Methionin

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Methionin, schwefelhaltige Aminosäure, die durch die Hydrolyse der meisten gängigen Proteine gewonnen wird. Methionin wurde erstmals aus Casein abgetrennt (1922) und macht etwa 5 Prozent des Gewichts von Eieralbumin aus; andere Proteine enthalten viel geringere Mengen an Methionin. Es ist eine der zahlreichen so genannten notwendigen Aminosäuren für Säugetiere und Geflügel, d.h. sie können es nicht selbst herstellen. In Mikroben wird es aus den Aminosäuren Cystein und Asparaginsäure synthetisiert.

Methionin ist essentiell für die Methylierung (der Prozess, bei dem Methyl- oder -ch3-Gruppen zu Verbindungen hinzugefügt werden) und ist ebenfalls ein Vorläufer von zwei anderen Aminosäuren, Cystin und Cystein. [1]

Andere Namen

Methionin; Methionin, l-; γ-Methylthio-α-aminobuttersäure; Butansäure, 2-Amino-4-( methylthio)-, (s)-; Cymethion; l-(-)-Methionin; met; s-Methionin; 2-Amino-4-( methylthio) buttersäure; Buttersäure, 2-Amino-4-( methylthio)-; l(-)- Amino-γ-methylthiobuttersäure; l-α-Amino-γ-Methylmercaptobuttersäure; l-γ-Methylthio-α-Aminobuttersäure; 2-Amino-4-Methylthiobuttersäure; Liquimeth; Acimethin; l-2-Amino-4-( methylthio) buttersäure; (s) -2-amino-4-( methylthio) butansäure; h-met-oh; l-homocystein, s-methyl-; nsc 22946; 2-amino-4-methylthiobutansäure (s)-. [2]

Zusammenfassung

Methionin ist eine Aminosäure. Aminosäuren sind die Grundlage, aus der unser Körper Proteine herstellt. Methionin ist in Fleisch, Fisch und Milchprodukten enthalten. Es spielt eine entscheidende Rolle bei den vielen Funktionen im Körper.

Methionin wird üblicherweise oral eingenommen, um Lebererkrankungen und Virusinfektionen sowie zahlreiche andere Anwendungen zu behandeln. Es gibt jedoch nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen, die diese Anwendungen unterstützen. [3]

Hintergrund

L-Methionin, die wichtigste schwefelhaltige Aminosäure in Proteinen, spielt als Antioxidans und beim Abbau von Fetten und Schwermetallen eine wichtige Rolle in der Zellphysiologie. Frühere Forschungsstudien, die die Verwendung von L-Methionin zur Behandlung von Angstzuständen und anderen Krankheiten vorschlagen, deuten darauf hin, dass es auch das Gedächtnis verbessern und eine Funktion in der Gehirnfunktion vorschlagen könnte. Dennoch gibt es einige Beweise dafür, dass ein Überschuss an Methionin schädlich sein kann und die Gefahr der Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Herzproblemen, bestimmten Krebsarten, Hirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisstörungen erhöhen kann. [4]

Biosynthese

Methionin ist eine wichtige Aminosäure, die von Menschen und anderen Tieren nicht de novo hergestellt wird, die Methionin oder methioninhaltige Proteine zu sich nehmen sollten. In Pflanzen und Bakterien gehört die Methionin-Biosynthese zusammen mit Threonin und Lysin (über Diaminopimelat, aber nicht über α-Aminoadipat) zum Aspartat-Haushalt. Das primäre Grundgerüst stammt aus Asparaginsäure, während der Schwefel aus Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff stammen kann.

Zunächst wird Asparaginsäure über β-Aspartyl-Semialdehyd durch zwei Abspaltungen der endständigen Carboxylgruppe in Homoserin umgewandelt (Homoserin hat aus diesem Grund ein γ-Hydroxyl, daher die Homo-Reihe). Das Zwischenprodukt Aspartat-Semialdehyd ist der Verzweigungspunkt mit dem Lysin-Biosyntheseweg, wo es stattdessen mit Pyruvat kondensiert wird. Homoserin ist der Verzweigungspunkt mit dem Threonin-Weg, wo es nach der Aktivierung des terminalen Hydroxyls mit Phosphat isomerisiert wird (was auch für die Methionin-Biosynthese in Pflanzen verwendet wird).

