteinbausteinen sind unverzichtbar

Schwefelhaltige Aminosäuren haben in der Gruppe der proteinogenen Bausteine einen besonderen Platz. Unser Organismus braucht diese Aminos nicht nur für die Bildung von Gewebe, zum Beispiel von Haut, Haaren und Nägeln. Sie sind ebenso wichtig für die Lebergesundheit und im Kampf gegen oxidative Stoffe. Die Bedeutung schwefelhaltiger Aminosäuren ist deshalb kaum zu überschätzen. Da sie die Vorstufen verschieden Antioxidantien sind, können Sie möglicherweise besonders im Alter von diesen beiden Aminos profitieren. Oxidative Prozesse werden zunehmend auch mit der Alterung in Verbindung gebracht. Allerdings ist der Forschungsbedarf zu diesem Thema noch hoch.