Rolle der Aminosäuren im Stoffwechsel

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1 Rolle der Aminosäuren im Stoffwechsel freie AS aus zugeführtem Protein und hydrolysiertem Körperprotein = 0.05 % 70 g Im Gegensatz zu Fettsäuren und Glucose sind freie AS NICHT speicherbar % davon im Muskel!

2 Resorption und Verteilung der Aminosäuren im Organismus Darm: Verlust essentieller AS, besonders Thr (Bestandteil proteolyse-resistenter Mucine in endothelialen Schleimschichten!) Mucosa: Glu, Gln, Asp Energie Arg Citrullin Niere: Arg-Synthese zentrale Rolle der Leber: Proteinbiosynthese und -abbau Ketosäuren Fettsäuren, Glucose Ammoniak Harnstoff genaue Menge nicht resorbierter AS unbekannt Muskulatur: nimmt v.a. verzweigtkettige AS auf: Val, Leu, Ile

3 Aminosäuren - Hauptabbauwege Aminosäuren Transaminierung α-ketosäuren dehydrierende Decarboxylierung Fettsäure-Thioester (Acetyl-CoA) oxidative Desaminierung (Glutamat-DH) NH 3 Harnstoffzyklus Niere - Urin Fettsäuren Citrat-Zyklus: je nach Stoffwechsellage Abbau zu CO 2 + H 2 0 oder Aufbau von Kohlenhydraten, Fetten... Decarboxylierung biogene Amine Oxidation (Aminoxidasen)

4 AS-Abbau: 1. Stickstoff (N 2 ) - Abspaltung Generelles: nicht benötigte AS werden abgebaut (normal: < 50 %) bei Säugern: AS-Abbau Abbau hauptsächlich in der Leber aber auch periphere Organe können AS zum Energiegewinn (ATP-Bildung) zu CO 2, H 2 O und NH 3 abbauen in Energieübertragungswegen kommen keine Stickstoffhaltigen Verbindungen vor Aminogruppe entfernen durch Transaminierung und oxidative Desaminierung Ammoniak (NH 3 ) ist cytotoxisch muss entgiftet werden

5 Die zentralen Aminoäuren und ihre zugehörigen α-ketosäuren (α-ks) sind am häufigsten an Umbaureaktionen (Transaminierungen) beteiligt hohe intrazelluläre Konzentration dieser AS: 10- bis 50-fach erhöht gegenüber Plasma

6 Transaminierung Prinzip der Reaktion: AS α-kg α-ks Glu Aminogruppe (-NH 2 ) wird auf α-ketoglutarat (α-kg; = 2-Oxo-glutarat) übertragen: AS α-ks abhängig von Pyridoxalphosphat (PALP) reversibel AS-Synthese aus α-ks ABER: für für Lysin (Lys, K) K) und Threonin (Thr, T): T): keine Aminotransferasen

7 Die beiden wichtigsten Aminotransferasen Aspartat- Aminotransferase (AST, ASAT, GOT = Glutamat-Oxalacetat- Transaminase) Alanin- Aminotransferase (ALT, ALAT, GPT = Glutamat-Pyruvat- Transaminase) hohe Konzentration dieser Enzyme in in Leber, Myocard, Hirn Isoformen in in Cytosol und Mitochondrien Diagnostik

8 Pyridoxalphosphat (PLP, PALP) Vitamin B6 = Pyridoxal leicht sauer leicht basisch substituiertes Pyridin Aldehydgruppe bildet kovalente Schiff-Basen: prosthetische Gruppe (Coenzym) z.b. in Aminotransferasen

9 Mechanismus der PALP-abhängigen Transaminierung an der Aldehydgruppe des PALP: protoniertes PALP wirkt als Elektronenfalle Amino-Stickstoff wird nicht frei!

10 PALP-abhängige Reaktionen Spaltung der Bindung a), b) oder c) c) Aldolasen: Aldolspaltung (Glycin vom Rest der AS abgespalten) a) Aminotransferasen: Transaminierung (AS + α-kg α-ks + Glu) b) Decarboxylasen: Decarboxylierung (AS Amin + CO 2 ) weitere Reaktionen: Dehydratasen = Desaminasen: α-,ß-eliminierung (AS α-ks + NH 3 ) PALP-abhängige Reaktionen: im AS-Stoffwechsel, in der Hämoglobin- Biosynthese, bei der GABA-Biosynthese, im Glycogen-Abbau

