Aminozuren: Essentie, soorten en functies

Aminozuren zijn stikstofhoudende koolstoforganische verbindingen met een gevarieerde, maar vergelijkbare structuur. Zij zijn de monomeren die peptides en eiwitten opbouwen via peptidenbindingen. In het menselijk lichaam zijn aminozuren betrokken bij de synthese van enzymen, hormonen, neurotransmitters en weefsels.

Deze verbindingen hebben een algemene moleculaire structuur, waardoor zij een afzonderlijke groep organische verbindingen vormen. 

Hun structuur bestaat uit een centraal koolstofatoom (C), waaraan vier verschillende groepen zijn gebonden: een aminogroep (–NH₂), een carboxylgroep (–COOH), een waterstofatoom en een zijketen (R‑groep), die voor elk aminozuur verschillend is en diens chemische eigenschappen en functies bepaalt. 

Juist de diversiteit van R‑groepen bepaalt de verschillen tussen de afzonderlijke aminozuren.

Aminozuren vervullen een fundamentele rol in het normale functioneren van het lichaam. Zij vormen de basisbouwstenen van eiwitten die weefsels, enzymen, hormonen en immuuncellen opbouwen. Zonder hen is cel­deling, herstel of instandhouding van vitale processen niet mogelijk.

Eiwitsynthese en weefselgroei

Alle weefsels in het lichaam worden opgebouwd en onderhouden dankzij eiwitten die zijn gesynthetiseerd uit aminozuren. Dit is bijzonder belangrijk bij groei, wondgenezing, herstel na operaties en spierblessures. 

Energielevering bij belasting

Tijdens langdurige fysieke belasting worden sommige aminozuren (vooral vertakte keten‑aminozuren – BCAA) gebruikt als energiebron wanneer de glycogeenvoorraden zijn uitgeput. Dit ondersteunt het uithoudingsvermogen en vertraagt de vermoeidheid, en wordt vaak ingezet als middel om spiermassa te behouden bij een calorietekort.

Herstel na fysieke inspanning

Aminozuren versnellen de regeneratie van spiervezels na training of blessure. Dit vermindert pijn, herstelt de spierfunctie en beschermt tegen verlies van spiermassa in stressvolle situaties. Daarom worden juist aminozuren voor spieren ingenomen.

Hormonale en enzymatische synthese

Deze organische verbindingen zijn betrokken bij de productie van hormonen zoals insuline, thyroxine en adrenaline, evenals van enzymen die bijna alle biochemische reacties in het lichaam reguleren. Dit zijn slechts enkele van de stoffen die zij in het lichaam opbouwen.

Ondersteuning van het immuunsysteem

Glutamine en andere aminozuren dienen als brandstof voor immuuncellen en ondersteunen de barrièrefunctie van de darmwand, wat van cruciaal belang is voor het voorkomen van infecties en ontstekingen. Zij bouwen ook specifieke antilichamen en immunologische moleculen en actieve complexen op om pathogenen te bestrijden.

Deelname aan de synthese van neurotransmitters

Aminozuren zoals tryptofaan, tyrosine en glutamaat zijn voorlopers van neurotransmitters – stoffen die stemming, slaap, aandacht en andere hersenfuncties reguleren.

Detoxificatie en stikstofbalans

De lever gebruikt aminozuren in processen voor het neutraliseren van ammoniak en andere toxines. Zij spelen ook een rol bij het behouden van de balans tussen stikstofverbindingen in het lichaam.

Verbetering van de spijsvertering

Door de opbouw van spijsverteringsenzymen en het onderhoud van de darmwand dragen aminozuren bij aan een optimale opname van voedingsstoffen en aan de bescherming van de gastro‑intestinale barrière.

Aminozuren worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: essentiële (onmisbare) en niet‑essentiële (vervangbare). 

Essentiële aminozuren kunnen niet door het menselijk lichaam worden gesynthetiseerd en moeten daarom via voeding worden verkregen. Daarentegen kunnen niet‑essentiële aminozuren inwendig worden gevormd – als gevolg van metabole processen uit andere aminozuren of stikstofhoudende verbindingen.

In totaal nemen 21 aminozuren deel aan de opbouw van structuren in het menselijk lichaam. Van deze 9 zijn onmisbaar, en de overige 12 kan het lichaam zelf produceren via endogene synthese uit diverse voorlopers.

