Kapitel Proteine zum

Proteine
H
unde und Katzen haben einen
hohen Bedarf an Proteinen.
Phasen des Aufbaus oder der
Erneuerung stellen höhere Anforderungen.
Proteine sind Kettenmoleküle und bestehen aus Aminosäuren, die in einer präzisen Reihenfolge aneinander geknüpft sind.
Dadurch erhält jedes Protein seine
Eigenart und besondere Wirkung.
Bei der Spaltung der Nahrungsproteine
im Verdauungstrakt entstehen Amino-
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säuren. Der Organismus nutzt diese für
die Synthese körpereigener Proteine
(Aufbau und Erhalt seiner Organe
und Strukturen), für den Transport bestimmter Moleküle (Transportproteine),
für die Nachrichtenübermittlung
zwischen den Organen (Hormone),
die Bekämpfung von Krankheiten
(Antikörper) usw.
Proteine sind in konzentrierter Form in
Produkten tierischer Herkunft (Fleisch,
Fisch, Eier, Milchprodukte) oder bestimmten Pflanzenprodukten (Getreidestärke, Linsen, Erbsen, Soja, Hefen)
enthalten.Verschiedene Getreide liefern
ebenfalls Proteine.
Protein:
Aminosäurenkette
Darmlumen
Enzyme (Proteasen)
Bürstensaum
Aufbau
Darmschleimhaut
allmähliche
Aufnahme der
Aminosäuren
Erneuerung
Transport
Blut
Nachrichten
Immunabwehr
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Aminosäuren
GESUNDHEIT/VORSORGE
Manche Proteine sind chemisch so komplex und stabil, dass sie durch den Verdauungsprozess nicht
gespalten und daher im Darm keine Aminosäuren aufgenommen werden können. Dem Tier
bieten diese Proteine also keine Energie oder Nährstoffzufuhr (z.B. Federn oder Haare).
Wissenswertes
Aminosäuren sind die Grundbausteine für Proteine
und deren Derivate. Die Proteine umfassen insgesamt
etwa 20 Aminosäuren, von denen nur 11 (bei der
Katze) und 10 (beim Hund) unbedingt in der
Nahrung enthalten sein müssen, weil der Organismus
sie nicht selber bilden kann (Essenzielle Aminosäuren).
Die anderen, nicht-essenziellen Aminosäuren können
vom Organismus durch biochemische Synthese
gebildet werden.
Wirkung im Organismus
Aminosäuren, die aus dem Nahrungseiweiß stammen,
sind wesentliche Bausteine für alle vom Körper gebildeten Proteine, die der Organismus für seine
Vitalfunktionen und physiologischen Prozesse benötigt.
Natürliche Quellen
Jedes Nahrungseiweiß, ob tierischer oder pflanzlicher
Herkunft, wird aus einer Reihe von Aminosäuren
gebildet, die miteinander chemisch verwandt sind.
Nahrung
Alanin
Tyrosin
Cystin
Serin
Prolin
Prolin
Asparaginsäure
Glycin
Glutaminsäure
Glutamin
Asparagin
Individuum oder
Organismus
nicht-essenzielle
Aminosäuren
Grundbausteine eines Proteins
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Essenzielle
Aminosäuren
Arginin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Taurin
(Katze), Threonin, Tryptophan, Valin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Essenzielle Aminosäuren können vom Körper nicht selbst gebildet werden. Sie müssen deshalb über
die Nahrung in der benötigten Menge und im richtigen Verhältnis zur Verfügung gestellt werden.
Wissenswertes
Das Fehlen einer einzigen essenziellen Aminosäure
in der Nahrung stoppt die Synthese der für den
Körper lebensnotwendigen normalen Proteine. Das
Tier muss dann seine körpereigenen Proteine nutzen,
um das Fehlen auszugleichen. Dadurch entsteht
nach und nach ein lebensbedrohlicher Zustand.
Wirkung im Organismus
Essenzielle Aminosäuren tragen ihren Namen
zu Recht, da der Organismus ohne sie zu keiner
normalen Proteinsynthese fähig ist.
Beim Welpen bzw. Kätzchen verlangsamt sich das
Wachstum, beim erwachsenen Tier werden lebensnotwendige Funktionen gestört: Ausscheiden stickstoffhaltiger Abbauprodukte, Synthese von
Hämoglobin usw.
Natürliche Quellen
Biologisch hochwertiges Nahrungseiweiß soll gut
verdaulich und auch reich an essenziellen
Aminosäuren sein: Proteine aus Ei, Fleisch und
Fisch, Sojaisolate, Milchcasein.