Homoserin wird dann mit einer Phosphat-, Succinyl- oder einer Acetylgruppe am Hydroxyl ausgelöst.

In Pflanzen und möglicherweise in einigen Keimen wird Phosphat verwendet. Dieser Vorgang wird als Threonin-Biosynthese bezeichnet.

In vielen Organismen wird eine Acetylgruppe verwendet, um das Homoserin auszulösen. In Keimen kann dies durch ein Enzym katalysiert werden, das von metx oder meta (keine Homologe) kodiert wird. In Enterobakterien und einer minimalen Anzahl anderer Organismen wird Succinat verwendet. Das Enzym, das diese Reaktion katalysiert, heißt meta und die Einzigartigkeit von Acetyl-Coa und Succinyl-Coa wird durch einen einzigen Rückstand bestimmt. Die physiologische Grundlage für die Bevorzugung von Acetyl-Coa oder Succinyl-Coa ist nicht bekannt, aber solche alternativen Wege gibt es auch in einigen anderen Stoffwechselwegen (z.B. Lysin-Biosynthese und Arginin-Biosynthese).

Die auslösende Hydroxylgruppe wird dann durch Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff ersetzt. Eine Austauschreaktion ist technisch gesehen eine γ-Eliminierung, gefolgt von einer Version einer Michael-Addition. Alle beteiligten Enzyme sind Homologe und Mitglieder der plp-abhängigen Enzymfamilie des Cys/Met-Stoffwechselprozesses, die eine Untergruppe der plp-abhängigen Faltung vom Typ i ist. Sie nutzen den Cofaktor plp (Pyridoxalphosphat), der durch die Stabilisierung von Carbanion-Intermediaten wirkt.

Wenn er mit Cystein reagiert, entsteht Cystathionin, das unter Bildung von Homocystein gespalten wird. Die beteiligten Enzyme sind die Cystathionin-γ-Synthase (bei Keimen durch metb kodiert) und die Cystathionin-β-Lyase (metc). Cystathionin wird in den beiden Enzymen auf unterschiedliche Weise gebunden, so dass eine β- oder γ-Reaktion möglich ist. Wenn es mit komplementärem Schwefelwasserstoff reagiert, bildet es Homocystein. Dies wird von der o-Acetylhomoserin-Aminocarboxypropyltransferase (früher als o-Acetylhomoserin(thiol)-Lyase bezeichnet) katalysiert. Sie wird in Keimen entweder von mety oder metz kodiert. Wenn sie mit Methanthiol reagiert, produziert sie direkt Methionin. Methanthiol ist ein Nebenprodukt des katabolischen Weges bestimmter Verbindungen, daher ist dieser Weg eher ungewöhnlich. Wenn Homocystein produziert wird, wird die Thiolgruppe methyliert, wodurch Methionin entsteht. Es sind zwei Methionin-Synthasen bekannt; eine ist abhängig von Cobalamin (Vitamin B12) und eine ist unabhängig.

Der Weg, der Cystein verwendet, wird als „Transsulfurierungsweg“ bezeichnet, während der Weg, der Schwefelwasserstoff (oder Methanthiol) verwendet, als „direkter Sulfurierungsweg“ bezeichnet wird.

Cystein wird auf ähnliche Weise hergestellt, nämlich aus einem aktivierten Serin und entweder aus Homocystein („umgekehrter Trans-Sulfurierungsweg“) oder aus Schwefelwasserstoff („direkter Sulfurierungsweg“); das aktivierte Serin ist normalerweise o-Acetyl-Serin (mittels Cysk oder Cysm in E. Coli), aber in Aeropyrum pernix und einigen anderen Archaeen wird o-Phosphoserin verwendet. Cysk und cysm sind homolog, stammen aber aus der plp fold type iii clade. [5]

Wirkungssystem

Das System der möglichen anti-hepatotoxischen Aktivität von L-Methionin ist nicht ganz klar. Man nimmt an, dass der Metabolismus hoher Dosen von Paracetamol in der Leber zu einem verminderten Gehalt an hepatischem Glutathion und einer erhöhten oxidativen Spannung führt. L-Methionin ist ein Vorläufer von L-Cystein. L-Cystein selbst kann eine antioxidative Wirkung haben. L-Cystein ist auch eine Vorstufe des Antioxidans Glutathion. Die antioxidative Wirkung von L-Methionin und seinen Metaboliten scheint der Grund für seine mögliche anti-hepatotoxische Wirkung zu sein. Jüngste Forschungen legen nahe, dass Methionin selbst aufgrund seines Schwefels und seiner Chelatbildner-Fähigkeit eine Radikalfänger-Aktivität besitzt. [6]