Essentiële aminozuren (onmisbare)

Dit zijn aminozuren die het lichaam niet zelfstandig kan produceren en die via voeding moeten worden opgenomen.

Er zijn 9 essentiële aminozuren, elk met een specifieke rol: 

• Histidine: Noodzakelijk voor groei en weefselherstel, betrokken bij de productie van hemoglobine en essentieel voor het behoud van de myeline­scheden van zenuwcellen. Voorloper van histamine – een belangrijke mediator in de immuunrespons en bij de afscheiding van maagzuur.

• Isoleucine: Een vertakte keten‑aminozuur (BCAA), betrokken bij de synthese van hemoglobine, reguleert het energiemetabolisme en ondersteunt het herstel van spieren na belasting.

• Leucine: Ook een BCAA, een sterk anabool aminozuur dat het mTOR‑pad activeert – het belangrijkste signaalmechanisme voor spiergroei en eiwitsynthese.

• Lysine: Belangrijk voor de synthese van collageen, de opname van calcium en de productie van enzymen en hormonen. Ondersteunt de immuunfunctie en weefselherstel.

• Methionine: Een zwavelhoudend aminozuur, noodzakelijk voor de synthese van creatine, carnitine en glutathion. Speelt een rol bij de methylering van DNA en bij het metabolisme van vetten en toxines in de lever.

• Fenylalanine: Voorloper van tyrosine, dat wordt gebruikt voor de synthese van dopamine, adrenaline en thyroxine. Essentieel voor de balans van neurotransmitters en de hersenfunctie.

• Threonine: Betrokken bij de opbouw van structurele eiwitten zoals collageen en elastine. Ondersteunt de gezondheid van de huid en het spijsverteringskanaal.

• Tryptofaan: Voorloper van serotonine en melatonine – belangrijk voor stemming, slaap en geestelijke gezondheid. Neemt ook deel aan de synthese van niacine (vitamine B3).

• Valine: Het derde vertakte keten-aminozuur, essentieel voor het spiermetabolisme, weefselregeneratie en het behoud van de energiebalans tijdens fysieke inspanning.

Niet-essentiële aminozuren (vervangbaar)

Deze aminozuren worden door het lichaam gesynthetiseerd, maar onder bepaalde omstandigheden (ziekte, stress, groei) kunnen sommige van hen “voorwaardelijk essentieel” worden.

Dit zijn ze:

• Alanine: Belangrijk transportmolecuul voor stikstof tussen weefsels. Ondersteunt de bloedglucose door deel te nemen aan gluconeogenese.

• Asparagine: Speelt een rol in de synthese van andere aminozuren en is belangrijk voor het goed functioneren van het zenuwstelsel.

• Asparaginezuur (Aspartaat): Speelt een rol in de citroenzuurcyclus, ondersteunt de energieproductie en is betrokken bij de overdracht van zenuwimpulsen.

• Glutamine: Voorwaardelijk essentieel. Het meest voorkomende aminozuur in het bloed. Cruciaal voor de immuunfunctie, spijsverteringsgezondheid en herstel na fysieke inspanning of ziekte.

• Glutaminezuur (Glutamaat): Belangrijkste exciterende neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. Speelt een rol bij leren en geheugen.

• Glycine: Bestanddeel van collageen. Betrokken bij detoxificatie, synthese van hemoglobine en neurotransmitters.

• Proline: Belangrijk bestanddeel van collageen – zorgt voor sterkte en elasticiteit van bindweefsel, pezen en huid.

• Serine: Betrokken bij de synthese van fosfolipiden, sfingolipiden en andere aminozuren. Belangrijk voor een goede werking van het zenuwstelsel en de hersenen.

• Tyrosine: Wordt gesynthetiseerd uit fenylalanine. Voorloper van catecholamines (dopamine, noradrenaline, adrenaline) en schildklierhormonen.

• Cysteïne (voorwaardelijk essentieel): Zwavelhoudend aminozuur, voorloper van de antioxidant glutathion. Ondersteunt detoxificatie en bescherming tegen oxidatieve stress.

• Arginine (voorwaardelijk essentieel): Nodig voor de synthese van stikstofoxide (NO), dat de bloeddruk en doorbloeding reguleert. Speelt een rol in immuunfunctie en wondgenezing.