11 PALP-abhängige Decarboxylierung Spaltung zwischen α-c α-c und und Carboxylgruppe Freisetzung des des Amins Amins und und CO CO 2 2 DAO Ox Säure Aminosäure Cystein (Cys, C) Asparaginsäure (Asp, D) Glutaminsäure (Glu, E) Histidin (His, H) Dihydroxy-Phenylalanin (DOPA) Tryptophan (Trp, W) 5-Hydroxy-Tryptophan Amin Cysteamin ß-Alanin γ-aminobuttersäure (GABA) Histamin Dopamin Tryptamin Serotonin Vorkommen Coenzym A Coenzym A Neurotransmitter Mediator, Hormon Neurotransmitter Hormon Neurotransmitter

12 α-,ß-eliminierung und Aldolspaltung Spaltung der der Bindungen zwischen α-c α-c und und seinem seinem H sowie sowie ß-C ß-C und und seinem seinem Substituenten Eliminierung von von Wasser (bzw. (bzw. H 2 2 S) S) Iminosäure spontane Hydrolyse zu zu α-ks α-ks + NH NH 3 3 Spaltung der der Bindung zwischen α-c α-c und und ß-C ß-C Glycin Glycin vom vom Rest Rest der der Aminosäure abgetrennt [Aminoacrylat] Abbau von Ser, Cys zu Pyruvat Thr zu α-ketobutyrat auch Met, Gly, His ß-, γ-eliminierung bei Homoserin, Homocystein Folat Tetrahydrofolat (FH 4 ) (sind Coenzyme der Purin- und Pyrimidinsynthese und des Met-Stoffwechsels)

13 Oxidative Desaminierung wichtigste Reaktion: Glutamat-Dehydrogenase (GLDH): Gleichgewichtsreaktion; allosterische Aktivierung (ADP, GDP) Aminogruppe als NH 3 freigesetzt ( ) oder NH 3 wird fixiert ( ) Zwischenprodukt Schiff-Base (Iminosäure) wie bei Transaminierung mitochondriales Enzym hohe Konzentration der GLDH in in der Leber ( Diagnostik)

14 Hyperaktive GLDH führt zu Hypoglykämischer Hyperinsulinämie Mutationen im GLDH-Gen: gain-of-function : erhöhter Umsatz von Glu keine Hemmung durch ATP/GTP a) ATP-Synthese = ATP/ADP-Quotient steigt Insulin-Ausschüttung Blutglucosespiegel sinkt b) erhöhter NH 3 -Spiegel (Hyperammonämie)

15 Die wichtigsten NH 3 liefernden Reaktionen oxidative Desaminierung (GLDH) andere Aminosäure-Desaminierungen z.b. basische AS, α-,ß-eliminierung, Lyasen Aminoxidasen (Mono-, Diaminoxidasen = MAO, DAO) Transaminierung von Glutamin Q: Q + α-ks + H 2 0 α-kg + AS + NH 4 + Purinnucleotid-Desaminasen Pyrimidinabbau: (d)cmp-desaminase, Ringspaltungen U, T molekulare Ursache für für Neurotoxizität von NH 3 :: Hemmung des Citratcyclus durch α-kg-mangel im im Gehirn.

16 Ammoniak NH 3 ~ 25% des im Körper gebildeten Ammoniaks entsteht im Darm. bei normalem Blut-pH (7.4): 98% NH 4 + und 2% NH 3 : NH 3 + H 2 0 NH OH - NH 3 toxisch: freie Diffusion durch Nervenzellmembran in Muskulatur wird NH 3 z.t. aufgenommen nur die arterielle Ammoniakkonzentration korreliert mit der im ZNS, nicht die venöse! Entgiftung & Ausscheidung als Harnstoff

17 Ammoniak-Entgiftung I Vermeidung der NH 3 -Freisetzung: = Übertragung von Aminogruppen auf Ketoverbindungen durch: Aspartatzyklus Transaminierungen: - Aminogruppen auf α-kg übertragen Aspartatzyklus: - ist verknüpft mit Harnstoff-, AMP- und Purinbiosynthese - Aminogruppen auf Citrullin bzw. Nukleotide (X) übertragen

18 Ammoniak-Entgiftung II kovalente Fixierung von NH 3 durch: GLDH (mitochondrial) Rückreaktion; zentrale Rolle des Glutamats ABER: Glutamat kann Blut- Hirn-Schranke nicht passieren! Glutaminsynthetase (ebenfalls mitochondrial) Harnstoffzyklus Harnstoff aus der Leber in die Niere Ausscheidung mit Urin

19 Periphere Gewebe reichen Stickstoff an Leber extrahepatische Zellen: Transaminierungen, GLDH Glutamat Glutamin-Synthetase (besonders Gehirn): Glutamin ist ist DER Transporter von Amino-Stickstoff zu zu Leber, Niere Muskelzellen nutzen außerdem die Alanin-Aminotransferase - Rückreaktion, um Alanin aus Pyruvat herzustellen: Alanin ist ist die AS mit der zweithöchsten Plasmakonz.