Diätetische Quellen

Der Met-Gehalt von Proteinen ist je nach Nahrungsquelle sehr unterschiedlich. Nahrungsmittel mit einem besonders hohen Anteil bestehen aus Eiern (31 mg/g Protein), Kabeljau (30 mg/g) und Huhn (28 mg/g). Ein Zwischenwert ist in Rindfleisch (26 mg/g), Schweinefleisch (26 mg/g), Milch (25 mg/g) und Reis (24 mg/g) enthalten. Getreide und andere pflanzliche Proteinquellen enthalten tendenziell einen geringeren Anteil. Beispiele sind Mais (21 mg/g), Weizen und Hafer (18 mg/g), Roggen und Bohnen (15 mg/g) und Blumenkohl (14 mg/g). Das Kochen von Lebensmitteln bei hohen Temperaturen (Bräunung) kann die Bioverfügbarkeit von Sättigungsstoffen aufgrund von Oxidation verringern (Dworschak, 1980).

Da Sättigungsstoffe im Körper nicht synthetisiert werden können, müssen sie in ausreichenden Mengen zugeführt werden. Met und Cys sind metabolisch eng miteinander verbunden, weshalb häufig Empfehlungen für die Menge der beiden schwefelhaltigen Aminosäuren (saa) gegeben werden. Gesunde Erwachsene sollten mindestens 13 mg/kg pro Tag an Met zu sich nehmen. [7]

Wozu wird Methionin verwendet?

Der Schwefel in Methionin bietet dem Körper viele potenzielle gesundheitliche Vorteile.

Dazu gehören:.

  • Nährstoffversorgung von Haaren, Haut und Nägeln
  • Schutz der Zellen vor Giftstoffen
  • Erleichterung des Reinigungsprozesses
  • Verringern des Alterungsprozesses
  • Unterstützung bei der Aufnahme anderer Nährstoffe (wie Selen und Zink)
  • Bei der Ausscheidung von Schwermetallen (wie Blei und Quecksilber) helfen, den Ausscheidungsprozess des Körpers zu unterstützen
  • Verhindern übermäßiger Fettablagerungen in der Leber (indem es als lipotropes Mittel wirkt – ein Mittel, das beim Abbau von Fetten hilft)
  • Senkung des Cholesterinspiegels durch Steigerung der Lecithinproduktion in der Leber

Überdosierung von Tylenol (Acetaminophen)

Die Einnahme einer oralen (durch den Mund) Dosis Methionin innerhalb von 10 Stunden nach einer Überdosierung von Tylenol (Paracetamol) wurde tatsächlich zur Behandlung von Paracetamol-Vergiftungen eingesetzt.2 Man nimmt an, dass Methionin verhindert, dass die Nebenprodukte von Paracetamol die Leber infolge einer Überdosierung von Tylenol schädigen. Es werden jedoch auch andere Behandlungen eingesetzt und Methionin ist möglicherweise nicht die wirksamste.

Krebs

Obwohl die Forschungsergebnisse zum Thema Dickdarmkrebs und Methionin gemischt sind, berichtet eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2013: „Diese Meta-Analyse zeigt, dass die Aufnahme von Methionin mit der Nahrung mit einem verringerten Risiko für Dickdarmkrebs, insbesondere Dickdarmkrebs, verbunden sein könnte. Um diese Ergebnisse zu bestätigen, sind weitere potenzielle Forschungsstudien mit langer Nachbeobachtungszeit erforderlich.“ So berichtet eine Studie aus dem Jahr 2016, dass „unter den 10 getesteten wichtigen Aminosäuren der Entzug von Methionin die stärksten repressiven Ergebnisse auf die Migration und Invasion dieser [Brust-]Krebszellen hervorrief.“.

Einige Forschungsstudien zeigen, dass ein Diätplan mit wenig Methionin hilfreich sein könnte. Es gibt bestimmte Arten von Krebszellen, die auf Methionin angewiesen sind, um zu wachsen. Daher ist eine Einschränkung der Aufnahme von Lebensmitteln, die Methionin enthalten, für diejenigen hilfreich, die an bestimmten Krebsarten erkrankt sind, da dies zum Absterben der Krebszellen führt.

