Eiweißstoffwechsel:

Eiweiß ist die Grundsubstanz, welche Feststoffliches mit Feinstofflichem verbindet und so Leben ermöglichst. Unsere Muskeln, das Skelettsystsem, die Gefäßwände, Herz, Gehirn, Blutkörperchen, Hormone, Enzyme, alle Zellen funktionieren mit Eiweiß.

Die gesamte Aktivität unseres Organismus (der Zellen und ihrer Interaktion) beruht auf der Bereitstellung von Glukose aus Eiweiß. Schlüssel für diesen Bereitstellungsprozess ist das Hormon Cortisol, welches aus Cholesterin gebildet wird.

Neben den Muskeln dient vor allem das Blutplasma als Eiweißspeicher. Etwa 8% des Blutplasmas besteht aus unterschiedlichen Eiweißen:

- Albumin (etwa 55 - 70%) insbesondere für die Aufrechterhaltung des kolloidosmotischen Gefäßdrucks und als Eiweißspeicher

- Alpha-1-Globulin (ca. 2-5%) als Antikörperpool ein elementarer Bestandteil des Immunsystems

- Alpha-2-Globulin (ca.5-10%) ditto

- Beta-Globulin  (ca. 10-15%) ditto

- Gamma-Globulin (ca. 12-20%) ditto

Das Eiweiß im Blut hat also 3 wesentliche Aufgabenbereiche:

- Bindungsfunktion, damit das Wasser (ca. 89% des Blutplasmas) in den Gefäßen verbleibt

- Antikörperpool zur Immunabwehr

- Transportfunktion für Mineralien, Spurenelemente, Vitamine etc.

Weist der Mensch einen verringerten Gesamteiweißspiegel von etwa 20%, so steht dies in direktem Zusammenhang mit Abwehrschwäche, Neigung zur Ödembildung und generelle Zellmangelversorgung. Großflächige Verbrennungen sind deshalb oft tödlich, weil sie a) einen starken Eiweißverlust und b) aufgrund der Stresssituation einen stark verringerten Cholesterinspiegel nach sich ziehen. Die Ärzte behelfen sich bis dato damit, dass solchen Patienten bis zu 15 rohe Eier pro Tag per Sonde zugeführt werden.

Die Muskeln bestehen zu ca. 20% aus Eiweißen, der Körper insgesamt besteht zu ca. 17% aus Eiweißen (ca. 40% in Bezug auf die Festbestandteile des Körpers). Die menschlichen Eiweiße umfassen 20 Aminosäuren, welche in der Leber aus dem aufgenommenen tierischen / pflanzlichen Eiweißen zu den erforderlichen menschlichen Eiweißen synthetisiert werden. Die in der Nahrung enthaltenen Aminosäuren stehen als Baustoff für die Leber erst dann zur Verfügung, nachdem deren räumliche Struktur im Magen in die (langkettigen) Bestandteile aufgebrochen wurde, im Dünndarm diese Bestandteile auf ihre Grundform (kurze Aminosäureketten) heruntergebrochen und über die Dünndarmschleimhaut (vor allem dem Krummdarm, dem letzten Dünndarmabschnitt) ins Blut aufgenommen wurden, von wo sie über das Pfortadersystem direkt zur Leber gelangen.

Von den 20 Aminosäuren sind 8 essentiell, müssen also über die Nahrung zugeführt werden, da der Körper sie nicht selbst bilden kann. Zudem sind 2 Aminosäuren semi-essentiell, im Babyalter können diese von der Leber noch nicht synthetisiert werden. Die Aminosäuren werden unter Abspaltung von Wasser zu Dipeptide, Oligopeptide, Polypeptide hin bis zu den großen Proteinen von der Leber im Eiweißstoffwechselprozess in menschliches Eiweiß zusammenbaut und ins Blutplasma abgegeben, von wo aus diese dem gesamten Organismus dann zur weiteren Verwendung zur Verfügung stehen.

