Arginin

Arginin ist eine proteinogene α-Aminosäure. Für den Menschen ist sie semi- bzw. halb-essentiell. Der Name leitet sich vom lateinischen Wort argentum (Silber) ab, da die Aminosäure zuerst als Silber-Salz isoliert werden konnte. Diese Aminosäure hat den höchsten Masseanteil an Stickstoff von allen proteinogenen Aminosäuren. Im Dreibuchstabencode wird Arginin mit Arg und im Einbuchstabencode als R abgekürzt.

Arginin ist ein Metabolit des Harnstoffzyklus, in dem der Ammoniak, der beim Abbau von Stickstoffverbindungen (z. B. Aminosäuren) entsteht, in Harnstoff umgewandelt wird.
Inhaltsverzeichnis
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* 1 Struktur
* 2 Vorkommen
* 3 Synthese
* 4 Funktionen
* 5 Bedarf
* 6 Quellen
* 7 Weblinks

Struktur [Bearbeiten]

Arginin ist eine α-Aminosäure mit einer Guanidin-Funktionalität in der Seitenkette. Der pKa-Wert der Guanidin-Gruppe liegt bei 12,1 (stark basisch), der Aminogruppe bei 9,0 und der Säuregruppe bei 2,0.[2] Die Guanidin-Gruppe ist sowohl im sauren und neutralen, als auch im schwach basischen Milieu protoniert und trägt eine positive Ladung, die zwischen den Aminogruppen delokalisiert ist. Proteine, die Arginin enthalten, werden durch diese Ladung hydrophiler, also wasserlöslicher.

Vorkommen [Bearbeiten]
Quellenangaben
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Arginin kommt in fast allen Proteinen vor. Als Beispiel hier der Arginingehalt einiger Lebensmittel je 100 Gramm:

* Erdnüsse 3,46 g
* Weizenkeime 2,25 g
* Sojabohnen 2,20 g
* Haselnüsse 2,03 g
* Garnelen 1,74 g
* Hammelfleisch 1,40 g
* Hühnerfleisch 1,35 g
* Thunfisch 1,25 g
* Walnüsse 1,14 g
* Haferflocken 0,87 g
* 1 mittelgroßes Hühnerei 0,45 g

Synthese [Bearbeiten]

Im Harnstoffzyklus entsteht Arginin aus Carbamoylphosphat, L-Ornithin und L-Aspartat und dient dabei der Entgiftung des Körpers von Ammoniak. Arginin ist weit verbreitet. Es findet sich in fast allen Eiweißen und in freier Form in vielen Pflanzen, beispielsweise Buchweizen, Kürbisgewächsen und Nadelhölzern. Es dient in Keimlingen und Speicherzellen als Stickstoff-Reservoir.

Funktionen [Bearbeiten]

Gemeinsam mit Lysin und Histidin gehört Arginin in die Gruppe der „basischen“ Aminosäuren oder Hexonbasen. Diese besitzen eine basische Gruppe, hier eine Guanidinogruppe, die im Neutralbereich stets protoniert (positiv geladen) ist. Arginin ist gut in Wasser löslich und reagiert (durch Bindung von Protonen) alkalisch.

Arginin ist eine Quelle energiereicher Stickstoff-Phosphat-Verbindungen in Organismen.

Arginin ist an zahlreichen Funktionen im Körper beteiligt. Arginin ist die alleinige Vorstufe von Stickstoffmonoxid (NO), einer der kleinsten und schnellflüchtigsten Botenstoffe im menschlichen Körper. 1998 erhielten die Wissenschaftler Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro und Ferid Murad für die Erforschung des Zusammenhangs von Arginin und NO den Nobelpreis für Medizin. Die Freisetzung von NO aus Arginin führt physiologischerweise zu einer Gefäßerweiterung und Hemmung der Thrombozytenaggregation und -adhäsion. Dadurch wird die Bereitschaft für thrombotische Veränderungen sowie Gefäßplaqueabbrüche herabgesetzt. Zusätzlich wird die Ausbildung der endothelialen Dysfunktion (gestörten Gefäßfunktion) verhindert.[3]