Alzheimer-Krankheit

Studien empfehlen, dass L-Methionin zur Verbesserung des Gedächtnisses und der Gehirnfunktion beitragen kann. Laut einer in der Zeitschrift Molecular Neurodegeneration veröffentlichten Forschungsstudie gibt es jedoch „einige Hinweise darauf, dass ein Überschuss an Methionin schädlich sein kann und die Gefahr der Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, bestimmten Krebsarten, Gehirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisstörungen erhöhen kann.

Forschungsstudien über L-Methionin und die Alzheimer-Krankheit wurden eigentlich nur in Tierversuchen durchgeführt. In einer Studie mit Mäusen aus dem Jahr 2015 wurde festgestellt, dass eine mit L-Methionin verbesserte Ernährung zu folgenden Ergebnissen führte:.

  • Ein Anstieg von Amyloid (eine Verbindung, die sich häufig in den Gehirnen von Menschen mit Alzheimer entwickelt)
  • Ein Anstieg des Tau-Proteins im Gehirn (ein Anstieg kann dazu führen, dass sich das Tau-Protein falsch faltet und zu unregelmäßigen Tau-Verwirrungen verklumpt, die bei Menschen mit Alzheimer auftreten)
  • Ein Anstieg der oxidativen Spannung und der Entzündungsreaktion (beides erhöht vermutlich das Risiko einer Alzheimer-Erkrankung)
  • Gedächtnisprobleme und Gedächtnisverlust

Die Autoren der Forschungsstudie kamen zu dem Schluss: „Zusammengenommen deuten die Ergebnisse unserer Forschungsstudie darauf hin, dass ein mit L-Methionin angereicherter Ernährungsplan Effekte auslöst, die [in einem lebenden Organismus] auftreten und zum Auftreten von Alzheimer-ähnlichen Erkrankungen bei Wildtyp-Tieren beitragen können.“

Andere Verwendungen

Methionin wird häufig bei anderen Erkrankungen eingenommen. Es gibt jedoch keine Ergebnisse klinischer Forschungsstudien, die die Sicherheit und Wirksamkeit seiner Verwendung bei diesen Erkrankungen belegen:.

  • Herpes simplex und Herpes zoster (Gürtelrose)
  • Symptome der Menopause
  • Schwellungen der Bauchspeicheldrüse
  • Leberprobleme
  • Angstzustände
  • Alkoholismus
  • Harnwegsinfektionen (UTIs)
  • Asthma und allergische Reaktionen
  • Schizophrenie [8]

Es kann Moleküle produzieren, die für typische Zellfunktionen entscheidend sind

Eine der wichtigsten Aufgaben von Methionin im Körper ist, dass es zur Herstellung anderer essentieller Teilchen verwendet werden kann.

Es ist an der Produktion von Cystein beteiligt, der anderen schwefelhaltigen Aminosäure, die zum Aufbau von Proteinen im Körper verwendet wird.

Cystein kann seinerseits eine Reihe von Molekülen herstellen, darunter Proteine, Glutathion und Taurin.

Glutathion wird in manchen Fällen aufgrund seiner lebenswichtigen Funktion für die Abwehrkräfte Ihres Körpers als das „Hauptantioxidans“ bezeichnet.

Es spielt ebenfalls eine Rolle beim Stoffwechselprozess von Nährstoffen im Körper und bei der Produktion von DNA und Proteinen.

Taurin hat zahlreiche Funktionen, die dazu beitragen, die Gesundheit und das richtige Funktionieren Ihrer Zellen zu erhalten.

Eines der wichtigsten Moleküle, in die Methionin umgewandelt werden kann, ist S-Adenosylmethionin, oder „Sam“.

Sam nimmt an verschiedenen Kettenreaktionen teil, indem es einen Teil von sich selbst auf andere Partikel, bestehend aus DNA und Proteinen, überträgt.

Sam wird auch bei der Herstellung von Kreatin verwendet, einem wichtigen Teilchen für die Zellenergie.

Insgesamt ist Methionin aufgrund der Moleküle, in die es sich verwandeln kann, direkt oder indirekt an vielen wichtigen Vorgängen im Körper beteiligt.

