Asparaginsäure

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 8. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Asparaginsäure ist eine nichtessenzielle Aminosäure, die mit der Nahrung ausreichend zugeführt wird. Sie ist Bestandteil der meisten Proteine. Neben Glutamat fungiert Asparaginsäure als Neurotransmitter.

Was ist Asparaginsäure?

Die wichtigste Funktion der Asparaginsäure besteht in ihrer Beteiligung beim Aufbau der Proteine. Sie gehört zu den 20 proteinogenen Aminosäuren.
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Asparaginsäure stellt eine nichtessenzielle Aminosäure dar, die in allen eiweißhaltigen Nahrungsmitteln ausreichend vorhanden ist. Sie enthält zwei Säuregruppen und ist damit eine saure Aminosäure.

Ihre Biosynthese erfolgt im Körper sehr einfach aus Oxalsäure durch Transaminierung. Sie kommt in zwei optisch aktiven Formen vor, wobei die D-Asparaginsäure biologisch keine Bedeutung besitzt. Lediglich die L-Asparaginsäure ist eine proteinogene Aminosäure. Wenn von Asparaginsäure gesprochen wird, ist im Folgenden immer die L-Form gemeint. In der Biochemie wird sie häufig auch als L-Aspartat bezeichnet, weil sie in der Regel im Körper deprotoniert vorliegt. Im Harnstoffzyklus dient Aspartat als Aminogruppendonor. Asparaginsäure wird auch industriell durch Anlagerung von Ammoniak an die Doppelbindung der Fumarsäure hergestellt.

Große Bedeutung besitzt sie als Ausgangsstoff für die Herstellung des Süßstoffs Aspartam. Aspartam ist ein Dipeptid aus den Aminosäuren Asparaginsäure und Phenylalanin. Des Weiteren wird sie auch zur parenteralen Ernährung in Infusionslösungen oder als Salzbildner eingesetzt. Interessant ist auch ihre technische Verwendung als Polyasparaginsäureester in modernen Lacksystemen.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Dabei ist die genaue Wirkungsweise von Asparaginsäure noch nicht genau erforscht. Sie soll unter anderem in den Kletterfasern des Kleinhirns und in den Moosfasern der Ammonhornformation aktiv sein. Insgesamt soll sie jedoch eine schwächere Wirkung als Glutamat entfalten. Asparaginsäure wirkt über die Anregung der NMDA-Rezeptoren. Sie stellt auch einen Ausgangsstoff für die Bildung von Nukleinbasen dar. Dabei steht sie zur Synthese der Pyrimidinbasen zur Verfügung. Im Harnstoffzyklus wird Asparaginsäure mithilfe des Enzyms Argininosuccinat-Synthetase in Argininosuccinat umgewandelt. Argininosuccinat ist ein Metabolit des Harnstoffzyklus.

Es handelt sich um eine nichtproteinogene Aminosäure, welche durch das Enzym Argininosuccinat-Lyase in die proteinogene Aminosäure Arginin und Fumarat abgebaut wird. Im Rahmen des Harnstoffzyklus gibt L-Arginin Ammoniak ab. Das von L-Arginin abgegebene Ammoniak wird in Harnstoff umgewandelt, welcher über die Nieren zur Ausscheidung gelangt. Fumarat wandelt sich wieder in Oxalacetat (Oxalsäure) um. Die Oxalsäure wird mithilfe einer Alphaaminosäure erneut zu Asparaginsäure transaminiert. Dazu steht meist Glutaminsäure zur Verfügung, welche dann in Ketoglutarat umgewandelt wird.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Asparaginsäure ist weitverbreitet. Eine Fehlernährung, die zu einem Mangel an Asparaginsäure führt, ist schwer vorstellbar. L-Aspartat ist in allen eiweißhaltigen Nahrungsmitteln vorhanden. Besonders hohe Konzentrationen werden im Gemüsespargel gefunden.

Der Spargel ist mit seinem lateinischen Namen Asparagus officinalis der Namengeber für die Aminosäuren Asparagin und Asparaginsäure. Sehr hohe Anteile an L-Aspartat sind auch in Keimlingen von Leguminosen, in Sojaprotein, im getrockneten Eiklar, im Kabeljau, im Erdnussmehl, in getrockneter Spirulina, im Tofu und auch im Sonnenblumenkernmehl enthalten. Allerdings ist eine Zuführung durch die Nahrung nicht notwendig.

Asparaginsäure ist eine der Aminosäuren, die auch im Stoffwechsel in ausreichendem Maße synthetisiert werden kann. Selbst wenn mit der Nahrung kein L-Aspartat zugeführt würde, käme es nicht zu einem Mangel, weil sie zu den am einfachsten aufgebauten und leicht synthetisierbaren Aminosäuren gehört.

Krankheiten & Störungen

Dabei wurde in Studien angeblich festgestellt, dass Aspartat bei Erschöpfungszuständen, Müdigkeit und geringer körperlicher Belastbarkeit positive Effekte zeigt. Allerdings sind die Forschungsergebnisse nicht so eindeutig, dass die Wirkung abschließend beurteilt werden kann. Es wurden jedoch Hinweise gefunden, dass eine niedrige Konzentration von Asparaginsäure im Organismus im Zusammenhang mit Stresssituationen und Erschöpfungszuständen steht. Zusammen mit Lysin kann Asparaginsäure auch durch Komplexbildung mit Schwermetallen zur Schwermetallausleitung eingesetzt werden.

Zu eventuell negativen Nebenwirkungen bei der Zufuhr von zu hohen Dosen von l-Aspartat gibt es widersprüchliche Aussagen. Nach einigen Quellen gibt es keine Nebenwirkungen, während in anderen Berichten über schlimme Nervenschädigungen gesprochen wird. Vermutet werden Auswirkungen auf die Nervenfunktion, weil Asparaginsäure neben Glutamat als Neurotransmitter wirkt. Allerdings konnten dazu bisher keine eindeutigen Aussagen gemacht werden. Viele Diskussionen hat der Süßstoff Aspartam hervorgerufen. Aspartam ist ein Dipeptid aus Phenylalanin und Asparaginsäure. Es wurden Studien durchgeführt, die zu kontroversen Ergebnissen führten.

So wurde nach dem Genuss gesüßter Speisen und Getränke mit Aspartam vereinzelt Fälle von Migräne, sonstigen Kopfschmerzen, Befindlichkeitsstörungen, depressiven Verstimmungen und vielen mehr beschrieben. Allerdings konnte ein Zusammenhang mit dem Süßstoff nicht nachgewiesen und in einigen Fällen sogar ausgeschlossen werden. Es gibt jedoch eine klare Kontraindikation von Aspartam für Personen mit einer Phenylketonurie. Bei der Phenylketonurie führt die Aminosäure Phenylalanin zu schweren Stoffwechselstörungen.

Bei dieser Erkrankung muss auch sonst eine spezielle phenylalaninarme Diät eingehalten werden. Die Häufigkeit dieser Erkrankung beträgt ca. 1 zu 8000. Daher ist Aspartam als phenylalaninhaltig gekennzeichnet. Mit der im Aspartam enthaltenden Asparaginsäure hat diese Kontraindikation jedoch nichts zu tun. Insgesamt kann gesagt werden, dass für die Asparaginsäure im Hinblick auf gesundheitliche Auswirkungen recht widersprüchliche Aussagen vorliegen, die keine abschließende Beurteilung erlauben.

Quellen

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