Was sind Proteine und wofür brauchen wir sie?
Proteine (=Eiweiße) sind neben Kohlenhydraten und Fetten eines der Hauptbestandteile von Lebensmitteln. Sie sind die Grundbausteine der Zellen aller Lebewesen. Wie wichtig diese sind, wird schon im Namen deutlich, welcher vom griechischen „protos“ = erstes, wichtigstes kommt.
Aufgebaut sind Proteine aus kleineren Bausteinen – den Aminosäuren. Man kann sich das ganze wie ein Duplohaus vorstellen. Die kleinen Bausteine sind die Aminosäuren, welche beim Zusammenbauen ein Haus – das Protein – ergeben.
Ohne Proteine ist kein Leben möglich.
Proteine – unentbehrlicher Reparatur- und Baustoff
Von der Geburtsstunde an sorgt der Körper für Wachstum, Erneuerungen und Reparaturen von Zellen und Geweben. Für diese Vorgänge sind Proteine unentbehrlich. Sie sind die Bausteine des Lebens. Anders als viele vermuten sind sie nicht nur am 
Muskelwachstum beteiligt, sondern ermöglichen jeder Körperzelle sich gegen Fremdkörper zu schützen. Zellfunktionen werden von Proteinen kontrolliert und reguliert, Zellschäden werden von ihnen repariert.
Sollten mal nicht genügend Fett oder Kohlenhydrate bzw. Glucose vorhanden sein, können Proteine auch als Energiequelle genutzt werden.
Proteine sind also kleine Wunderwerke ohne die kein Leben möglich wäre.
Wofür werden Proteine im menschlichen Körper genutzt?
Proteine werden im Körper für eine Vielzahl von Aktionen benötigt.
Hier nur ein paar Beispiele:
- Zellwachstum (Haut, Haare, Knochen, Muskeln, etc)
- Immunsystem (Antikörper sind Proteine)
- Transport (z.B.: roter Blutfarbstoff Hämoglobin transportiert Sauerstoff)
- Aufbau von Enzymen (biologische Katalysatoren) – sie steuern biochemische Prozesse
- Aufbau von Hormonen (z.B. Insulin)
- Säure-Base Balance (Proteine fungieren auch als Puffer um den pH-Wert in den Körperflüssigkeiten in seinen engen Grenzen zu halten)
- Stützfunktion bei Knorpelsubstanz, Knochen, Sehnen, Haut
- Grundbaustein der Muskelfasern (Actin und Myosin)
- Abbauprozesse (Fettabbau, Proteinabbau, etc.)
- Neurotransmitter (Botenmoleküle an Nervenzellen)
Welche Aufgaben die einzelnen Proteine übernehmen, ist abhängig von der Aminosäurezusammensetzung und räumlichen Struktur („Faltung“) des Proteins.
Proteine sind aus Aminosäuren aufgebaut
Proteine setzen sich aus Aminosäureketten zusammen, welche erst durch ihre spezielle Faltung (= räumliche Struktur) ihre Funktionen ausüben können. Allein die falsche Faltung kann dazu führen, dass ein Protein unbrauchbar ist und tatsächlich auch Krankheiten (beispielsweise Krebs, Mukoviszidose, etc.) verursachen kann.
Für die Ernährung, sprich die Versorgung des Körpers, ist jedoch nur die Aminosäurezusammensetzung von Bedeutung. Da ist es nötig, dass der Körper den gesamten Pool von Aminosäuren zur Verfügung hat. Ist dies der Fall, so baut sich unser Körper mit Unterstützung von seinen kleinen Helfern den Enzymen, Vitaminen und Mineralstoffe das benötigte Protein in eigenständiger Arbeit zusammen.
Was sind Aminosäuren?
Aminosäuren bestehen aus mindestens einer Carboxygruppe (-COOH) und einer Aminogruppe (-NH). Nachfolgend ist der Aufbau der Aminosäure Glycin gezeigt.
Aminosäure Glycin mit Beschriftung der Carboxy- und Aminogruppe
Es gibt mehrere hundert Aminosäuren, allerdings sind für den Menschen nur die proteinogenen Aminosäuren – mit anderen Worten: am Proteinaufbau beteiligten – wichtig. Für den Menschen sind 20 proteinogene Aminosäuren von Bedeutung.
Für den Menschen sind 20 proteinogene Aminosäuren von Bedeutung.
Wie in der Abbildung zu erkennen ist, enthält die Aminogruppe ein Stickstoffmolekül (N) – welches die Wichtigkeit von Proteinen verdeutlicht, da Proteine für uns die einzige verwertbare Stickstoffquelle sind. Hier könnt ihr mehr über die Rolle des Stickstoffs erfahren.
Essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren
In der Wissenschaft wird von essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren gesprochen. Die essentiellen kann der Körper nicht selber herstellen, weshalb diese unbedingt über die Nahrung zugeführt werden müssen.
Fehlt hingegen eine nicht-essentielle Aminosäure, so kann diese unter Energieaufwand aus Vorstufen anderer Aminosäuren vom Körper selber zusammengebaut werden. Voraussetzung dafür ist jedoch eine ausreichende Nahrungsmenge, insbesondere genügend Stickstoff (N).
Dies könnte eventuell zu Fehlinterpretationen führen, da der Eindruck entstehen könnte, dass die nicht-essentiellen Aminosäuren nicht so wichtig sind. Doch dem ist nicht so!! Eigentlich spricht der Umstand, dass die Natur dem Körper die Möglichkeit gegeben hat einige Aminosäuren selber herzustellen eher für die Bedeutsamkeit gerade dieser Aminosäuren. Daher ist es unerlässlich verschiedene Proteinquellen zu sich zu nehmen, damit der Körper von jeder Aminosäure eine ausreichende Menge zur Verfügung hat. Bei einer abwechslungsreichen, ausgewogenen Ernährung sollten somit keine Defizite auftreten.
Hinweis: Alle essentiellen Aminosäuren kommen auch in Pflanzen vor! Durch eine geschickte Kombination von Nahrungsmitteln kann also auch bei einer rein pflanzlichen Ernährung der Aminosäurebedarf gedeckt werden.
Mehr zum Thema Proteine aus Pflanzen und ob Pflanzen eventuell das bessere Fleisch sind – HIER.
Was macht der Körper mit den aus der Nahrung zugeführten Proteinen?
Wie schon erwähnt entstehen Proteine aus aneinander gereihten Aminosäuren. Im Körper werden tagtäglich Proteine aufgebaut, abgebaut und auch umgebaut, wodurch mehrere Gramm Protein täglich verloren gehen. Die für die Proteinsynthese (=Proteinaufbau im Körper) benötigten Aminosäuren stammen zum Teil aus „recycelten“ Aminosäuren, sprich vom Körper abgebauter, nicht mehr benötigter Proteine und der Rest muss über die Nahrung zugeführt werden.
Die über die Nahrung aufgenommenen Proteine zerkleinert der Körper in viele kleine Untereinheiten, die Aminosäuren. Anschließend baut er sich je nach Bedarf das benötigte körpereigene Protein wieder auf.
Man kann sich das als Baukastenprinzip wie bei dem Spielzeug von kleinen Kindern vorstellen. Das Kind bekommt ein fertiges Duplohaus vorgesetzt, zerlegt es in einzelne Bausteine und baut sich dann sein eigenes Haus wieder auf.
Um diese Aufgabe zu bewältigen ist es aber wichtig, dass der Körper ALLE Bausteine zur Verfügung hat – sprich alle Aminosäuren gleichzeitig.