Das aus Arginin gebildete NO gilt als die wichtigste Regel- und Schutzsubstanz für ein gesundes Gefäßepithel. Eine Störung der physiologischen, NO-vermittelten Endothelfunktion wird als Frühzeichen arteriosklerotischer Veränderungen angesehen. Auslöser einer gestörten Gefäßfunktion sind u.a. erhöhter Blutzucker und erhöhtes LDL-Cholesterin, Übergewicht, Diabetes mellitus, Rauchen, Alkoholabusus, oxidativer Stress, Hyperhomocysteinämie. Diese kardiovaskulären Risikofaktoren gehen mit einer verringerten Aktivität von endothelialem NO einher. Eine kombinierte Zufuhr von Arginin mit Folsäure, Vitamin B6 und Vitamin B12 und/oder Antioxidantien (z. B. Granatapfel, Vitamin C) kann die Aktivität des NO-produzierenden Enzyms NO-Synthase (NOS) verbessern.[4][5][6]

Diverse Untersuchungen in den letzten Jahren zeigen die Bedeutung von Arginin für die Prävention und Therapie atherosklerotisch bedingter Herz- und Gefässerkrankungen. Bluthochdruck geht mit einem Defekt des Arginin-NO-Stoffwechsels einher. Bei Hypertonikern, deren Blutdruck sich durch Enalapril (20 mg) und Hydrochlorothiazid (12,5 mg) nicht ganz normalisieren ließ, konnte durch eine zusätzliche, ernährungsphysiologische Gabe von 3x2 g Arginin/d der Blutdruck weiter gesenkt werden.[7] Die blutdruck-senkende Wirkung von Arginin wurde in mehreren Studien dokumentiert.[8][9] Bei Patientinnen mit Präklampsie konnte bereits durch eine Supplementierung mit nur 3 g Arginin/d über 4 Wochen ein nebenwirkungsfreier Rückgang der Hypertonie erzielt werden.[10]

Arginin kann zudem die Wirksamkeit einer Nitrattherapie (Nitroglycerin) bei Angina-pectoris-Patienten positiv beeinflussen. Nitrate entfalten ihre Wirkung ebenso wie Arginin über die Bildung von NO. Eine Dauertherapie mit Nitraten führt zu einer Abschwächung der pharmakologischen Wirkung, die als Nitrattoleranz bekannt ist. Bei kontinuierlicher transdermaler Nitroglycerintherapie kann durch die ernährunhsphysiologische Einnahme von 4x700 mg Arginin/d einer Nitrattoleranz vorgebeugt werden.[11]

Darüber hinaus trägt die Aminosäure Arginin zu einem gut funktionierenden Immunsystem bei. Arginin hat jedoch auch ein NO-unabhängiges Wirkprofil, indem es u.a. den intrazellulären und extrazellulären pH-Wert reguliert, die Blutviskosität senkt, selbst antioxidativ wirkt, die Vorstufe für die Synthese anderer Aminosäuren, Proteinen, Polyaminen darstellt, die Freisetzung von Hormonen (Insulin, Glukagon, Prolactin und Wachstumshormon) stimuliert, die Fibrinolyse verbessert und den Fibrinabbau steigert.[12]

Eine weitere Anwendung von Arginin ist seine Cholesterin-senkende Wirkung. In einer placebokontrollierten Doppelblindstudie wurde die Senkung des Gesamtcholesterins und LDL-Cholesterin beschrieben, während HDL-Cholesterin nicht abfiel.[13]

Bedarf [Bearbeiten]

Der Mensch kann innerhalb des Harnstoffzyklus Arginin selbst synthetisieren, allerdings sind die entstehenden Mengen nicht ausreichend, um den Bedarf vor allem bei heranwachsenden Menschen vollständig zu decken. Daher ist Arginin für Kinder essentiell. Aber auch bei Erwachsenen wird der Bedarf an L-Arginin durch die körpereigene Produktion oft nicht ausreichend abgedeckt. Besonders in der Wachstumsphase, durch Stress, bei diversen Krankheiten (z. B. Arteriosklerose, Bluthochdruck, erektile Dysfunktion, Gefäßerkrankungen) oder nach Unfällen übersteigt der Bedarf an Arginin die vom menschlichen Organismus produzierte Menge. Arginin wird daher heute zu den essentiellen Aminosäuren gezählt.