Die Information für den Zusammenbau der Aminosäuren zu den benötigten Proteinen kommt vom Zellkern, den Erbmaterialträgern (Chromosomen). Wird ein bestimmtes Gen (ein spezieller Abschnitt des Chromosoms) von der Zelle zur Produktion des körpereigenen Proteins (z.B. Insulin) benötigt, so wird der entsprechende DNA Abschnitt identifiziert und entspiralisiert und mittels mRNS (messenger Ribonukleinsäure), ausgeschickt vom rauhen endoplasmatischen Retikulum, abgelesen / kopiert. Die so kopierte Sequenz wird mittels tRNS (transport RNS) zurücktransportiert zum rauhen endoplasmatischen Retikulum. Proteine sind nichts anderes als spezifische Sequenzen von Aminosäuren, welche im Erbmaterial hinterlegt sind.

In ihrer Strukturform lassen sich Proteine als Faltblatt oder Schrauben förmig zusammengesetzte Proteine unterscheiden. Die räumliche Struktur wirkt als "Schlüssel - Schloss" Prinzip, d.h. aus der Form ergibt sich, ob ein Protein z.B. an eine Zellwand an einen Rezeptor andocken und einen bestimmte chemische Reaktion auslösen kann oder nicht. Die Struktur (Helix oder Faltblatt) wird bestimmt durch jene variierenden Molekülgruppen, welche an einen Arm der C-Verbindung der Aminogruppe angehängt ist. Die Aminogruppe (NH2) selbst ist über einen anderen Arm desselben C immer mit der gleichen Säuregruppe (Carboxyl, COOH) verbunden.

Im Blutplasma kommen vor allem Albumine und Globuline vor. Ohne ausreichend Albumine kann der kolloidosmotische Druck erforderlich für die Aufrechterhaltung des Blutvolumens nicht erzeugt werden. Die Globuline stellen die Speicherform von "Reserveeiweiß" dar, d.h. sie sind die kleinsten Bausteine des Lebens, verfügbar für die Zellen und sie werden auch als Protite bezeichnet, wobei im Mikroskop nur Symprotite, also bereits weiter zusammengebaute Protite, optisch sichtbar sind.

Da Eiweiße in den Zellen des Körpers ständig auf- und umgebaut werden - ein Teil wird verstoffwechselt und als Energie verbraucht - und unsere Ernährung meist Proteine im Übermaß enthält, weisen viele Menschen eine so genannte Übereiweißung auf. Die tägliche Zufuhr an Eiweißen soll laut geltender Schulmedizin als Orientierungswert je nach körperlicher Tätigkeit und Stoffwechseltyp um ca. 0,8g/kg Körpergewicht liegen (ca. 0,5g/kg bei älteren Mens:chen mit bereits reduziertem Stoffwechsel, ca, 1,5g/kg bei sportlich aktiven Mens:chen mit gutem Stoffwechsel), wobei die Bioverfügbarkeit von Eiweiß hier einen wichtigen Aspekt darstellt. Es besteht kein Unterschied zwischen tierischem und pflanzlichen Eiweiß in deren Denaturierung und Aufnahme in das Pfortadersystem, jedoch in dessen Säurewertigkeit, wodurch vor allem tierische Proteine von fleischfressenden Tieren nur zu ca. 40% bioverfügbar sind, pflanzliche Eiweiße hingegen zu ca. 70%. Die "Eiweißspeicherkrankheit" aufgrund von zu hoher saurer Eiweißzufuhr, die in den Kapillarbereichen und dem Pischinger Raum zu lokalisieren ist, führt zu diversen Erkrankungen wie z.B. Bluthochdruck, Arthrose usw.. Besser verwertbar ist Fisch und Fleisch von pflanzenfressenden Tieren als von fleischfressenden Tieren, trotzdem sollte der basische Eiweißanteil wie z.B. von der Süsslupine etwa 2/3 der zugeführten Eiweiße ausmachen. Die biologische Wertigkeit eines Nahrungsmittels ist wichtig, sie besagt, wie ähnlich die essentiellen Aminosäuren in einem Nahrungsmittel der Komposition des menschlichen Körpers entsprechen. Der Wert der biologischen Wertigkeit eines Nahrungsmittels entspricht dabei dem im Vergleich zum Körperwert niedrigsten Aminosäurenwert (Begrenzungswert), wobei die Aminosäurenbestandteile der einzelnen Nahrungsmittel einfach aufsummiert werden.