20 Glukose-Alanin-Zyklus: Zusammenspiel von Muskel und Leber Glukose-Alanin-Zyklus hat besondere Bedeutung im arbeitenden Muskel Gln hauptsächlich aus Asp und Glu erzeugt = Transporter für Kohlenstoffgerüste aus der Proteolyse Niere: Glutaminase I, II NH 4 + im Urin

21 Entgiftung des NH 3 im Harnstoffzyklus mol (30-90 g) Harnstoff / Tag Fixierung: NH 3 + CO 2 CO 2 diffundiert ins Mito Carbo-Anhydrase (CA) HCO 3 - Ornithin/Citrullin Antiport Krebs- Henseleit- Zyklus N-Acetylglutamat = allosterischer Aktivator (essentiell; Schnellregulation) Bilanz: NH 4+ + HCO ATP + Asp + 2 H 2 O Harnstoff + 2 ADP + AMP + P i + Fumarat

22 Zusammenspiel des Harnstoffzyklus mit anderen Stoffwechselwegen GLDH E α-kg + NH 3 (Glutaminase Q E + NH 3 ) = NADH-liefernde Reaktionen

23 Störungen des Harnstoffzyklus Symptome Hyperammonämie Enzephalopathie respiratorische Alkalose Ursachen genetische Enzymdefekte: Inzidenz ca. 1:25.000, früher: Stickstoffreduktionskost, Zufuhr von α-ketosäuren erworbene Lebererkrankungen wie Leberzirrhose akutes Leberversagen z.b. durch Knollenblätterpilz- oder Paracetamolvergiftung.

24 Enzymdefekte im Harnstoffzyklus AsL R-ase OTC-Mangel Mangel: Carbamoyl-P diffundiert ins Cytoplasma Pyrimidinsynthese Orotacidurie (Diagnose) AsS OTC CPS I Krankheit Defektes Enzym Folge Behandlung Hyperammonämie I (kongenitale Ammoniak-Intox.) CPS I Stickstoff- Anhäufung als Glycin und Glutamin Hyperammonämie II Citrullinämie Argininbernsteinsäurek. (Argininosuccinaturie) Argininosuccinat- Lyase (AsL) OTC Argininosuccinat- Synthetase (AsS) Stickstoff- Anhäufung als Citrullin Ornithin fehlt (Argininosuccinat- Ausscheidung) proteinarme Diät mit viel Arg Orn- Synthese steigern Diät ohne Arginin Hyperargininämie Arginase (R-ase) Arginin angehäuft, Orn fehlt N-Acetylglutamat- N-Acetyl-glutamat- CPS I inaktiv Synthasemangel Synthetase (allosterisch) proteinarme Diät mit Benzoat + Phenylacetat Konjugation von Glycin und Glutamin Ausscheidung siehe Hyperammonämie I

25 Einschränkung des Harnstoffzyklus durch Leberinsuffizienz gesund z.b. durch Infektion, Alkohol, Medikamente Leberfunktion auf % eingeschränkt Insuffizienz! häufig Fibrosen Bluthochdruck der Pfortader (portale Hypertens.) Bildung von Umgehungskreisläufen (Anastomosen) Ammoniakspiegel steigt hepatische Enzephalopathie (Ammoniakvergiftung des Gehirns) Coma hepaticum

26 Diagnostik von Lebererkrankungen Enzyme des Aminosäurestoffwechsels: Messung der Plasmakonzentrationen Störungen des Gallengangsystems: γ-glutamyl-transpeptidase (γ-gt) epitheliales Enzym erhöhte Plasmakonzentration Leberschäden: Aminotransferasen (Transaminasen): Isoenzyme in Cytosol und Mitochondrien normale höchste Aktivitäten: Alanin-Aminotransferase (ALT) im Cytosol, Aspartat-Aminotransferase (AST) v.a. im Mito Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) im Mitochondrium Diagnostik: AST/ALT < 1: normal, aber auch bei Entzündung leichte Leberschäden: Anstieg ALT schwere Leberschäden: AST und GLDH

