Aminosäuren

L-Isoleucin

Informationen aus der Naturheilpraxis René Gräber

René Gräber
René Gräber

Anwendung, Wirkung und Nutzen

L-Isoleucin (Ile, Summenformel C6H13NO2) ist eine proteinogene (eiweißbildende) alpha-Aminosäure, die der Mensch unbedingt mit der Nahrung aufnehmen muss, weil sein Körper sie nicht selber herstellen kann.

L-Isoleucin ist daher essenziell. Die Aminosäure ist in fast allen Proteinen enthalten. Im statistischen Mittel beträgt der Anteil von L-Isoleucin 4,6 %. Besonders hoch ist der Gehalt im Hämoglobin (roter Blutfarbstoff).

Die Aminosäure ist aber auch für die Bildung von Struktur-Proteinen in Muskeln, Bindegewebe, Nerven und Knochen ebenso notwendig wie für die Produktion von Enzymen sowie Antikörpern des Immunsystems. Darüber hinaus kann L-Isoleucin auch Glucose bei Bedarf ersetzen.

Gemeinsam mit Leucin und Valin gehört Isoleucin zu den verzweigtkettigen Aminosäuren, die auch als BCAAs bezeichnet werden (abgeleitet aus dem Englischen für Branched Chain Amino Acids). „Verzweigt“ sind dabei die Kohlenwasserstoffanteile („alipathische Seitenketten“) der Aminosäuren.

Bedarf und Quellen von L-Isoleucin

Der tägliche Bedarf an L-Isoleucin schwankt je nach Konstitution, Beanspruchung und Gesundheitszustand von 0,7 bis 1,4 g. In unterschiedlichen Fleischsorten ist zwischen 1,1 und 1,4 g/100 g enthalten. Etwas geringer ist der Anteil der Aminosäure in Fischen mit 1,0 bis 1,2 g/100 g.

Käse hat sogar einen Mengenanteil von 1,3 bis 1,9 g/100 g. Daneben kann Magerquark mit 0,8 g/100 g die Versorgung unterstützen. Die proteinreichen Hülsenfrüchte sind hervorragende pflanzliche Quellen mit 1,1 g bis 1,9 g/100 g Trockenmasse. Der reichhaltigste L-Isoleucin-Lieferant ist die Alge Spirulina mit 3,2 g L-Isoleucin /100 g Trockenmasse.

L-Isoleucin-Mangel

Der Normwert von L-Isoleucin liegt bei 30 bis 100 µmol/l (Mikromol pro Liter) im Blut-Serum. Die Bestimmung des Labor-Parameters ist dann erforderlich, wenn ein Patient über Mangel-Symptome eines L-Isoleucin-Mangels klagt. Dazu gehören Muskelschwäche, reduzierte Kondition und verzögerte Wundheilung sowie gesteigerte Infekt-Anfälligkeit aufgrund eines geschwächten Immunsystems.

Ursache der Mangelerkrankung sind eine Fehl- und Unterernährung mit zu geringem Eiweißanteil. Ein anderes Risiko ist ein erhöhter Bedarf an Aminosäuren bei starker körperlicher oder psychischer Belastung sowie schweren Erkrankungen, speziell bei Leberschwäche.

Auch Resorptions-Störungen im Dünndarm können ein Defizit an der Aminosäure auslösen, wenn etwa chronisch-entzündliche Darmerkrankungen vorliegen. Daneben können genetische Defekte die mangelhafte Aufnahme hervorrufen.

Bei der angeborenen Hartnup-Krankheit ist ein Aminosäure-Transporter in den Zellmembranen funktionsdefizitär. So kommt es nicht nur zu einer verminderten Resorption, sondern auch zu einer erhöhten Ausscheidung von L-Isoleucin und anderen Aminosäuren mit dem Urin, weil das Transport-Protein auch in den Nieren-Tubuli angesiedelt ist.

Eine eiweißreiche Diät kann den Mangel kaum ausgleichen, deswegen ist oft eine parenterale Supplementation erforderlich (Infusionen).
Liegen andere Ursachen zugrunde, kann eine Diät mit viel Protein den Mangel beheben.

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L-Isoleucin-Überschuss

Ein L-Isoleucin-Überschuss kann durch die übertriebene BCAA-Aufnahme auftreten. Gerade das systematische Schlucken von BCAA-Präparaten vor einem Ausdauertraining oder Wettkampf führt leicht zu einer Überproduktion von Harnstoff.

Deshalb ist es wichtig, bei einer gezielten Aufnahme der Aminosäuren immer ausreichend zu trinken, um das Stoffwechselendprodukt rasch auszuscheiden. Auch kann der Proteinstoffwechsel gestört werden, wenn Sportler ausschließlich auf eine zusätzliche Zufuhr von BCAAs achten, ohne auch andere Aminosäuren aufzunehmen.

