Ein Leben ohne Proteine ist nicht möglich. Proteine ( von griech. Protos = der Erste) sind die Grundbausteine des Körpers. Sie bilden die Grundsubstanz für Muskeln, Bindegewebe, Haut, Haare und Gewebe.

Allgemeines

Proteine (Synonym: Eiweiße) sind die Grundbausteine der Zellen aller Lebewesen. Proteine sind neben Wasser der Hauptbestandteil des menschlichen Körpers. Sie sind zuständig für Wachstum und Entwicklung des Menschen und die Erhaltung von Gesundheit und Vitalität. Proteine sind wichtigster Baustein von Muskeln, Blut, Haut, Haaren, Nägeln, inneren Organen – einschließlich Herz und Gehirn – und überwiegender Bestandteil von Gewebe, Knochen und Nerven.

Des weiteren sind Proteine wichtig für die Bildung von Enzymen, Antikörpern und bestimmten Hormonen, wie Insulin oder Wachstumshormon.

Neben diesen Aufgaben kann Protein vom Körper auch als Energiequelle herangezogen werden, falls in der Nahrung nicht genügend Fette und Kohlenhydrate enthalten sind. Überschüssig zugeführtes Protein, das nicht für den Aufbau von Gewebe oder zur Energiegewinnung verwendet wird, wird in der Leber umgewandelt und in den Körperzellen als Fett gespeichert.

Proteinmangel führt zu gestörtem Wachstum, schlechter Wundheilung, schuppiger Haut, Blutarmut und einem geschwächten Immunsystem.

Die Chemie der Proteine

Im menschlichen Körper finden sich bis zu 5000 verschiedene Eiweiße, die überwiegend als Enzyme vorkommen (Enzyme sind Biokatalysatoren, die die verschiedensten chemischen Reaktionen im Körper möglich machen). In der Erbsubstanz des Zellkerns (der DNS) sind Informationen von über 2 Millionen verschiedenen Eiweißarten gespeichert. Trotz dieser Vielzahl von Möglichkeiten liegen den Eiweißen nur 25 Aminosäuren als Grundbausteine zu Grunde. Bei der Herstellung eines Proteins in einer menschlichen, tierischen oder pflanzlichen Zelle werden die Aminosäuren – wie die Glieder einer Kette – zu Di-, Tri-, Oligo- und schließlich langkettigen Polypeptiden verbunden. Diese langen Ketten lagern sich wiederum zu dreidimensionalen Strukturen zusammen, den funktionsfähigen Proteinen. Diese Tertiärstruktur genannte Konfiguration ist allen Proteinen, ob Enzym oder Muskelprotein, gemeinsam.

Die Amninosäuren als Bausteine der Proteine

Die Grundstruktur der Aminosäuren zeigt 4 Reste an einem zentralen Kohlenstoff-Atom: eine Säuregruppe (Carboxygruppe), eine Aminogruppe, ein Wasserstoffatom und ein Rest. Der charakteristische Bestandteil aller Aminosäuren ist die Aminogruppe mit dem zentralen Element Stickstoff. Das was die Aminosäuren aber einzigartig macht, sind ihre Reste oder R-Ketten. Diese Reste können Ringstrukturen, Schwefelgruppen, saure- oder basische Gruppen oder auch verzweigte Ketten (verzweigtkettige Aminosäuren oder BCAAs) enthalten. 15 der 25 Aminosäuren kann der Körper selbst produzieren. Diese werden nicht-essentielle Aminosäuren genannt. Die restlichen 10 sogenannten essentiellen Aminosäuren müssen mit der Nahrung zugeführt werden, da sie nicht vom Körper selbst hergestellt werden werden können. Diese 10 Aminosäuren sind Methionin, Threonin, Tryptophan, Lysin, Leucin, Isoleucin, Valin, Phenylalanin, Arginin und Histidin, wobei Arginin und Histidin nur für Säuglinge essentiell sind. Durch besondere Situationen, wie z.B. Krankheiten, vermehrte psychische oder physische Belastungen (z.B. Training), kann ein Zustand entstehen, in dem der Körper mehr dieser Aminosäuren verbraucht, als er bilden kann. Diese Aminosäuren müssen dann ebenfalls mit der Nahrung zugeführt werden und sind somit semi-essentiell. Ein Beispiel hierfür ist Glutamin.