27 Harnstoff, NH 3 und Säure-Basen-Haushalt Fixierung von NH 4+ und HCO 3- im Harnstoffzyklus gekoppelt ACIDOSE: Protonenüberschuss im Blut (ph < 7.37) Leber: weniger Hydrogencarbonat HCO 3- Harnstoffsynthese ; NH 4+ : in Glutamin (Gln) fixiert Niere: aus Glutamin NH 4+ freigesetzt Ausscheidung ALKALOSE: Protonenmangel im Blut (ph > 7.44) Leber: mehr HCO 3- NH 4+ benötigt: Hydrolyse von Gln Harnstoffsynthese ; Niere: Glukoneogenese gestoppt (keine Gln-Desaminierung) keine Kopplung von H + an NH 3 Protoneneinsparung Niere

28 Zusammenfassung Stationen der Ammoniakentsorgung: Gewebe: Fixierung von NH 3 in Glu und Gln Leber: Harnstoffzyklus Niere: Freisetzung von NH 3 aus Gln, Ausscheidung von Harnstoff (Urea) und NH 4 +

29 Aminosäureabbau: 2. Kohlenstoffgerüste Die 20 Standard-AS werden über 7 Moleküle in den CC eingespeist: Citrat- Cyclus Fettsäuren Hämsynthese

30 Abbau essentieller und bedingt essentieller AS nach Entfernung der Amino (NH 2 -)-Gruppe dehydrierende Decarboxylierung Amino- glucogenes ketogenes * * säure Abbauprodukt Abbauprodukt Bemerkungen Lysin - 2x Acetyl-CoA irreversible Transaminierung Methio- Succinyl-CoA - abhängig von Vitamin B6, B12 nin Cys Pyruvat und Folsäure Threo- Succinyl-CoA Acetaldehyd 2 Wege: α, ß-Eliminierung nin Gly Pyruvat Acetyl-CoA oder Aldolspaltung Isoleucin Succinyl-CoA Acetyl-CoA Valin Succinyl-CoA - Leucin - Acetyl-CoA, über ß-Hydroxy-ß-methylglutaryl-CoA Acetoacetat (HMG-CoA) * Cholesterolsynthese Tyrosin Fumarat Acetoacetat Tetrahydrobiopterin-, Ascorbinsäure-abhängig Phenylalanin Tyrosin Fumarat Acetoacetat Trp Alanin Pyruvat 2x Acetyl-CoA PLP-abhängig Histidin α-ketoglutarat - PLP-abhängig Cystein Pyruvat - historisch: Bildung von von Glukose bzw. bzw. Acetoacetat im im diabetischen Tier Tier

31 Methionin: abhängig von 3 Vitaminen Remethylierung (Vit. B12) Mangel durch N 2 0 (Narkose): Synthase inaktiv neurologische Schäden = SAM; AdoMet; aktives Methionin (Folsäure) Transmethylierung Propionyl- CoA CoA 5 α-ketobutyrat + Cystein Pyruvat 5 = Transsulfurierung mit PALP (aus Vit. B6) Enzymdefekte Homocystinurie bzw. Cystathionurie

32 2 Wege für den Abbau von Threonin Aldolspaltung α-,ß-eliminierung α-ketobutyrat Propionyl- CoA

33 Essentielle AS der Aspartat- und Pyruvatfamilie - Bedeutung essentielle AS: Aspartatfam. Lys, Met, Thr; Pyruvatfam. Val, Ile, Leu Lysin: mögliche Vorstufe von Carnitin (mito. Fettsäure-Carrier) Hydroxy-Lysin: Bestandteil von Kollagen Methionin: S-Adenosylmet = aktives Methyl : wichtigster Methylgruppendonator für N- oder O-Methylierung (C1- Übertragung; z.b. Bildung von Kreatin) Pathobiochemie: Homocystinurie (beim Met-Abbau): Endothelschädigung, Arteriosklerose Acidose durch gestörten Abbau von Propionyl-CoA (Abbau von Met, Thr, Val, Ile)

34 Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren (Pyruvat-Familie) verzweigtkettige AS (Val, Ile, Leu) v.a. in Muskel (Skelett, Herz) und Niere, auch im Gehirn abgebaut die anderen essentiellen AS in der Leber dehydrierende Decarboxylierung zu Fettsäure-CoA-Thioestern Threonine Propionyl-CoA-Carboxylase Biotin-abhängig Enzymdefekt/Biotinmangel: Propionylacidämie L-Methylmalonyl-CoA-Isomerase Vit. B12 (Cobalamin)-abhängig Enzymdefekt/Vit. B12-Mangel: Methylmalonacidämie

35 Verzweigtketten- (Ahornsirup-) krankheit Transaminierung dehydrierende Decarboxylierung Enzymdefekt in in dehydrierender Decarboxylierung zentralnervöse Störungen, Azidose Körperflüssigkeiten und und Atemluft: würzig-süßlicher Geruch sofortige Diät: Diät: arm arm an an Val, Val, Ile, Ile, Leu Leu (sind essentiell!)