Methionin kann sich in verschiedene schwefelhaltige Partikel mit essentiellen Funktionen umwandeln, wie Glutathion, Taurin, Sam und Kreatin. Diese Moleküle sind für die typischen Funktionen der Zellen in Ihrem Körper unerlässlich.

Es spielt eine Rolle bei der DNA-Methylierung

Ihre DNA enthält die Informationen, die Sie zu dem machen, was Sie sind.

Während viele dieser Informationen Ihr ganzes Leben lang gleich bleiben können, können Umweltfaktoren einige Aspekte Ihrer DNA tatsächlich verändern.

Dies ist eine der faszinierendsten Aufgaben von Methionin – es kann sich in ein Partikel namens Sam verwandeln. Sam kann Ihre DNA verändern, indem es eine Methylgruppe (ein Kohlenstoffatom und die daran gebundenen Wasserstoffatome) an sie anfügt.

Die Menge an Methionin in Ihrer Ernährung könnte einen Einfluss darauf haben, wie viel von diesem Prozess abläuft, aber es gibt noch zahlreiche unbeantwortete Fragen dazu.

Es ist möglich, dass eine Erhöhung des Methioninanteils in Ihrer Ernährung die Veränderungen Ihrer DNA durch Sa. entweder verstärkt oder verringert.

Wenn diese Veränderungen stattfinden, könnten sie in vielen Fällen nützlich, in anderen jedoch schädlich sein.

So haben einige Forschungsstudien gezeigt, dass eine Ernährung, die mehr Nährstoffe enthält, die Ihrer DNA Methylgruppen hinzufügen, die Gefahr von Darmkrebs verringern könnte.

Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass ein höherer Methioninkonsum Erkrankungen wie Schizophrenie verstärken kann, vielleicht weil mehr Methylgruppen in die DNA eingebaut werden.

Eines der von Methionin produzierten Moleküle, Sam, kann Ihre DNA verändern. Es ist nicht ganz klar, wie der Methioninanteil in Ihrer Ernährung diesen Prozess beeinflusst, und es ist möglich, dass dieser Prozess in einigen Fällen vorteilhaft und in anderen nachteilig ist. [9]

Methionin-Stoffwechselstörungen

Es gibt zahlreiche Störungen des Methionin- und Schwefelstoffwechsels sowie zahlreiche andere Störungen des Stoffwechsels von Aminosäuren und organischen Säuren.

Homocystein ist ein Zwischenprodukt im Methionin-Stoffwechsel. Es wird entweder remethyliert, um Methionin zu regenerieren, oder mit Serin in einer Reihe von Transsulfurierungsreaktionen kombiniert, um Cystathionin und danach Cystein zu bilden. Cystein wird dann zu Sulfit, Taurin und Glutathion metabolisiert. Verschiedene Probleme bei der Remethylierung oder Transsulfurierung können eine Anhäufung von Homocystein auslösen, die zu Krankheiten führt.

Der erste Schritt im Methionin-Stoffwechsel ist die Umwandlung in Adenosylmethionin; diese Umwandlung erfordert das Enzym Methionin-Adenosyltransferase. Ein Mangel an diesem Enzym führt zu einer Methioninerhöhung, die medizinisch nicht von Bedeutung ist, außer dass sie falsch-positive Ergebnisse beim Neugeborenen-Screening auf Homocystinurie verursacht.

Klassische Homocystinurie

Diese Erkrankung wird durch einen autosomal rezessiven Mangel an Cystathionin-Beta-Synthase hervorgerufen, die die Bildung von Cystathionin aus Homocystein und Serin katalysiert. Homocystein sammelt sich und dimerisiert, um das Disulfid Homocystin zu bilden, das über den Urin ausgeschieden wird. Da die Remethylierung unbeschädigt ist, wird ein Teil des zusätzlichen Homocysteins in Methionin umgewandelt, das sich im Blut anreichert. Überschüssiges Homocystein neigt zu Apoplexie und hat negative Auswirkungen auf das Bindegewebe (möglicherweise unter Beteiligung von Fibrillin), insbesondere auf die Augen und das Skelett; ungünstige neurologische Auswirkungen könnten auf Thrombose oder eine direkte Auswirkung zurückzuführen sein.

