Aminosäuren

Arginin

Informationen aus der Naturheilpraxis René Gräber

René Gräber
René Gräber

Funktion, Wirkung und Anwendung

Die Aminosäure L-Arginin (abgekürzt Arg oder R, Summenformel C6H14N4O2) ist Bestandteil fast aller Proteine und wird daher von allen Lebewesen in recht großen Mengen benötigt.

Zwar kann der menschliche Körper Arginin selber herstellen, doch ist dies vor allem bei Kleinkindern und während der Schwangerschaft oder Wachstumsphase eingeschränkt. Die Wissenschaft hat dafür den Begriff der „semiessenzielle Aminosäuren“ („semi“: lat. „halb“) geprägt. Nur zwei der 20 proteinogenen (eiweißbildenden) Aminosäuren gehören hierzu: Arginin und Histidin.

Diese beiden Nährstoffe sind zwar gelegentlich auch entbehrlich, sollte aber für eine gesunde Entwicklung in genügender Menge über die Nahrung aufgenommen werden. Denn für die Eigen-Produktion braucht der Körper andere Aminosäuren als Vorstufe. Auch muss der Stoffwechsel über die zur Biosynthese erforderlichen Enzyme verfügen, was nicht in allen Entwicklungs-Stadien der Fall ist.

Arginin ist die proteinogene Aminosäure mit dem höchsten Stickstoffanteil im Molekül. Die Verbindung ist gut wasserlöslich und reagiert aufgrund ihrer stickstoffhaltigen Seitenkette stark alkalisch.
Wenn der Körper optimal mit L-Arginin versorgt ist, kann er daraus die Aminosäuren L-Glutamin und L-Prolin synthetisieren.

Neben der Bildung von Proteinen hat Arginin einige spezielle Funktionen im Stoffwechsel. So ist die Aminosäure wichtig für die Regulation des Blutdrucks und die Herzgesundheit, den Zuckerstoffwechsel, das Immunsystem, das Wachstum und die Regeneration der Knochen sowie für den Energiehaushalt der Muskeln. Von einer guten Versorgung mit L-Arginin profitiert auch das Nervensystem.

Deswegen sollten besonders Kinder, Schwangere und Erwachsene mit bestimmten Erkrankungen, wie beispielsweise Arterienverkalkung oder Bluthochdruck, L-Arginin aufnehmen. Auch nach Unfällen oder bei körperlichem und seelischem Stress reicht die eigene Arginin-Produktion meist nicht aus. In diesen Lebens-Situationen sollte der Anteil der Aminosäure in der Ernährung berücksichtigt werden.

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Abb.1: Strukturformel der Aminsäure Arginin. Bild: 123rf.com, Anton Lebedev.

Bedarf und Quellen von Arginin

Der Mindestbedarf von Arginin beträgt beim Erwachsenen rund 2 g täglich. Bei schweren Erkrankungen oder in der Wachstums-Phase können bis zu 5 g am Tag aufgenommen werden. Der Blut-Normwert beträgt 80 bis 120 µmol/l (Mikromol pro Liter). Konzentrationen darüber bergen Risiken, ebenso wie ein Wert unter 60 µmol/l.

Gute Quellen sind Soja-Protein, das 6 g pro 100 g enthält und Gelatine mit 5,5 g pro 100 g. Auch mit Nüssen und Körnerfrüchten (3 bis 4,5 g/100 g) sowie Hülsenfrüchten (2 g/100g) kann der Bedarf leicht gedeckt werden. Daneben sind Fleisch (1,5 bis 2 g/100 g) und Fisch (1,5 g/100 g) gute Arginin-Lieferanten. Eier, Milch- und Milch-Produkte kommen ebenfalls infrage.

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Arginin-Mangel

Bei normaler Ernährung ist ein Arginin-Mangel nicht zu erwarten. Nur extrem mangelhafte Kost kann die Unterversorgung mit der Aminosäure zur Folge haben, besonders dann, wenn auch weitere Aminosäuren fehlen, aus denen der Körper Arginin herstellen kann.

Auch eine Verdauungsstörung kann der Unterversorgung zugrunde liegen, wenn zu wenig Arginin aus dem Speisebrei resorbiert wird. Es kann auch sein, dass der Körper aufgrund eines Gen-Defektes mehr L-Arginin verbraucht als es „normal“ und zuträglich ist.

Gelegentlich führt auch ein Mangel an Antioxidantien zu einem L-Arginin-Defizit: Hier kommt es zu einer Akkumulation freier Radikale, die L-Arginin zerstören.

Daneben sind Umstände ursächlich, die mit einem erhöhten Arginin-Bedarf verbunden sind. Dies ist der Fall in der Schwangerschaft, in der Still-Phase sowie bei Heranwachsenden und in Zeiten schwerer Erkrankungen.