36 Aromatenfamilie I: Abbau von Phenylalanin Phenylalanin-Hydroxylase 1. Hydroxylierungen, Biopterin-abhängig (Tyrosin = Abbauprodukt von Phenylalanin) 2. oxidative Ringspaltung Hydroxylierung Transaminierung Hydroxylierung Decarboxylierung (Vit. C abhängig) ox. Ringspaltung Isomerisierung

37 Aromatenfamilie II: Bedeutung v. Phe und Tyr Vorstufen von Pigmenten (Melanin; Synthesestörung: Albinismus), Neurotransmittern (Noradrenalin) und Hormonen (Adrenalin, Thyroxin) Phenylketonurie (PKU): Phenylketonurie (PKU): häufigste Störung des AS-Stoffwechsels 1: (heterozygot: 1:50!) > 240 Mutationen der Phenylalanin-Hydroxylase Phe-Abbau auf alternativen Wegen (neuro)tox. Produkte frühe Diagnose! Phe-arme Diät bis mindestens 10 Jahre

38 Aromatenfamilie III: Tryptophan Tryptophan = Indolyl-Alanin Abbau: Biopterin-abhängig 1. oxidative Spaltung der Ringe 2. Abtrennung Ala-Seitenkette Alanin + Acetoacetat Tryptophan verstärkt Proteinbiosynthese in in der der Leber (ist (ist dort dort normalerweise die die am am geringsten konzentrierte AS) AS) Provitaminfür für Nicotinsäure-Synthese ( ( NAD(P)) Pellagra = kombinierter Tryptophan- und und Vitaminmangel (Niacin) Vorstufe biogener Amine: Serotonin (5-Hydroxytryptamin), Melatonin (Epiphysenhormon), Tryptamin

39 Histidin Stickstoff #1 als NH 3 abgespalten (Histidase) Stickstoff #2 als Formiminogruppe auf Tetrahydrofolat übertragen PALP-abhängige Decarboxylierung biogenes Amin Histamin: Freisetzung NO in Gefäßendothel Relaxation glatter Gefäßmuskeln allergische Reaktion! 3-Methyl-Histidin in in Actin, Myosin im im Urin: Indikator für für Muskelprotein-Abbau

40 Cystein (Serinfamilie) im Extrazellularraum als Cystin (oxidierende Umgebung) : Abbau durch α-,ß-eliminierung: Disulfid [Aminoacrylat] Vorstufe von Taurin (Aminoethylsulfonsäure) Konjugation von Gallensäuren (Taurocholsäure) Cystinurie AS-Transporterstörung (rbat-gen), betrifft auch Lys, Arg, Orn (Diaminocarbonsäuren), ebenfalls vermehrte Ausscheidung von Homocystein

41 Abbau nicht- und semiessentieller AS Amino- glucogenes ketogenes Bemerkungen säure Abbauprodukt Produkt Arginin Ornithin Glu - über Glutamat-Semialdehyd α-ketoglutarat Prolin Glu α-ketoglutarat - über Glutamat-semialdehyd Glutamin Glu α-ketoglutarat - Aminogruppendonator; Glutaminase Glutamat α-ketoglutarat - Zentralsubstanz im AS- Stoffwechsel, Neurotransmitter! Asparagin Asp Oxalacetat Aminogruppendonator; Asparaginase Aspartat Oxalacetat, Fumarat - Glycin Pyruvat - Alanin Pyruvat - wichtigste glucogene AS Serin (Glycin) Pyruvat - liefern letztlich alle Oxalacetat (C4-Gerüst) glucogen aber: Pyruvat AcetylCoA Fettsäuren Abbau in in fast allen Geweben