Arterielle und venöse thromboembolische Phänomene können in jedem Alter auftreten. Viele Patienten entwickeln eine Ektopia lentis (Linsensubluxation), intellektuelle Beeinträchtigungen und Osteoporose. Kunden können einen marfanoiden Habitus haben, auch wenn sie im Allgemeinen nicht groß sind.

Die medizinische Diagnose der klassischen Homocystinurie erfolgt durch ein Neugeborenen-Screening auf erhöhte Serum-Methioninwerte. Erhöhte Gesamtplasma-Homocysteinwerte und/oder DNA-Tests sind bestätigend. Ein enzymatischer Test in Hautfibroblasten kann ebenfalls durchgeführt werden.

Die Behandlung der klassischen Homocystinurie besteht aus einem Diätplan mit niedrigem Methioningehalt und L-Cystein-Ergänzungen in Kombination mit hochdosiertem Pyridoxin (einem Cystathionin-Synthetase-Cofaktor) in einer Dosis von 100 bis 500 mg oral einmal täglich. Da etwa die Hälfte der Patienten auf hochdosiertes Pyridoxin allein anspricht, schränken einige Ärzte die Methionineinnahme bei diesen Patienten nicht ein. Betain (Trimethylglycin), das die Remethylierung fördert, kann ebenfalls zur Senkung des Homocysteins beitragen. Die Dosierung von Betain wird in der Regel mit 100 bis 125 mg/kg oral 2-mal täglich begonnen und auf der Grundlage des Homocysteinspiegels titriert; der Bedarf ist sehr unterschiedlich, häufig sind ≥ 9 g/Tag erforderlich. Folat wird ebenfalls in einer Dosierung von 1 bis 5 mg oral einmal täglich verabreicht. Bei frühzeitiger Behandlung sind die geistigen Ergebnisse typisch oder nahezu normal. Vitamin C, 100 mg einmal täglich oral, kann ebenfalls zur Vorbeugung von Thromboembolien angeboten werden.

Andere Arten der Homocystinurie

Zahlreiche Probleme im Remethylierungsprozess können zu einer Homocystinurie führen. Zu den Mängeln gehören ein Mangel an Methionin-Synthase (ms) und ms-Reduktase (msr), ein Versand von Methylcobalamin und Adenosylcobalamin sowie ein Mangel an Methylentetrahydrofolat-Reduktase (mthfr, die zur Herstellung des für die ms-Reaktion erforderlichen 5-Methyltetrahydrofolats benötigt wird). Da bei diesen Formen der Homocystinurie kein erhöhter Methioninspiegel vorliegt, werden sie beim Neugeborenenscreening nicht erkannt.

Die klinischen Symptome ähneln denen anderer Arten von Homocystinurie. Darüber hinaus werden ms- und msr-Mangel von neurologischen Defiziten und megaloblastischer Anämie begleitet. Die klinische Manifestation des mthfr-Mangels ist variabel und besteht aus geistiger Behinderung, Psychose, Schwäche, Ataxie und Spastik.

Die medizinische Diagnose eines ms- und msr-Mangels wird durch Homocystinurie und megaloblastische Anämie empfohlen und durch einen DNA-Test verifiziert. Patienten mit Cobalaminmangel haben megaloblastische Anämie und Methylmalonsäureanämie. Der Mthfr-Mangel wird durch ein DNA-Screening festgestellt.

Die Behandlung erfolgt durch den Ersatz von Hydroxycobalamin 1 mg im einmal täglich (für Patienten mit ms, msr und Cobalaminmängeln) und Folat in Ergänzungspräparaten, vergleichbar mit einer besonderen Homocystinurie.

Cystathioninurie

Diese Störung wird durch einen Mangel an Cystathionase verursacht, die Cystathionin in Cystein umwandelt. Die Anhäufung von Cystathionin führt zu einer erhöhten Urinausscheidung, jedoch ohne klinische Symptome.

Sulfit-Oxidase-Mangel

Die Sulfit-Oxidase wandelt im letzten Schritt des Cystein- und Methioninabbaus Sulfit in Sulfat um; sie benötigt einen Molybdän-Cofaktor. Ein Mangel entweder des Enzyms oder des Cofaktors löst eine ähnliche Krankheit aus; der Erbgang für beide ist autosomal rezessiv.