In Verbindung mit einer besonders fetthaltigen Ernährung kann ein Übermaß an Isoleucin möglicherweise eine Insulinresistenz begünstigen. (Newgard C. B. et al: A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance; Cell Metab; 2009 9; S. 311-326).

Eine andere Ursache der Überversorgung kann die angeborene Ahornsirup-Krankheit sein. Das Syndrom ist nach dem Geruch des Urins der Kranken benannt. Der Gendefekt führt zu einer stark eingeschränkten Effizienz eines Enzyms, das Isoleucin und die anderen verzweigtkettigen Aminosäuren abbaut.

Dieser BCKDH-Komplex (Branched-Chain alpha-Ketoacid Dehydrogenase Complex) ist in die Mitochondrien-Membran eingebettet. Die BCAAs reichern sich im Körper an und führen zu Nervenkrankheiten, Krampfanfällen, Koma und Hirnödem. Auch kommt es zu diabetischen Symptomen wie Unterzuckerung (Hypoglykämie) und Blutübersäuerung (Azidose).

Dann ist eine Diät mit wenig BCAAs erforderlich und im weiteren Verlauf eine Blutwäsche. Mit einer Leber-Transplantation kann dem Patienten eine effektive Enzym-Ausstattung gegeben werden.

Spezielle Funktionen von L-Isoleucin

Bei starker körperlicher Anstrengung kann Isoleucin als Energielieferant dienen, sobald die freien Glukosereserven des Organismus aufgebraucht sind. Dabei wird es über mehrere Zwischenstufen zur Glukoneogenese (Glukoseneubildung) herangezogen. Aber auch bei geringer körperlicher Belastung ist eine ausreichende Isoleucin-Zufuhr nötig, da die BCAAs für den Erhalt und die regelmäßige Regeneration der Muskelgewebe laufend benötigt werden.

Weiterhin ist Isoleucin an der Hormonregulation des Organismus beteiligt. So stimuliert die Aminosäure etwa die Ausschüttung von Insulin, was die Aufnahme von Glukose und Aminosäuren aus dem Blutkreislauf in die Muskelzellen anregt. Dies wiederum ist nicht nur für die Regulation des Blutzuckerspiegels, sondern auch für eine rasche Energiegewinnung nötig. Auch das Wachstumshormon Somatotropin wird durch Isoleucin aktiviert.

Anwendungen von L-Isoleucin

Eine Supplementation mit essenziellen Aminosäuren wie L-Isoleucin wird zur Unterstützung der Wundheilung und Stärkung des Immunsystems genutzt. Während der Genesung und bei Erkrankungen wie Leberzirrhose, Schizophrenie oder der Stoffwechselstörung Phenylketonurie zeigt eine gezielte BCAA-Zufuhr nachweislich Erfolge.
(Kato M. et al: Preferential use of branched-chain amino acids as an energy substrate in patients with liver cirrhosis; Internal Med 37; 1998; S. 429-434 und Berry H.K. et al: Valine, isoleucine, and leucine. A new treatment for phenylketonuria; Am J Dis Child 144; 1990; S. 539-543).

Besonders Kraft- und Ausdauersportler wissen Isoleucin und die beiden anderen BCAAs zu schätzen, da diese Proteine erst einen gezielten Muskelaufbau ermöglichen, gleichzeitig sind die verzweigtkettigen Aminosäuren aber auch an der Neusynthese aller anderen Proteine maßgeblich beteiligt.
(Harper A. E. et al: Branched-chain amino acid metabolism; Annu Rev Nutr; 1984; S. 409-454)

Die Aktivierung von Somatropin durch L-Isoleucin ist nicht nur für Wettkampfsportler wichtig. Denn auch durch psychischen Stress oder Verletzungen baut der Körper vermehrt Proteine ab.

Eine Aufnahme von isoleucin-reichen Nahrungsmitteln kann dem entgegenwirken, denn auch in diesem Fall fördern BCAAs die Insulinausschüttung und damit die Aufnahme aller Aminosäuren in die Zellen, die dort für den erneuten Proteinaufbau genutzt werden können.

Während jeder Art von Diät ist eine ausreichende Aufnahme der verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin, Leucin und Valin dringend anzuraten, da sonst nicht nur Fettgewebe, sondern auch Muskelmasse in starkem Maße abgebaut wird.

Weniger Muskulatur hat aber ein Absinken des Grundumsatzes zur Folge, was wiederum die täglich benötigte Kalorienmenge verringert. Hierdurch verzögert sich der Fettabbau, sodass die Diät weniger Wirkung zeigt als erwünscht.

Beitragsbild: 123rf.com – ralwel

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