Vergleich der Proteinsynthese
mit der Herstellung einer Trikolore:
Fahnenstoff
(NEA)
Streik bzw.
Lieferschwierigkeiten von
violettem
Fahnenstoff
Fahnenstoff
(EA)
Fahnenstoff
(NEA)
Fehlt eine Aminosäure
(insbesondere eine essenzielle)
bei der Proteinsynthese kann
das Protein seine Funktion im
Organismus nicht erfüllen.
vitale
Proteine
funktionsuntüchtige
Proteine
(NEA) Nicht-essenzielle Aminosäuren
(EA) Essenzielle Aminosäuren
Unverzichtbar für die Synthese von Proteinen, die für den Organismus lebensnotwendig sind
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Schwefelhaltige
Aminosäuren
Methionin und Cystin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Schwefelhaltige Aminosäuren sind unverzichtbar für die Synthese des Keratins, dem Hauptprotein für das
Haar. Eine unzureichende Zufuhr schwefelhaltiger Aminosäuren führt zu Haarausfall, verlangsamten
Haarwuchs und allgemein zu stumpfem und brüchigem Fell.
Wissenswertes
Die notwendigen Aufbauvorgänge zur Erhaltung von
Haut und Haarkleid können beim erwachsenen Hund
bis zu 30% seines täglichen Proteinbedarfs ausmachen.
Wirkung im Organismus
Methionin gilt als essenzielle Aminosäure; wenn
Cystin in ausreichender Menge zur Verfügung steht,
kann Methionin für andere Funktionen gespart werden. Der Stoffwechsel dieser Aminosäuren erzeugt
Schwefelsäure, die mit dem Urin ausgeschieden
wird. Darum bewirkt die natürliche Ernährung von
Fleischfressern (reich an schwefelhaltigen
Aminosäuren) einen sauren Urin.
Schwefel
S
Methionin
Natürliche Quellen
Schwefelhaltige Aminosäuren sind in Proteinen
tierischer Herkunft reichlich vorhanden, daher sind
Mangelsitutationen in der Ernährung von Hunden
und Katzen selten, ausgenommen bei nicht ergänzter und rein vegetarischer Ernährung. Der Hund
reagiert auf Mangelzufuhr weniger empfindlich als
die Katze.
Proteine von Ei, Fisch und Milchcasein sind besonders reich an Methionin und Cystin, ebenso Weizenund Maisgluten.
S
Cystin
Cystin (gebildet durch die
Verbindung von 2 Cysteinmolekülen)
und Methionin sind die wichtigsten
Aminosäuren für die Struktur des
Haarbausteins Keratin.
Qualität der Haare
Aminosäuren, die am Aufbau von Keratin beteiligt sind
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Arginin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Die Aminosäure Arginin ist für Hunde und Katzen essenziell. Neugeborene Welpen,
die mit der Muttermilch zu wenig Arginin erhalten, entwickeln schnell eine Katarakt, die zur Blindheit
beim Welpen führen kann. Arginin ist außerdem ein Vorläufer von Stickstoffmonoxid (NO),
das eine entspannende Wirkung auf die Gefäßmuskulatur hat. Die Zufuhr von Arginin kann also bei Herzoder Nierenerkrankungen durch Senkung des Blutdruckes unterstützend wirken.
Wissenswertes
Arginin ist an der Synthese von Harnstoff aus
Ammoniak beteiligt. Fehlt Arginin in der Nahrung,
kann eine Katze schon nach ein paar Stunden
klinische Symptome einer Ammoniakvergiftung
entwickeln (Hyperammoniämie): Erbrechen,
starker Speichelfluss und Nervenstörungen. Wird
dieser Mangel nicht schnell behoben, kann er zum
Tod des Tieres führen.
Wirkung im Organismus
Es wurde nachgewiesen, dass Arginin bei Personen,
die an schwerer chronischer Herzinsuffizienz leiden, Atemprobleme aufgrund erhöhter CO2Produktion vermindert. Arginin trägt zu einem
funktionierenden Immunsystem bei.
Natürliche Quellen
Gewebe tierischer Herkunft wie Muskeln, Haut
oder Haare sind reich an Arginin. Gelatine hat einen
recht hohen Argininspiegel.
Leber
O2
NO
Arginin
Nieren
O2
Harnstoff
NO
NO
Gefäßerweiterung
Arginin
Sauerstoff
Stickstoffmonoxid
Harnstoff
Harnstoff wird im
Urin ausgeschieden
Stickstoffmonoxid (NO) hat eine entspannende Wirkung
auf die Gefäßwände. Es entsteht aus L-Arginin
und Sauerstoff.