Medikamente rauben Mikronährstoffe und Vitamine

Mikronährstoffe stärken Immunsystem

Bei regelmäßiger Nahrungsergänzung hat in einer Studie die Zahl der Krankentage im Winter stark abgenommen

ANDECHS (wst). Die tägliche Ernährung des Durchschnittsdeutschen enthält zu wenige gesundheitsfördernde Mikronährstoffe wie Vitamine, Mineralien, Spurenelemente und Bioflavonoide. Mögliche Folgen sind Störungen des Immunsystems. Mit gezielten Mikronährstoffergänzungen kann dieses Defizit ausgeglichen werden. Das Immunsystem wird dadurch nachweisbar gestärkt.

Selbst bei intensiv empfohlenen Mikronährstoffen wie Kalzium, Jod, Vitamin D3, Folsäure und Pantothensäure sei nach dem Bericht 2004 der Deutschen Gesellschaft für Ernährung die Versorgung der Bundesbürger nicht optimal.

Das hat der Internist und Präventivmediziner Dr. Helmut Förster aus Essen bei einer ärztlichen Fortbildungsveranstaltung des Unternehmens Orthomol im Kloster Andechs betont. Demnach erreichen von Männern (Frauen) bei Kalzium nur 85,5 (85) Prozent die jeweilige DGE-Empfehlung, bei Jod nur 52 (46,5) Prozent, bei Vitamin D3 nur 66,5 (49) Prozent, bei Folsäure nur 54,5 (55) Prozent und bei Pantothensäure 86,5 (79) Prozent.

Viele Menschen essen zu wenig Obst und Gemüse

Hauptgrund für den weit verbreiteten Mangel an Mikronährstoffen ist bekanntlich der zu geringe Verzehr von Obst und Gemüse. 650 bis 700 Gramm davon sollten es beim Erwachsenen täglich sein. Erreicht werden aber im Schnitt von den Männern nur 270 Gramm und von den Frauen 348 Gramm.

Selbst wer die empfohlene Menge Obst und Gemüse zu sich nimmt, kann dennoch in einen Mikronährstoffmangel geraten. Denn die Kultivierung in Treibhäusern und auf überstrapazierten Böden sowie die langen Liefer- und Lagerzeiten bedingen, dass so manches Obst und Gemüse nicht mehr so gehaltvoll wie früher ist. Verschärft wird das Defizit, wenn ein erhöhter Mikronährstoffbedarf dazu kommt: bei akuten und chronischen Infektionen, bei chronischen Erkrankungen wie Asthma oder COPD, Chemo- und Strahlentherapien, Rekonvaleszenzphasen und im fortgeschrittenen Alter.

Auch viele Medikamente sind wahre Mikronährstoffräuber oder -hemmer. So verminderten etwa Antibiotika die Verfügbarkeit nahezu aller B-Vitamine, betonte Förster. Die Einnahme von Salicylaten und NSAR geht mit einem erhöhten Bedarf an Folsäure und Vitamin C einher und Patienten, die länger Schleifendiuretika einnehmen, haben gehäuft einen Mangel an den Vitaminen A, B6 und C.

Häufiges Zeichen eines durch Mikronährstoffmangel geschwächten Immunsystems ist eine gesteigerte Erkältungsanfälligkeit. Davon Betroffenen rät Förster außer Allgemeinmaßnahmen wie gesünderes Essen, ausreichend Schlaf und mehr Bewegung an frischer Luft zu einer mehrmonatigen Ergänzung mit wichtigen Mikronährstoffen.

Er präsentierte hierzu die Ergebnisse einer Studie mit 54 Teilnehmern, von denen die eine Hälfte von Dezember bis März ein standardisiertes portioniertes Mikronährstoffpräparat (Orthomol Immun®) eingenommen hatte. Das führte innerhalb von vier Monaten zu einem deutlichen Anstieg der Zahl an Monozyten (20 Prozent), T-Lymphozyten (10 Prozent) und natürlichen Killerzellen (20 Prozent) und zu einem Abfall des Entzündungsparameters C-reaktives Protein um mehr als 50 Prozent.

In der Kontrollgruppe war während der vier Wintermonate im Vergleich zur gleichen Periode des Vorjahres der Krankenstand mit 5,8 versus 5,7 Tagen gleich geblieben, in der Gruppe mit den Mikronährstoffen wurde eine starke Verminderung von 6,3 auf 1,5 Krankentage registriert.