In der schwersten Ausprägung treten wissenschaftliche Manifestationen bei Neugeborenen auf und bestehen aus Krampfanfällen, Hypotonie und Myoklonus bis hin zum plötzlichen Tod. Patienten mit milderen Formen können sich ähnlich wie eine zerebrale Lähmung präsentieren und choreiforme Bewegungen aufweisen.

Die Diagnose eines Sulfitoxidase-Mangels wird durch erhöhte Sulfitwerte im Urin gestellt und durch die Messung des Enzymspiegels in Fibroblasten und des Kofaktorspiegels in Leberbiopsieproben und/oder ein genetisches Screening bestätigt. Die Behandlung des Sulfit-Oxidase-Mangels ist hilfreich. [10]

Dosierung

Die folgenden Dosierungen wurden tatsächlich in wissenschaftlichen Studien untersucht:.

Mündlich

Bei Vergiftungen mit Paracetamol (Tylenol): 2,5 Gramm Methionin alle 4 Stunden über 4 Gaben, um Leberschäden und Tod zu verhindern. Methionin muss innerhalb von 10 Stunden nach der Einnahme des Paracetamols verabreicht werden. Dies muss von einem Facharzt durchgeführt werden. [11]

Methionin im Körper

Der geschätzte durchschnittliche Bedarf von Erwachsenen an schwefelhaltigen Aminosäuren (Methionin und Cystein) beträgt 15 mg pro kg Körpergewicht und Tag (kg – 1d – 1). Die Empfehlungen für die Methioninzufuhr werden durch Enzymkofaktoren und Substrate wie Vitamin b6, Vitamin b9 (Folat), Vitamin b12, Cholin, Betain und Kreatin durcheinander gebracht. Diese Nährstoffe ermöglichen eine effektive Nutzung von Methionin – z.B. verringern sie die Notwendigkeit für den Körper, Methionin in Cystein umzuwandeln. Obwohl Methionin in der Nahrung für die Homöostase bei Erwachsenen und für normales Wachstum und normale Entwicklung bei Kindern lebenswichtig ist, kann Cystein in der Nahrung den täglichen Methioninbedarf senken.30 Diese Auswirkung wird typischerweise als die sparsame Auswirkung von Cystein auf den Methioninbedarf beschrieben. kann der erforderliche Mindestbedarf für die Methioninzufuhr bei Erwachsenen etwa 6 mg kg – 1d – 1 betragen.

Der menschliche Körper hält ein Gleichgewicht zwischen der Synthese und dem Abbau von Proteinen und dem Abbau von Aminosäuren, um Energie für den Bedarf des Körpers zu gewinnen. Insbesondere die Leber ist wichtig für den Proteinumsatz des Körpers. Zu den regulierenden Funktionen der Leber gehören die Synthese nicht-essentieller Aminosäuren, die Umwandlung von glucogenen Aminosäuren in Glukose oder ketogenen Aminosäuren in Lipide, die Umwandlung von Ammoniak in Harnstoff und die Synthese vieler Plasmaproteine. Eine ernährungsphysiologisch angemessene Ernährung kann durch den Verzehr eines breiten Spektrums an Proteinen sichergestellt werden (10 – 35 % des Gesamtenergieverbrauchs bei Erwachsenen und 5 – 10 % bei Kindern). Eine ausgewogene Eiweißzufuhr von 0 – 66 g kg – 1d – 1 ist für einen durchschnittlichen Erwachsenen ausreichend. Normalerweise nimmt der Mensch etwa 150 g Protein pro kg Körpergewicht zu sich.35 Der Ganzkörperproteinumsatz beim Menschen ist relativ schnell, wobei die typische Proteinsyntheserate auf etwa 4 g Protein kg – 1d – 1 geschätzt wird, da keine Nettoentwicklung stattfindet. Die typische Halbwertszeit des Gesamtproteins beim Menschen liegt höchstwahrscheinlich in der Größenordnung von 80 Tagen. Wir gehen auch davon aus, dass der Methioninspiegel im Körper größtenteils mit der Nahrungsaufnahme übereinstimmt, aber es gibt auch langlebige Proteine und Gewebe. Unter der Annahme eines gleichmäßigen Methionin-Umsatzes mit einer Kinetik erster Ordnung wäre zu erwarten, dass innerhalb von 2 Jahren mehr als 80% des Methionins im menschlichen Körper durch Methionin aus der Nahrung wieder aufgefüllt werden (vorausgesetzt, der Methioninverbrauch oder -verlust beträgt 10 mg kg – 1d – 1 und der Methioninpool 4 g/kg). [12]

Negative Auswirkungen

Um die Reaktionen des Körpers auf Methionin zu bewerten, geben die Forscher eine einzige große Dosis dieser Aminosäure und beobachten die Ergebnisse.

