Essentieel aminozuur
Een essentieel aminozuur is een aminozuur dat niet in het lichaam van de mens kan worden gemaakt. Essentiële aminozuren behoren daarom in voldoende mate in de voeding aanwezig te zijn. In normale omstandigheden en met een gezond voedingspatroon bevinden deze essentiële aminozuren zich in voldoende mate in het voedsel.
Niet-essentiële aminozuren kunnen onder bepaalde omstandigheden essentieel worden, wanneer de snelheid waarmee het lichaam een bepaald aminozuur aanmaakt tekortschiet om in de behoefte te voorzien. Een dergelijk aminozuur wordt dan "semi-essentieel" of "conditioneel essentieel" genoemd. Voorbeelden van dergelijke omstandigheden kunnen snelle groei, operatie of zware sportbeoefening zijn.
De identificatie van acht aminozuren als essentieel voor de mens en de indeling van aminozuren in essentiële en niet-essentiële aminozuren is gebaseerd op werk van de Engelse voedingskundige William Cumming Rose in de jaren dertig van de twintigste eeuw. Door het selectief verwijderen van aminozuren uit het voedsel van ratten, ontdekte hij dat tien aminozuren voor deze dieren essentieel waren: lysine, tryptofaan, histidine, fenylalanine, leucine, isoleucine, methionine, valine, arginine en threonine. Later ontdekte Rose dat bij mensen histidine en arginine verwijderd konden worden zonder dat dit effect had op de stikstofbalans, waarop hij de acht aminozuren identificeerde die tot op de dag van vandaag als essentieel gelden. De Wereldgezondheidsorganisatie rekent histidine echter toch tot de essentiële aminozuren, omdat het weglaten ervan schadelijke effecten heeft op het hemoglobinepeil.
Later werd ontdekt dat er bepaalde omstandigheden zijn waarin sommige niet-essentiële aminozuren toch niet in voldoende mate in het lichaam geproduceerd kunnen worden, waardoor behoefte ontstaat aan aanvulling vanuit de voeding. Voorbeelden van deze zogenoemde "semi-essentiële" of "conditioneel essentiële" aminozuren zijn glycine, histidine, glutamine, arginine, tyrosine en cysteïne. De laatste drie zijn voor zuigelingen en groeiende kinderen essentieel. Glutamine kan na operaties of zware sportbeoefening essentieel worden.
Niet-essentiële aminozuren kunnen in de lever uit andere aminozuren worden gevormd door transaminering.
Inhoud
Ziektes
Lijders van de ziekte fenylketonurie (PKU) zijn niet in staat het essentiële aminozuur fenylalanine af te breken. Dit kan zich daardoor opstapelen in het lichaam en onder andere tot hersenbeschadiging leiden. Patiënten dienen zich daarom aan een streng dieet te houden om de hoeveelheid fenylalanine in het lichaam te beperken. Omdat de ziekte goed te behandelen is en om ernstige schade te voorkomen, worden alle baby's bij de geboorte hierop getest middels de zogenaamde hielprik.
Vegetarisme
Planten bevatten niet alle essentiële aminozuren in voldoende mate. Daarom werd vegetariërs vroeger met klem aangeraden om altijd twee soorten plantaardige producten te combineren: monocotylen zoals maïs en granen (voor methionine, valine, threonine, fenylalanine, leucine en isoleucine) en dicotylen zoals bonen (voor valine, threonine, fenylalanine, leucine, isoleucine, tryptofaan en lysine). Niet elk gedeelte van de plant bevat evenveel eiwit.
| Naam | Code(3) | Code(1) | R= | Essentieel voor de mens |
|---|---|---|---|---|
| Alanine | Ala | A | -CH3 | niet-essentieel |
| Arginine | Arg | R | -CH-HN=C(NH2)2+ | semi-essentieel |
| Asparagine | Asn | N | -CH2-CO-NH2 | niet-essentieel |
| Asparaginezuur | Asp | D | -CH2-COO− | niet-essentieel |
| Cysteïne | Cys | C | -CH2-SH | semi-essentieel (essentieel voor kinderen) |
| Glutamine | Gln | Q | -CH2-CH2-CO-NH2 | semi-essentieel |
| Glutaminezuur | Glu | E | -CH2-CH2-COO− | niet-essentieel |
| Glycine | Gly | G | -H | semi-essentieel |
| Histidine | His | H | -CH2-cycl(NH-CH=N-CH=C) | (semi-)essentieel |
| Isoleucine | Ile | I | -CH2-CH-(CH2)2 | essentieel |
| Leucine | Leu | L | -CH2-CH2-CH2-CH3 | essentieel |
| Lysine | Lys | K | -CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 | essentieel |
| Methionine | Met | M | -CH2-CH2-S-CH3 | essentieel |
| Fenylalanine | Phe | F | -CH2-Ph | essentieel |
| Proline | Pro | P | -[5 ring van 4 C atomen en de amino-N die daardoor NH wordt] |
niet-essentieel |
| Serine | Ser | S | -CH2-OH | niet-essentieel |
| Threonine | Thr | T | -CH(OH)-CH3 | essentieel |
| Tryptofaan | Trp | W | -CH2-cyclo(Ph-NH-CH=C) | essentieel |
| Tyrosine | Tyr | Y | -CH2-p-Ph-OH | semi-essentieel (essentieel voor kinderen) |
| Valine | Val | V | -CH-(CH3)2 | essentieel |
Aanbevolen dagelijkse hoeveelheden
Goed inschatten van de benodigde dagelijkse hoeveelheden essentiële aminozuren blijkt niet eenvoudig; de hoeveelheden zijn in het verleden aanzienlijk bijgesteld. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de aanbevolen dagelijkse hoeveelheden conform WHO-richtlijnen voor volwassenen.