• Ornithine (niet-proteïnogeen, niet-eiwitvormend aminozuur): Neemt deel aan de ureumcyclus – detoxificatie van ammoniak. Bouwt geen eiwitten op, maar speelt een belangrijke rol in het metabolisme.

Het menselijk lichaam heeft bepaalde hoeveelheden aminozuren nodig voor normale groei, herstel en het onderhouden van metabole functies. De benodigde hoeveelheden variëren afhankelijk van leeftijd, geslacht, fysieke activiteit en gezondheidstoestand.

Essentiële aminozuren

Essentiële aminozuren kunnen niet in het lichaam worden gesynthetiseerd en moeten via de voeding worden verkregen. 

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) beveelt dagelijkse doses aan voor volwassenen, uitgedrukt in mg per kilogram lichaamsgewicht:

• Leucine: 39 mg/kg

• Isoleucine: 20 mg/kg

• Lysine: 30 mg/kg

• Methionine + cysteïne (zwavelhoudend): 15 mg/kg

• Fenylalanine + tyrosine (aromatisch): 25 mg/kg

• Threonine: 15 mg/kg

• Tryptofaan: 4 mg/kg

• Valine: 26 mg/kg

• Histidine (semi-essentieel): 10 mg/kg

Niet-essentiële aminozuren

Deze worden in het lichaam gesynthetiseerd, maar onder bepaalde omstandigheden (ziekte, stress, fysieke inspanning) kan aanvullende inname via voeding of aminozuursupplementen nodig zijn. Er zijn geen specifieke aanbevelingen vastgesteld, aangezien het lichaam ze onder normale omstandigheden in voldoende mate produceert.

Samenvattende tabel met aanbevolen dagelijkse hoeveelheden essentiële aminozuren (voor volwassenen)

Deze hoeveelheden zijn indicatief en kunnen variëren afhankelijk van specifieke behoeften, zoals zwangerschap, borstvoeding, intensieve fysieke activiteit of ziekte.

Aminozuren worden voornamelijk via voeding verkregen, waarbij dierlijke eiwitbronnen de rijkste zijn – vlees, vis, eieren en zuivelproducten. Deze worden volledige bronnen genoemd, omdat het lichaam bij de afbraak van dierlijke eiwitten alle noodzakelijke essentiële aminozuren binnenkrijgt.

Peulvruchten, noten en zaden zijn rijk aan eiwitten, maar bevatten aminozuren in lagere hoeveelheden en met een onvolledig profiel. Daarom worden ze aangeduid als onvolledige bronnen, aangezien ze moeilijker verteerbaar zijn en niet alle essentiële aminozuren in voldoende hoeveelheden leveren.

Om het aminozuurprofiel van plantaardige eiwitten te verbeteren, wordt aanbevolen om verschillende voedingsmiddelen te combineren. Voorbeelden van succesvolle combinaties zijn bonen + rijst, kikkererwten + linzen, zaden + noten en andere.

Deze combinaties zorgen voor een meer gebalanceerd aminozuurprofiel dat lijkt op dat van volwaardige dierlijke bronnen.

In sommige gevallen kan worden overgegaan tot het innemen van afzonderlijke aminozuren, complexe aminozuren of eiwitten in de vorm van voedingssupplementen.

Aanvullende inname van aminozuren is vereist bij intensieve training, herstel na verwondingen of operaties, bij leeftijdsgebonden veranderingen met verminderde eiwitinname, bij specifieke ziekten, evenals bij vegetariërs en veganisten die mogelijk niet alle essentiële aminozuren uit hun voeding halen.

Wat zijn aminozuren?

Dit zijn een heterogene groep stikstofhoudende, koolstofgebaseerde organische verbindingen die tal van belangrijke functies vervullen in het lichaam van de mens en van elk ander levend organisme.

Welke soorten aminozuren worden hoofdzakelijk onderscheiden?

Voor het menselijk lichaam worden hoofdzakelijk essentiële (onmisbare) – die via voeding moeten worden verkregen – en niet-essentiële (vervangbare) aminozuren onderscheiden – die het lichaam zelf kan synthetiseren.

Hoe verkrijgen we aminozuren?

De beste bronnen van aminozuren zijn van dierlijke oorsprong – eieren, melk, vlees – terwijl plantaardige bronnen zoals bonen, soja, peulvruchten, noten en zaden onvolwaardig zijn en niet voldoende om in alle behoeften te voorzien.