Arginin - Vorkommen und Funktion

Bei L-Arginin (Arg oder R) handelt es sich um eine proteinogene Aminosäure, die für den Menschen semiessentiell ist, da der Organismus sie nicht in ausreichendem Maße synthetisiert.

Die Bezeichnung "Arginin" entstammt dem lateinischen Begriff "argentum", was "Silber" bedeutet. So wurde die Aminosäure in früheren Zeiten zunächst als Silber-Salz isoliert. Erstmals gewinnen ließ sich Arginin 1895 aus Hornsubstanz.

Eigenschaften von Arginin

Von allen proteinogenen Aminosäuren weist Arginin den größten Masseanteil an Stickstoff auf. Zusammen mit Histidin und Lysin zählt Arginin zu den basischen Aminosäuren bzw. Hexonbasen, da sie eine Guadinin-Gruppe enthält, die im neutralen Bereich über eine positive Ladung verfügt.

In Wasser ist Arginin gut löslich. Außerdem reagiert die Aminosäure alkalisch. Durch die positive Ladung werden argininhaltige Proteine wasserlöslicher.

Biosynthese

Säugetiere und Menschen sind über den Harnstoffzyklus fähig, Arginin aus Ornithin zu bilden. Allerdings ist der Reingewinn an der Aminosäure unwesentlich, was daran liegt, dass Ornithin rasch zu Harnstoff abgebaut wird. Außerdem steht das Ornithin nur in geringen Mengen zur Verfügung.

Funktionen von Arginin

Arginin hat Anteil an vielen biologischen Funktionen.

• So bildet die Aminosäure in Speicherzellen und Keimlingen ein Stickstoff-Reservoir.
• Außerdem stellt Arginin einen Metaboliten des Harnstoffzyklus dar.

In diesem erfolgt die Umwandlung von Ammoniak, welches sich beim Abbau von Stickstoffverbindungen wie Aminosäuren bildet, in Harnstoff. Darüber hinaus handelt es sich bei Arginin um die einzige Vorstufe von Stickstoffmonoxid (NO), das zu den kleinsten Botenstoffen des menschlichen Organismus zählt. Aufgrund einer Stickstoff-Synthase kommt es zur Entstehung des Endothelium-derived relaxing Factor (EDRF).

• Physiologisch bewirkt EDRF eine Erweiterung der Blutgefäße.
• Das Aktivieren der löslichen Guanylatcyclase führt zum Erschlaffen der glatten Muskulatur.
• Außerdem lässt der Blutgefäßtonus nach.
• Studien zufolge bewirkt Arginin durch diese Gefäßerweiterung das Absinken von erhöhtem Blutdruck.

Im Bodybuilding verwendet man Arginin wegen seiner gefäßerweiternden Eigenschaften als Pump-Supplement. Die biologische Wirkung ist allerdings nicht nachgewiesen.

Vorkommen

Arginin kommt in zahlreichen Nahrungsmitteln vor. Besonders reichhaltig vertreten ist die Aminosäure in

• Kürbiskernen
• Pinienkernen
• Walnüssen
• Erdnüssen und
• getrockneten Erbsen.

Weitere argininhaltige Lebensmittel sind

• ungeschälter Reis
• Buchweizenkörner
• Hähnchenbrustfilet
• Schweinefleisch
• Eier
• Lachs
• Mais-Vollkornmehl
• Weizen-Vollkornmehl und
• Milch.

Allerdings enthalten diese Nahrungsmittel praktisch nur chemisch gebundenes und kein freies Arginin.

Medizinischer Gebrauch

Arginin lässt sich auch zu medizinischen Zwecken einsetzen. So kommt die Aminosäure zur Therapie von schwerwiegenden metabolischen Alkalosen zur Anwendung. In der Kinderheilkunde setzt man sie ein, um einen zu hohen angeborenen Ammoniakgehalt im Blut zu behandeln.

Des Weiteren lässt sich Arginin zur Diagnose von Wachstumshormonmangel im Falle von Minderwuchs verwenden. Da Arginin zudem ein wichtiger Bestandteil der künstlichen Ernährung ist, benutzt man die Aminosäure für Elektrolytkonzentrate und perorale Diätetika.

Zur Anwendung kommt Arginin auch als Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke. So ist die Aminosäure in Mitteln gegen

• Bluthochdruck
• Arteriosklerose
• Erektionsstörungen und
• endothelialen Dysfunktionen

enthalten. Der gesundheitliche Nutzen dieser Präparate wird jedoch von der EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) bezweifelt.