Folgen des Arginin-Mangels sind Herzkreislauferkrankungen wie Hypertonie mit allen Spätfolgen, Diabetes Typ 2, Leistungsschwäche, Infekt-Anfälligkeit, schlecht heilende Wunden, Schlaf-Probleme und Agitiertheit. Wenn der Arzt den Nährstoffmangel anhand einer Blutuntersuchung erkannt hat, wird er zunächst zur Umstellung auf sehr eiweißreiche Kost raten.

Auch die Supplementierung mit Arginin-Präparaten kann in manchen Fällen sinnvoll, in anderen aber kontraindiziert sein. Überdosierungen sind dabei ohnehin riskant.

Arginin-Überschuss

Eine zu hohe Aufnahme von Arginin kann zu Nebenwirkungen führen. Bei normaler Ernährung ist damit allerdings nicht zu rechnen, sodass dies eher die Supplementierung betrifft.

Da solche Präparate Arginin nur im Bereich von höchstens 700 mg pro Kapseln enthalten, ist eine Überdosierung auch hier nur bei erheblichem Missbrauch denkbar. Die empfohlene Tages-Ration beträgt bis zu 6 g pro Tag. Mit toxischen Wirkungen ist erst ab 30 g Arginin täglich zu rechnen.

Im schlimmsten Falle kann sich durch den Abusus ein Blutdruckabfall einstellen, der zum Kreislaufkollaps führen kann. Bei langfristiger Einnahme der Supplemente kann es durch erhöhte NO-Ausschüttung zur übermäßigen Bildung von Peroxynitrit kommen, das zu den reaktiven Sauerstoff-Spezies gehört.

Diese aggressiven Verbindungen greifen die DNA, die Zellmembranen und Enzyme an. Dadurch drohen chronische Erkrankungen, zu denen auch Krebs gehört. Deswegen ist bei einer Arginin-Supplementierung immer auch die Gabe von Antioxidantien sinnvoll.

Neben den Risiken für Herz und Kreislauf können bei zu großen Mengen reinen Arginins Magen-Darm-Beschwerden auftreten. Injektionen mit Arginin können Venenentzündungen zur Folge haben. Supplementationen mit der Aminosäure sollten nicht erfolgen bei Kindern, Schwangeren, Frauen in der Still-Phase, bei Magengeschwüren und Herpes-Infektionen. Ferner ist die Medikation mit ACE-Hemmern (Antihypertonika) ein Ausschluss-Kriterium für die zusätzliche Gabe von Arginin.

Zu hohe Arginin-Werte können in seltenen Fällen auf einem genetischen Defekt beruhen. Wenn aufgrund dessen das Enzym Arginase nicht funktioniert, kann Arginin nicht in Ornithin und Harnstoff aufgespalten werden.

Diese Reaktion ist der letzte Schritt im Harnstoffzyklus, mit dem sich der Körper des überflüssigen Stickstoffs entledigt. Das ist bei dieser sogenannten „Argininämie“ kaum noch möglich. Kritisch ist dann nicht so sehr die Anhäufung von Arginin im Stoffwechsel, sondern die hohe Ammoniak-Konzentration (Hyperammonämie), die durch Leberversagen zum Tod führen kann.

L-Arginin als Substrat für den Harnstoffzyklus

Der Harnstoffzyklus ist ein Prozess, der in Leberzellen stattfindet. Innerhalb der Zellen sind daran das Cytosol (Grund-Volumen der Zellen) und auch die Mitochondrien beteiligt. Auf diesem biochemischen Weg entsorgen die Körperzellen das anfallende Ammoniak (NH3), indem sie die toxische Substanz im Harnstoff „verpacken“. Die Nieren scheiden dann mit dem Harnstoff den überflüssigen Stickstoff aus.

L-Arginin ist in dem Reaktions-Kreislauf ein notwendiges Zwischen-Produkt, das während des Prozesses entsteht. Je nach Status der Arginin-Versorgung kann der Stoffwechsel die Aminosäure auf diesem Weg produzieren oder aber dem Harnstoffzyklus zuführen und ihn damit aufrechterhalten, wenn Arginin im Überschuss zur Verfügung steht.

Von Arginin ausgehend kann im Harnstoffzyklus auch Guanidinoacetat entstehen, das für die Bildung von Kreatin erforderlich ist. Die Verbindung dient in den Muskelzellen als Speicher für Stoffwechsel-Energie.

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Arginin hat noch weitere spezielle Funktionen für den Stoffwechsel und kann deswegen therapeutisch eingesetzt werden

Argininhaltige Lebensmittel senken das Risiko für Herzkreislauferkrankungen.
(vgl. Wells B. J. et al: Association between dietary arginine and C-reactive protein; Nutrition 2005; 21; S. 125-130).