Nachstehend einige typische Nahrungsmittel in Bezug auf ihrer essentieller Aminosäurenkomposition:

 Körper-

eiweißwert

Valin

Leucin

Iso-

leucin

Threo-

nin

Methio-

nin

Lysin

Phenyl

analin

Trypto-

phan

Rindfleisch

5,06

7,46

4,59

4,91

2,27

6,08

4,71

1,29

 Vollei

5,04

6,95

5,48

3,82

2,78

6,61

5,13

1,31

 Kuhmilch

6,35

8,00

6,95

4,26

3,57

6,26

5,48

1,30

 Fisch

7,30

9,84

7,39

3,91

2,96

6,52

4,96

1,39

 Sojabohne

5,04

6,44

5,21

4,26

2,87

6,78

3,91

1,05

 Erbsen

4,52

5,74

4,09

3,48

1,74

5,04

4,96

1,05

 Weizenmehl

3,48

5,56

3,56

3,39

0,87

4,35

4,17

0,61

 Kartoffel

3,92

6,44

3,56

2,35

2,26

2,00

4,87

9,55

 Karotte

4,17

5,48

4,35

3,22

1,39

4,35

4,70

0,70

 Bierhefe

4,93

4,80

3,77

3,48

0,87

2,61

3,63

0,58

Eiweißverdauung:

Eiweiße werden durch Denaturierung im Magen in die Peptidketten zerlegt. Die Denaturierung bedeutet, dass die Zwischenverbindungen, welche dem Protein die dreidimensionale Struktur (Helix oder Faltblatt) geben und dessen Funktion (z.B. Enzym oder Hormon) festlegen, irreversibel aufgelöst werden. Durch die nun offene Struktur können Enzyme an den Strang ansetzen und diesen in Strangteile zerlegen.

Enzyme spalten dann diese Peptidketten weiter herunter, bis letztlich die Aminosäuren als Baustoffe vorliegen. Die Pankreas gibt dazu das so genannte Elaste in den 12-Fingerdarm ab.

Das Endprodukt der Eiweißverdauung sind immer Aminosäuren. Über die Dünndarmzotten können jedoch neben Aminosäuren auch Di- und Tripeptide resorbiert werden, da sie klein genug sind, um das Epithel zu durchwandern.

Verdauungsort

Verdauungssäfte

Enzyme

Ausgangsprodukt

Spaltprodukt

Magen

Magensaft / Salzsäure

Salzsäure

Proteasen: Pepsin

Denaturiert Eiweiße

Proteine

 

Polypeptide

Zwölffingerdarm

Pankreassaft

Proteasen: Trysin,

Chymotrypsin, Elastase,

Peptidasen

Polypeptide

Oligopeptide, Die- und Tripeptide

Aminosäuren

Dünndarm/-epithel

Darmsaft

Peptidasen

Oligo- /Di- und

Tripeptide

Aminosäuren

Bei der Verstoffwechselung von Proteinen entsteht Laktat (Milchsäure) und bei intensiver Muskeltätigkeit auch Ammoniak, welches von der Leber in Harnstoff umgewandelt und über die Niere ausgeschieden wird. Der Organismus kompensiert säuerliche Nahrungsaufnahme mit basischen Elementen wie vor allem dem Calcium. Bei dauerhafter Übersäuerung führt dies zum Raubbau an den Calcium Reservoiren, den Knochen, welche in der Folge porös und brüchig werden (Osteoporose). Aufgrund der Versauerung durch Laktat kommt es aber auch zu Überlastungen der Ausscheidungsorgane, wodurch sich Schlackenstoffe im Organismus ansammeln, welche der Körper insbesondere im Fettgewebe anlagert. Dies führt zu einer Verhärtung von Bindegewebe, was zusammen mit der Verschlackung und zu saurem Milieu den Zellstoffwechsel reduziert und so zu chronischen bzw. sogar degenerativen Erkrankungen führt.