| Code | Aminozuur | mg/kg (2007) | mg/kg (1985) |
|---|---|---|---|
| I | isoleucine | 20 | 10 |
| L | leucine | 39 | 14 |
| K | lysine | 30 | 12 |
| M+C | methionine + cysteïne | 10.4 + 4.1 (14,5 totaal) | 13 |
| F+Y | fenylalanine + tyrosine | 25 | 14 |
| T | threonine | 15 | 7 |
| W | tryptofaan | 4 | 3,5 |
| V | valine | 26 | 10 |
Bijzonderheden
De bovengenoemde 9 essentiële aminozuren zijn een groep aminozuren die niet door het menselijk lichaam kunnen worden gesynthetiseerd en via de voeding moeten worden verkregen en zijn essentieel voor meerdere fysiologische functies, waaronder eiwitsynthese, weefselherstel en hormoonproductie.
Met betrekking tot de omzetting van essentiële aminozuren in niet-essentiële aminozuren, heeft het lichaam het vermogen bepaalde aminozuren onderling om te zetten via verschillende biochemische routes. Zo kan met behulp van bepaalde enzymen het aminozuur methionine worden omgezet in cysteïne.
Niet alle essentiële aminozuren kunnen worden omgezet in niet-essentiële aminozuren. Elk aminozuur heeft specifieke metabole routes en functies in het lichaam, en de onderlinge omzetting kan variëren.
Een essentieel aminozuur de gemakkelijkste bron is voor omzetting in een niet-essentieel aminozuur, hangt dit af van de specifieke aminozuren en metabole routes die erbij betrokken zijn. Methionine kan bijvoorbeeld worden gebruikt als een voorloper voor de synthese van andere niet-essentiële aminozuren, maar dat betekent niet dat het de gemakkelijkste of meest efficiënte bron voor omzetting is: een uitgebalanceerd beavt een verscheidenheid aan eiwitbronnen om te zorgen voor voldoende inname van alle essentiële aminozuren voor de eiwitsynthese en algehele gezondheid.
De aminozuren threonine, tryptofaan, valine en methionine verdienen desalniettemin een speciale vermelding vanwege hun unieke rollen en functies:
- Threonine speelt een cruciale rol bij de vorming van eiwitten en de synthese van andere belangrijke verbindingen zoals antilichamen en enzymen. Het is ook betrokken bij het behoud van een gezonde cardiovasculaire, lever- en immuunfunctie.
- Tryptofaan is een voorloper van de synthese van serotonine, een neurotransmitter die stemming, eetlust en slaap reguleert. Bovendien is tryptofaan betrokken bij de productie van niacine (vitamine B3), wat essentieel is voor het energiemetabolisme en het behoud van een gezonde huid, het zenuwstelsel en het spijsverteringsstelsel.
- Valine is een aminozuur met vertakte keten (BCAA) dat een cruciale rol speelt bij het bevorderen van spiergroei en -herstel. Het is een belangrijk onderdeel van spiereiwit en is betrokken bij de energieproductie tijdens inspanning. Valine helpt ook bij het reguleren van de bloedsuikerspiegel en ondersteunt het zenuwstelsel.
- Methionine is betrokken bij meerdere belangrijke processen in het lichaam, waaronder eiwitsynthese, cellulair metabolisme en de productie van belangrijke moleculen zoals glutathion, dat werkt als een antioxidant. Methionine is ook een voorloper van andere aminozuren en verbindingen, zoals cysteïne en taurine.
Hoewel deze aminozuren essentieel zijn, is het belangrijk om een uitgebalanceerd dieet te volgen dat alle negen essentiële aminozuren bevat om de algehele gezondheid en het welzijn te ondersteunen. Het opnemen van een verscheidenheid aan eiwitbronnen, zoals vlees, gevogelte, vis, eieren, zuivelproducten, peulvruchten en noten, kan helpen zorgen voor een adequate inname van deze essentiële aminozuren.
Literatuur (o.a.)
- Dr. Robert Wolfe PhD A Guide to Amino Acid and Protein Nutrition - Essential Amino Acid Solutions for Everyone (The EAASE Program), 2017
| Bronnen, noten en/of referenties |