Denn L-Arginin ist in der Lage, mit Sauerstoff zu reagieren, um den winzigen körpereigenen Botenstoff Stickstoffmonoxid (NO) zu bilden. NO ist als einfache anorganische Verbindung das kleinste Molekül, das ein Hormon darstellt.

Unter diesen nimmt die Sickstoffverbindung also eine Sonderstellung ein. Alle anderen Botenstoffe sind organische, teils hochkomplexe Wirkstoffe.
Vor allem die Gefäßwände produzieren Stickstoffmonoxid. Die Endothel-Zellen der Venen und Arterien senden mit der NO-Freisetzung ein Signal zur Gefäßerweiterung aus.

Die Gefäß-Muskulatur entspannt, es kommt zur „Vasodilatation“ und der vergrößerte Querschnitt der Leitungsbahnen kann ein höheres Blutvolumen aufnehmen. NO erfüllt demnach eine zentrale Funktion in der Steuerung des Blutdrucks und der Blutversorgung. Gerade für die Blutdrucksenkung ist NO innerhalb der Kreislauf-Regulation nicht wegzudenken.

Da L-Arginin das Ausgangs-Produkt für die Bereitstellung des Botenstoffes ist, kann die Aminosäure als Agens gegen Arteriosklerose bezeichnet werden.

Für die Erforschung des Zusammenhangs zwischen Arginin, Stickstoffmonoxid und Blutkreislaufsystem erhielten die Amerikaner Robert Furchgott, Louis Ignarro und Ferid Murad 1998 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin. Und selbst beim Lernen und dem Geruchssinn spielt Stickstoffmonoxid – und damit Arginin als Vorstufe – eine entscheidende Rolle.

Durch die Kenntnis dieser Zusammenhänge gilt L-Arginin heute als Mittel zur Prophylaxe von Herzkrankheiten. Neben dem positiven Effekt bei Herzinsuffizienz ist die Wirkung bei allen koronaren Herzerkrankungen hervorzuheben.

Nach Herzinfarkten, Bypass-Operationen und Herz-Transplantationen wird eine bessere Heilung erzielt. Daneben haben zahlreiche Studien ergeben, dass L-Arginin auf fast alle Organe einen positiven Einfluss hat. Somit kann die Behandlung etlicher Krankheiten durch die Aminosäure unterstützt werden. Die psychische und physische Leistungsfähigkeit steigt durch eine Stärkung der Leber und des Nervensystems.

Die Sache mit der Gefäßerweiterung und dem NO hat eine weitere Bedeutung: bei der Therapie erektiler Dysfunktionen (=Erektionsstörungen).

Mehr dazu habe ich ausführlich im Beitrag: Arginin wirkt wie Viagra geschrieben. In Kombination mit Yohimbin und Pycnogenol soll L-Arginin besonders wirksam sein.

Arginin steigert die Ausschüttung eines Wachstums-Hormons

So konnten Wissenschaftler an Rattenversuchen zeigen, dass argininreiche Kost den Muskelaufbau durch Stimulation des Wachstumshormons Somatotropin fördert. Mehr Muskelmasse wiederum führt zu einem erhöhten Grundumsatz, wodurch die Fettverbrennung indirekt angeregt wird.
(Wu G. et al: Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease; Amino Acids 37 S. 153-168; 2009)

Arginin gegen zu hohe Fettwerte und Diabetes

Gleichzeitig wiesen die Forscher mit ihrer Studie nach, dass bei Ratten unter einer Arginin-Zufütterung einige Blutwerte besser ausfielen. So waren die Homocystein-, Glucose-, Fettsäure- und Triglycerid-Werte niedriger. Gleichzeitig war die Insulin-Sensitivität erhöht. Daher verringert Arginin möglicherweise auch das Diabetes-Risiko.

Arginin sorgt für ein starkes Immunsystem

Und auch das Immunsystem wird durch Arginin positiv beeinflusst. So steigt durch Arginin die Aktivität, aber auch das Zellwachstum und die Differenzierung der Zellen werden angeregt. Nachweislich steigert das Immunsystem die Produktion neutrophiler Granulozyten und die Phagozytose durch Fresszellen. Beides verstärkt die Effektivität der Körperabwehr.

Arginin gegen Osteoporose, Asthma, Mukoviszidose und Kachexie

L-Arginin bremst den altersbedingten Knochenabbau, ist wirksam bei Asthma, Mukoviszidose und Kachexie (krankhafter Gewichtsverlust). Im Tier-Experiment konnten Wissenschaftler sogar die Lebensdauer von Ratten mit einer L-Arginin-Supplemtentierung verlängern.

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Beitragsbild: 123rf.com – Anton Lebedev

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