Eine Verbesserung des Eiweißstoffwechsels erreicht man am einfachsten durch: a) Ernährung mit hochwertigem, fettarmen Eiweiß aus pflanzlicher (z.B. Lupinen, Hanfprotein, Kopfsalat, Brokkoli, Sojapflanzen, Bohnen, Blumenkohl) und selektiver tierischer Nahrung (frischer Fisch, in geringen Mengen Geflügel), b) ausreichend Bewegung im Sauerstoffgleichgewicht, c) eine ausreichende Trinkmenge an Wasser. 

Es entsteht z. B. bei zu saurem Milieu aus der benötigten Aminosäure Histidin das Blutgefäß erweiternde und Allergie auslösende Histamin. Ein Schritt in der Eiweißstoffwechselregulation wäre in diesem Fall die Zufuhr der Aminosäure Histidin und die Ausleitung von Histamin.

Eiweißauf-, um,- abbau im Körper:

Die Leber, aber auch jede Zelle mit Zellkern bilden aus Aminosäuren körpereigene Eiweiße (Proteinsynthese).

Beispiele:    Albumine: halten das Wasser in den Blutgefäßen (kolloidosmotischer Druck)

                   Globuline: haben eine Trägerfunktion für die Antikörper / Abwehrfunktion

                   Fibrinogen: aus diesem geht Fibrin für die Filitbildung bei der Blutgerinnung hervor

                   Hämoglobin: wird in das Häm eingebunden für die kovalente Anbindung von Sauerstoff (O2)

                   Enzyme: Katalysatoren für chemische Reaktionen

                   Hormone: Botenstoffe zwischen den Organen / Zellen

Da von den 20 Aminosäuren die Leber 12 selbst synthetisieren kann (nicht-essentielle Aminosäuren), ist ein Umbau innerhalb dieser 12 Aminosäuren in jede andere nicht-essentielle Aminosäure möglich. Dieser Vorgang wird Transaminierung genannt. Die Enzyme, welche in diesem Vorgang verwendet werden, heißen Transaminasen. Diese Enzyme ermöglichen es, dass die an die Säuregruppe (Carboxyl) angebundene Aminogruppe auf eine Ketonsäure übertragen werden kann, welche quasi als Drehscheibe für die Aminosäurenproduktion genutzt wird. Wichtige Transaminasen (bekannt aus den Blutlaborwerten für die Leber) sind:

GOT... Glutamat-Oxalacetat-Transaminase                       GPT... Glutamat-Pyruvat-Transaminase

Überschüssige Aminosäuren, welche nicht zur Proteinsynthese gebraucht werden, können im Körper nicht gespeichert werden und sind daher abzubauen und auszuscheiden. Dabei kann von den Aminosäuren das Kohlenstoffgerüst im Stoffwechsel weiterverwendet werden (z.B. für die Gluconeogenese, im Citratzyklus), die Aminogruppen (mit dem Stickstoff) müssen aus dem Körper gebracht werden. Dieser Spaltvorgang, bei dem die Aminogruppen übrig bleiben, nennt man Desaminierung, es bleibt dabei Ammoniak (NH3) bzw. Ammonium (NH4+) übrig. Beide Stoffe sind äußerst zytotoxisch (insbesondere für Hirn und Nervenzellen) und müssen von der Leber unverzüglich nach der Abspaltung in die harnpflichtige Substanz "Harnstoff" umgewandelt werden. Dieser Umwandlungsvorgang ist sehr komplex, er läuft über 10 Reaktionsstufen.

Bei vorgenanntem Umwandlungsvorgang verbleibt ca. 15% Stickstoff im Körper, andererseits wird Stickstoff auch in Form von Nitrat (NO3-) in Nahrungsmitteln in den Körper eingebracht. Dieser Stickstoff wird über Bakterien zu Nitrit (NO2)- reduziert, welches den Effekt hat, dass eine Umwandlung von Hämoglobin (Fe2+) in Methämoglobin (Fe3+) geschieht und dadurch die Sauerstoffeinbindung in den Häms reduziert wird (Absenkung der Sauerstofftransportqualität).

Beim Grillen, welches in der chinesischen Medizin verpönt ist, können Nitrite sich mit Aminosäuren verbinden und die Nitrosamine formen. Diese sind krebserregend. Nitrosamine kommen aber auch in gepökelten (in Salz eingelegten) Fleischwaren vor.