Essenzielle Aminosäure: Wachstum, Synthese von Harnstoff, Gefäßschutz
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Glutamin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Die Aminosäure Glutamin ist sehr wichtig für den Stoffwechsel von Zellen, die sich schnell erneuern.
Dazu gehören beispielsweise die Zellen des Verdauungstrakts und des Immunsystems. Zwar ist die
Aminosäure Glutamin nicht essenziell, kann aber unter bestimmten Umständen vermehrt benötigt
werden. Man spricht von einer bedingt essenziellen Aminosäure.
Wissenswertes
Bei Krankheit oder starkem Stress werden
Aminosäuren schneller verbraucht, und die
Glutaminkonzentration im Blut sinkt. Dies kann
die Unversehrtheit der Darmschleimhaut beeinträchtigen, so dass Darmbakterien in den
Blutkreislauf gelangen können.
Wirkung im Organismus
Glutamin hat vielfältige Aufgaben bei der
Proteinsynthese: Sie ist ein Vorläufer der
Verbindungen, die am Aufbau der Zell-DNA beteiligt sind, sie reguliert gewisse Leberfunktionen
und ist am Entgiftungsprozess beteiligt.
Die Zellen der Darmschleimhaut nutzen Glutamin
als Energiequelle. Wenn in kritischen Phasen der
Glutaminbedarf erhöht und die Zufuhr dann zu
gering ist, kann dies die Funktionen der
Darmbarriere beeinträchtigen. Eine Zufuhr von
Glutamin kann sich dann günstig gegen eine
Rückbildung der Darmzotten auswirken und die
Genesung nach Verdauungsproblemen fördern.
Natürliche Quellen
Glutamin wird in zahlreichen Geweben gebildet.
Ungefähr 60% des Glutaminvorrats liegt in freier
Form in den Muskeln vor. Steigt der Bedarf, kann
die Produktion durch den Organismus unzureichend sein. Weizengluten ist eine gute
Glutaminquelle (es enthält fast 40%). Außerdem
wird es als Ersatz für Milcheiweiß in der Nahrung
von Neugeborenen verwendet.
Glutamin ist einer der Vorläufer
der Zell-DNS
bevorzugte Energiequelle
der Darmschleimhaut
Funktion im Entgiftungsprozess
der Leber
Aminosäure, beteilgt an der Unversehrtheit der Darmbarriere und bei Entgiftungsprozessen
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Lysin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Lysin ist eine für Hunde und Katzen essenzielle Aminosäure: Sie muss unbedingt mit der Nahrung
zugeführt werden, um den Proteinaufbau des Organismus zu ermöglichen.
Ein Lysinmangel führt beispielsweise beim Welpen zu einer Wachstumsverzögerung.
Wissenswertes
Lysin ist äußerst wärmeempfindlich: Eine zu
aggressive Wärmebehandlung bewirkt eine Reaktion mit
Zuckern (Maillard-Reaktion), Lysin ist dann für den
Organismus nicht mehr verfügbar. Zu starkes Erhitzen
von Milch führt beispielsweise zu einer Reaktion
zwischen Lysin und Laktose. Diese besondere
Empfindlichkeit macht Lysin zu einem interessanten
Gradmesser für die Kontrolle des Garzustandes einer
Nahrung.
Wirkung im Organismus
Außer seiner wichtigen Aufgabe bei der Proteinsynthese haben Studien gezeigt, dass eine höhere
Lysinzufuhr mit der Nahrung im Kampf gegen
Herpesvirose bei der Katze helfen kann. Das Herpesvirus
der Katze führt zu Erkrankungen der oberen Atemwege
vorzeitig gestoppte
Proteinsynthese
der Katze, die unter der Bezeichnung Katzenschnupfen
zusammengefasst werden. Das Herpesvirus verursacht allgemein gravierendere klinische Symptome als andere
Erreger, vor allem am Auge. Bei Katzenwelpen ohne ausreichenden Immunschutz kann dies tödlich sein. Die
Zufuhr von Lysin mindert die Intensität der
Virusausscheidung und die klinischen Symptome bei infizierten Tieren.
Natürliche Quellen
Tierische Proteine, Fleisch und insbesondere Milchcasein
sind reich an Lysin. Auch in Sojaproteinen ist es in grossen Mengen enthalten. Bei einer Diät auf Getreidebasis
besteht jedoch die Gefahr eines Lysinmangels, der
einen Zusatz dieser Aminosäure notwendig macht.
durch den Organismus
zu bildendes Protein
Aminosäuren
des Proteins
Lysin
verzögertes
Wachstum
normales Wachstum
Lysin muss unbedingt
und in ausreichender
Menge in der Nahrung
vorhanden sein,
um die Synthese
aller Proteine des
Organismus zu
ermöglichen.
