Proteinstoffwechsel

Proteinstoffwechsel,

 

Eiweißstoffwechsel, Gesamtheit der biochemisch-physikalischen Prozesse des Aufbaus (Assimilation), Intermediärstoffwechsels und Abbaus (Dissimilation) von Proteinen im Organismus. Die mit der Nahrung aufgenommenen Proteine werden in Magen und Dünndarm durch proteolytische Enzyme hydrolytisch in verschieden große Bruchstücke zerlegt. Dabei spalten die Endopeptidasen (Pepsin, Trypsin und Chymotrypsin) das Protein innerhalb des Moleküls zu Oligo- und Polypeptiden, während die Exopeptidasen (z. B. Enterokinase, Carboxypeptidase) am Proteinende einzelne Aminosäuren abspalten. Bei der anschließenden Resorption werden die Aminosäuren aus dem Verdauungskanal (Lumen des Gastrointestinaltraktes) in das Körperinnere (Darmepithelzelle, Interstitium, Lymphe, Blut) aufgenommen. Der Hauptanteil der Resorption findet im Dünndarm statt; dabei sind für die meisten natürlichen Aminosäuren (L-Aminosäuren) stereospezifische Transportsysteme nachgewiesen, sodass der Transfer durch die Darmschleimhaut besonders schnell erfolgt, durch Stoffwechselgifte hemmbar ist und eine Sättigungskinetik und kompetitive Hemmung zeigt. Der Abtransport der Aminosäuren erfolgt im Blut über die Pfortader in die Leber. Im Vergleich zu den Aminosäuren ist die Resorption von Oligo- und Dipeptiden sehr gering. Im weiteren Verlauf werden die Aminosäuren entweder abgebaut oder zur Synthese körpereigener Proteine (Strukturproteine, Enzyme) eingesetzt. Dabei müssen alle für den Aufbau der Proteine notwendigen Aminosäuren gleichzeitig und in ausreichender Menge verfügbar sein. Wenn nur eine Aminosäure fehlt, kommt die Synthese all jener Proteine zum Erliegen, die sie als Baustein benötigen.

 

Proteinbilanz:

 

Bei eiweißfreier, aber energetisch ausreichender Ernährung verliert der menschliche Organismus je Tag 13-17 g Eiweiß (absolutes Proteinminimum). Das Bilanzminimum (aufgenommene = ausgeschiedene Stickstoffmenge) beträgt 30-40 g Eiweiß je Tag, die für das Überleben notwendige Mindestmenge, sie ermöglicht jedoch keine normale körperliche Leistung. Zur optimalen Versorgung sind täglich etwa 70 g Proteine erforderlich (funktionelles Proteinminimum), davon mindestens ein Drittel tierische Proteine, da diese durch die essenziellen Aminosäuren für den menschlichen Organismus eine Wertigkeit (Nutzbarkeit) von 80 bis 100 % haben, während der Wert für pflanzliche Proteine etwa 40 bis 70 % beträgt. Bei schwerer körperlicher Arbeit, bei Erkrankung und in der Schwangerschaft verdoppelt sich der tägliche Eiweißbedarf.