Proteine
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Grundlagen der Ernährungslehre Proteine SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Protein-Aufbau aus 20 proteinogenen Aminosäuren Neutrale: Glycin, Alanin, Serin, Threonin, Valin, Leucin, Isoleucin Saure/Amide: Asparaginsäure, Asparagin, Glutaminsäure, Glutamin Basische: Arginin, Lysin S-haltige: Cystein, Methionin Aromatische: Phenylalanin, Tyrosin Heterozyklische: Tryptophan, Histidin, Prolin Funktionelle Gruppen: NH2 und COOH an α-C Bindung über Säureamidbindung = Peptidbindung SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Proteinbausteine: Essentielle Aminosäuren Leucin Isoleucin Leu Ile Valin Threonin Val Thr Lysin Lys Cystein Cys Methionin Met Tyrosin Phenylalanin Tyr Phe Tryptophan Trp SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Gluten: Mischung aus Glutenin und Gliadin SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Proteinverdauung + Absorption von AS und Oligopeptiden Magen SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Magen Pepsinogen + HCl ca. 8 verschiedene Pepsine Proteinspaltung (pH = 2-5) bei Tyrosin bzw. PhAla Einfluss auf Magensaftsekretion: 1. Psychisch-nerval : über Nervus vagus Steigernd: Nahrung - reflektorisch, durch Sinne, Aggressionen Hemmend: Angst 2. Lokal: In tieferen Magenteilen durch Speisebrei 3. Intestinal (rückwirkend auf Magen): Steigerung: Dehnung des Duodenums Hemmung: niedriger pH / Fett SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Proteinverdauung + Absorption von AS und Oligopeptiden SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Dünndarm Pepsine inaktiviert (pH 6,5 durch HCO3 aus Pankreas) Trypsinogen und Chymotrypsinogen (aus Pankreas) Trypsinogen Trypsin Enterokinase (Duodenum) Chymotrypsinogen Chymotrypsin Trypsin Spaltung der Proteine zu Tripeptiden und Bipeptiden SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Protein-Turnover ( Grundumsatz) Dynamisches Gleichgewicht: Proteinaufbau Erneuerungsrate der Köperproteine: Proteinabbau ca. 400 g / Tag Halbwertszeiten einiger Körpereiweiße: Skelettmuskel 50-60 Tage Herzmuskel 11 Tage Glatte Muskulatur 5 Tage Fibrinogen Leberenzyme 4-5 Tage 1-6 Stunden 10 kg Eiweißanteil in 70 kg Mann SS 2013 SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Exkretionswege der Proteinabbauprodukte a) Harn (Hauptmenge! Erwachsene 1 L/Tag) als: Harnstoff (84 %), Aminosäuren (5 %), Harnsäure (1,1 %), Ammoniak b) (wasserfreier) Kot (Erwachsene 130 -150 g/Tag) : • Nahrungsproteinanteil (10 - 20 %), • Bakterieneiweiß (< 50 %), • abgeschilferte Epithelzellen der Darmwand (ca. 25 %) c) Haut: • Mit dem Schweiß (z.B. als Harnstoff), • Epithelabstoßung der Oberhaut, • Nachwachsen von Haar und Nägeln d) Schleimhäute: in Sekreten, Mensesblut und Samenflüssigkeit SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Optimale Nahrungsproteinqualität: Aminosäurereferenzmuster (chemische Untersuchungen) Essentielle Aminosäure (EA) Nahrungseiweiß Bedarf [g / 1 kg] Leucin 48 Isoleucin 42 Lysin 42 Valin 42 Phenylalanin 28 (Tyrosin 28) Threonin 28 Methionin 22 (Cystein 22) Tryptophan 14 Limitierende AS: geringster Anteil (%) im Protein bezogen auf Bedarf SS 2013 SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Wirkungen von Aminosäuren - Verfügbarkeit : Wachstumsminderung durch: Überdosierung einzelner AS AS-Toxizität: Höchste Toxizität: Methionin und Tyrosin, Threonin gering toxisch Überschuss einer AS Aufhebung: AS-Antagonismus: Zusatz strukturähnlicher AS (verzweigtkettige AS: Ile, Leu, Val) verändertes AS-Verhältnis AS-Imbalanz: Abhilfe: Zusatz limitierender AS SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Nährwertoptimierung bei AS-Imbalanz SS 2013 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Biologische Wertigkeit (BW) von Nahrungseiweiß: Maß für retinierte (strukturell verwertete) Menge an resorbiertem Nahrungseiweiß im Körper Lebensmittel Vollei Kartoffeln Rindfleisch Kuhmilch Soja weiße Bohnen Mais Weizenmehl (83 % Ausmahlung) Gelatine BW 100 98 – 100 92 88 84 –86 72 71 – 72 56 – 59 Lebensmittel-Kombination BW 36 % Vollei 64 % Kartoffel 138 70 % Milch 30 % Kartoffel 134 52 % Bohnen 48 % Mais 84 % Rindfleisch 16 % Gelatine 0 SS 2013 99 98 Eiweiß: Bausubstanz und Energielieferant Folge von Aminosäuremangel SS 2013