Essenzielle Aminosäure für alle Proteinsynthesen
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Tyrosin
und Phenylalanin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Die Pigmentierung des Haars ist von der Anwesenheit von Pheomelanin (gelbe und rote Pigmente) und
Eumelanin (braune und schwarze Pigmente) abhängig. Die Bildung dieser Pigmente erfordert die Anwesenheit
der Aminosäuren Tyrosin und Phenylalanin (so genannte aromatische Aminosäuren wegen der enthaltenen
Ringstruktur). Eine mangelnde Zufuhr bewirkt bei Tieren mit dunklem oder schwarzem Haarkleid eine
Rotfärbung der Haare. Dies wurde erstmals bei Katzen nachgewiesen. Untersuchungen an schwarzen
Neufundländer- und Labradorwelpen zeigen, dass beim Hund der Bedarf an Phenylalanin und Tyrosin für
eine optimale Haarpigmentierung mehr als doppelt so hoch ist wie für das Haarwachstum. Ein Zusatz
von Tyrosin in der Nahrung kann eine intensivere Farbe des Haarkleids bewirken.
Wissenswertes
Die besondere Farbe der Siamkatze (colourpoint) ist
auf eine Besonderheit des Schlüsselenzyms bei der
Melaninbildung, die Tyrosinase, zurückzuführen. Bei
dieser Rasse funktioniert das Enzym nur bei relativ
niedriger Temperatur. Die wärmsten Bereiche (Flanke,
Bauch und Rücken) bleiben also hell, während die
kälteren Bereiche (Kopf, Pfoten und Schwanz) sich
färben!
Wirkung im Organismus
Neben seiner Aufgabe bei der Pigmentierung von
Haar und Iris ist Tyrosin auch ein Vorläufer von
Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin. Diese
Moleküle unterstützen die Gehirnfunktionen und
sind am Fortpflanzungsprozess beteiligt. Ein Zusatz
von Tyrosin kann also die Fruchtbarkeit beeinflussen.
Natürliche Quellen
Tyrosin wird entweder direkt über die Nahrung
zugeführt oder aus der essenziellen Aminosäure
Phenylalanin gebildet.
Milch und Milchprodukte sind hervorragende
Quellen für Tyrosin. Als pflanzliche Quelle ist Reis
zu nennen.
Eumelanin
schwarz bis kastanienbraun
Pheomelanin
gelb bis rot
Tyrosinase
+ Cu
Cystin
Dopachinon
Phenylalanin
Tyrosin
Das wichtigste Enzym
der Melaninbildung heißt
Tyrosinase.
Für seine Funktion muss
Kupfer in ausreichender
Menge vorhanden sein.
Dopa
Vermeidung von rotem Haar – Funktion der Schilddrüse und der Nebennieren
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Taurin
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Taurin findet Verwendung bei Vorbeuge und Behandlung schwerer Herzerkrankungen, den dilatativen
Kardiomyopathien. Taurin ist für die Katze eine essenzielle Aminosäure. Sie ist unverzichtbar für das
Sehvermögen und die Fortpflanzung. Seine Schutzwirkung gegen freie Radikale macht Taurin zu einer wertvollen Antioxidans im Kampf gegen den Alterungsprozess.
Wissenswertes
Taurin wurde 1826 in der Galle vom Rind (lat. Bos
Taurus) entdeckt, daher sein Name. Es ist eine schwefelhaltige Aminosäure. Man findet Taurin in den
meisten tierischen Geweben, besonders konzentriert
in der Muskulatur. Im Gegensatz zu den klassischen
Aminosäuren ist es jedoch nicht an der
Proteinsynthese beteiligt.
Taurin hat auch eine wichtige oxidationshemmende
Aufgabe in der Zelle. Taurin fungiert auch als
Vorläufer für die Synthese komplexer Hautfette
(Glycosphingolipide).
Natürliche Quellen
Alle Arten von Fleisch (z.B. Eingeweide von
Geflügel) sind hervorragende Taurinquellen.
Wirkung im Organismus
Taurin ermöglicht die Bildung von Gallensalzen
durch die Leber. Es beeinflusst außerdem den
Kalziumaustausch zwischen dem Inneren und dem
Äußeren der Zellwand, insbesondere wichtig für die
Herzfunktion.