42 Bedeutung nichtessentieller Aminosäuren Aspartat/Asparagin, Glutamat/Glutamin Transaminierungen... Prolin: als Hydroxyprolin (Hyp) in Kollagen (ca. 25 %) Hyp im Urin = Maß für Kollagen-Stoffwechsel Arginin: - Freisetzung von NO (+ Citrullin) durch NO-Synthase siehe auch Histamin! - Vorstufe für Polyamine (Spermin, Spermidin) stabilisieren DNA - Ausgangsstoff für Kreatinsynthese (Kreatinphosphat = Energiereserve im Muskel) Glycin: Biosynthese von Häm (+ Succinyl-CoA) und Purinen Serin: - Vorstufe für Purinbasen, Phospholipide, Cystein - Hydroxymethylgruppe (C1-Verbindung) kann auf Tetrahydrofolsäure übertragen werden Alanin: D- und L-Form in Murein-Zellwand der Bakterien

43 C1-Verbindungen im AS-Stoffwechsel Biotin = Vit. H Harnstoffderivat bindet CO 2 an Position N1, überträgt es auf Pyruvat, Acetyl-CoA, Propionyl-CoA C1-Einheiten werden geliefert von: von: Methionin aktiviert (Ado (Ado-Met) überträgt Methyl (-CH (-CH 3 3 )) auf auf Histidin, DNA; DNA; bei bei Synthese von von Kreatin, Adrenalin, Cholin Glycin Methylen (-CH (-CH 2 2 -) -) Serin Serin Methyl Übertragung auf auf Tetrahydrofolat Histidin Formimino (-CH=NH) Synthese von von Methionin, Thyminnucleotiden

44 Der vollständige Abbau von AS zu zu CO 2 + H NH 3 liefert Energie (ca kj/g) essentielle AS nichtessentielle AS Zahlenwerte = ATP-Äquivalente Glucose: Stearinsäure (C18): Ethanol: 38 ATP-Äquivalente (17 kj/g) 148 ATP-Äquivalente (39 kj/g) 114 ATP-Äquivalente (30 kj/g)

45 Zusammenfassung: AS im Stoffwechsel Synthese von Körperprotein: Verfügbarkeit essentieller AS! Energie liefernde Substrate: tgl. Umsatz 4.4g/kg bzw mmol/kg übertrifft Fett- bzw. Kohlenhydratumsatz; AS am Energiegewinn mit 15-20% beteiligt glucogene AS Glucosehomöostase Quelle für für Stickstoff und organischen Schwefel für für Biosynthesen zellulärer AS-Pool gespeist aus endogenem Proteinabbau und AS aus Nahrung

46 Aminosäure-Stoffwechsel unter verschiedenen äußeren Bedingungen myotrop (anabol): AS von Leber Muskel; positive N 2 -Bilanz durch: Insulin (AS-Transportsysteme!), Testosteron, Somatotropin; mtor bewirkt Anschalten der Ribosomenbiogenese und Translation hepatotrop (negative Stickstoff-Bilanz): Proteinabbau zuerst in Gastrointestinaltrakt, Leber, Niere, Pankreas Muskel (größtes Organ) verliert höchste Absolutmenge an Protein durch Aktivierung von Calpainen und Proteasom Nahrungskarenz = Glukose fehlt; Acetyl-CoA glucogene Substanz; Lactat, Pyruvat keine Netto-Neusynthese von Glukose Proteinabbau: Alanin Transport Muskel Leber: Glukoneogenese Glycin in die Niere Guconeogenese Hypoalaninämie (Muskelabbau reduziert) Verlust von > 50% der Muskelmasse Tod Stress, Infektionen, Verletzungen, Tumoren, AIDS höhere Stickstoffausscheidung (Verlust von Körperprotein) Kachexie

47 Proteinqualität Biologische Wertigkeit Fehlen einer essentiellen AS Proteinbiosynthese unterschiedliche Verdaubarkeit (%) Muttermilch 95 Kartoffel 71 Ei Fisch Rindfleisch Kuhmilch Gelatine Soja Hefe Hafer Reis Mais Weizen pflanzliche Proteine im im menschlichen Organismus oft oft unvollständig hydrolysiert gemischte Mahlzeit: essentielle AS AS ergänzen: Getreide (arm (arm an an Lys, Lys, ausreichend Trp) Trp) + Bohnen (arm (arm an an Trp, Trp, ausreichend Lys) Lys)

48 Protein-Energie-Malnutrition (PEM) Kwashiorkor: Entwöhnungskrankheit zu wenig Protein: essentielle AS fehlen Hypoalbuminämie ( Wasserbauch ) Marasmus (grch.: verwelken) zu wenig Protein Hypoalbuminämie (Ödeme) generell zu wenig Energiezufuhr

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