Taurin
Herz
gekoppelte
Wirkung
freie
Radikale
SauerstoffverVitamin E sorgung der
Zellen
+
Vitamin C
+
Polyphenole
+ Taurin
=
eingeschlossene
und zerstörte
freie Radikale
Vorbeugung und Behandlung von Herzerkrankungen – natürliche Antioxidans
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Verzweigtkettige
Aminosäuren
auch bezeichnet als: BCAA (branched chained amino acids)
GESUNDHEIT/VORSORGE
Innerhalb der essenziellen Aminosäuren bilden Leucin, Isoleucin und Valin die Kategorie der verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA, branched chained amino acids). Sie werden aufgrund ihrer potenziellen Wirkung zur Verzögerung von Tumorwachstum untersucht. Klinische Studien am Menschen
haben eine Beziehung zwischen einer Beigabe von BCAA und einer längeren Überlebenszeit gezeigt.
Wissenswertes
Der Organismus ist nicht in der Lage, Leucin,
Isoleucin und Valin ausreichend zu bilden. Der Bedarf
muss also über die Nahrung gedeckt werden. Das
Niveau dieser drei Aminosäuren im Blut schwankt
je nach Zufuhr durch die Nahrung in höherem Maß
als das anderer Aminosäuren.
Wirkung im Organismus
Valin, Leucin und Isoleucin können die
Proteinsynthese anregen und den Proteinabbau
verzögern. Diese Eigenschaft wird vor allem dem
Leucin zugeschrieben, weil es sich allein als ebenso
wirksam wie das Gemisch der drei Aminosäuren
erweist. Die Empfindlichkeit gegen Leucin nimmt
jedoch anscheinend mit dem Alter ab. Vermutlich
erhöhen die BCAA die Magermasse und verhindern Muskelschwund bei kachektischen oder kanzerösen Tieren.
Natürliche Quellen
Valin, Leucin und Isoleucin bilden mindestens ein
Drittel der für die Muskelproteine benötigten
essenziellen Aminosaüren.
Synthese der
Muskelproteine
Aminosäuren
Leucin
Leucin
Aminosäuren
Muskelproteine
Im Vergleich zu anderen Aminosäuren
beeinflußt Leucin die Proteinsynthese der Zelle
eher in anaboler denn in kataboler Form
Essenzielle Aminosäuren für die Synthese der Muskelproteine
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L-Carnitin
GESUNDHEIT/VORSORGE
Zellphysiologisch erleichtert das L-Carnitin die Verwendung von Fett als Brennstoff für die Zelle. Daher
ist es äußerst nützlich und effizient bei physischer Ausdauerleistung. Zudem kann bei manchen Rassen
(Boxer, Dobermann, Cocker…) eine Herzerkrankung mit einem Defizit an L-Carnitin (Produktion
oder Transport) im Organismus zusammenhängen. Das Abmagern bei Fettleibigkeit kann durch
Hinzufügen von L-Carnitin zur Nahrung beschleunigt werden.
Wissenswertes
L-Carnitin ist eine nicht-essenzielle Aminosäure, die
normalerweise vom Organismus mit Hilfe zweier
essenzieller Aminosäuren gebildet wird: Lysin und
Methionin. L-Carnitin muss in der Nahrung nur dann
enthalten sein, wenn der Organismus nicht genug bilden kann, um den Bedarf zu decken. Es existieren zwei
Isomere (Strukturformen), die D- und die L-Form:
Nur das L-Carnitin ist aktiv und daher wirksam.
Wirkung im Organismus
Der dominierende Stoffwechselprozess bei Hund und
Katze ist die Oxidation von Fetten in den
Mitochondrien (kleine Zellorganellen, die Energie in
den Zellen bereitstellen). Auf dieser Ebene greift das
L-Carnitin ein, indem es den Transport von Fettsäuren
durch die Mitochondrienmembran ermöglicht. LCarnitin spielt auch eine wichtige Rolle bei der
Fortpflanzung: Bei bestimmten Spezies sorgt die
Zufuhr von L-Carnitin während der Trächtigkeit und
Säugezeit für ein höheres Geburtsgewicht sowie einen
größeren Wurf.
Natürliche Quellen
Neben der Eigensynthese durch den Organismus in
der Leber ist auch eine Versorgung über die Nahrung
möglich. Fleisch ist reich an L-Carnitin, besonders
Schaf- und Lammfleisch, während Pflanzen nur geringe Mengen enthalten.
Fettsäuren
O2
O2 O
Mitochondrium
2
Membran
L-Carnitin
O
O2 2
O2
Energie
Unentbehrlich bei körperlicher Anstrengung – Schutz des Herzen – Bekämpfung der Fettleibigkeit
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