Diese Dosis ist weitaus höher als die empfohlene Zufuhr, in der Regel etwa 45 mg/lb (100 mg/kg) oder 6,8 Gramm für jemanden, der 150 Pfund (68 kg) wiegt.

Diese Art von Test wurde über 6.000 Mal durchgeführt, mit meist geringen negativen Auswirkungen. Zu diesen geringfügigen negativen Auswirkungen gehören Schwindel, Schläfrigkeit und Veränderungen des Bluthochdrucks.

Ein größeres negatives Ereignis ereignete sich bei einem dieser Tests, das zum Tod einer Privatperson mit Bluthochdruck führte, die ansonsten gesund war.

Allerdings verspricht er, dass eine unbeabsichtigte Überdosis von etwa dem 70-fachen der empfohlenen Einnahme die Probleme ausgelöst hat.

Im Allgemeinen scheint Methionin für gesunde Menschen nicht besonders giftig zu sein, außer in unglaublich hohen Dosen, die über die Ernährung kaum zu beschaffen wären.

Auch wenn Methionin mit der Bildung von Homocystein in Verbindung gebracht wird, gibt es keine Hinweise darauf, dass ein Verzehr innerhalb eines normalen Bereichs die Herzgesundheit gefährdet.

Zusammenfassung

Menschen, die viele Arten von Diätplänen befolgen, überschreiten in der Regel die empfohlene Mindestzufuhr von Methionin. Die Nebenwirkungen bei hohen Dosen sind oft gering, können aber bei außergewöhnlich hohen Dosen gefährlich werden. [13]

Schlussfolgerungen

Obwohl Methionin als die gefährlichste Aminosäure in Bezug auf die Entwicklung bei Tieren identifiziert wurde, deuten die Beweise beim Menschen nicht auf eine größere Toxizität hin, außer bei sehr hohen Aufnahmemengen. Trotz der Funktion von Methionin als Vorläufer von Homocystein und der Funktion von Homocystein bei Gefäßschäden und Herzkrankheiten gibt es keinen Beweis dafür, dass die diätetische Aufnahme von Methionin innerhalb vernünftiger Grenzen kardiovaskuläre Schäden verursacht. Eine Einzeldosis von 100 mg/kg Körpergewicht hat sich als sicher erwiesen, aber diese Dosis entspricht etwa dem 7-fachen des täglichen Bedarfs an schwefelhaltigen Aminosäuren, und es wurde festgestellt, dass eine wiederholte Einnahme über 1 Woche zu einem erhöhten Homocysteinspiegel führt. Eine tägliche Dosierung von 250 mg (d.h. 4 mg/kg täglich) entspricht nur 25% des täglichen Bedarfs und hat sich als sicher erwiesen. Insgesamt deutet die Literatur darauf hin, dass die Einzeldosis, die im Allgemeinen im Methionin-Füllungstest verabreicht wird (100mg/kg/d), keine größeren Komplikationen auslöst, außer im Extremfall, wenn anscheinend tatsächlich ein 10-facher Überschuss an Methionin verabreicht wurde, und bei Kunden mit Schizophrenie oder angeborenen Fehlern im Schwefel-Aminosäuren-Stoffwechsel, wie z.B. einer Hypermethioninämie. [14]

Überweisungen

  1. Https://www.britannica.com/science/methionine
  2. Https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?id=63-68-3&units=si
  3. Https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-42/methionine
  4. Https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-015-0057-0
  5. Https://de.wikipedia.org/wiki/methionin
  6. Https://go.drugbank.com/drugs/db00134
  7. Https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/methionine
  8. Https://www.verywellhealth.com/methionine-4771763
  9. Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#what-it-is
  10. Https://www.msdmanuals.com/professional/pediatrics/inherited-disorders-of-metabolism/methionine-metabolism-disorders
  11. Https://www.rxlist.com/methionine/supplements.htm
  12. Https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/piis2542-5196( 21 )00138-8/ Volltext
  13. Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#side-effects
  14. Https://academic.oup.com/jn/article/136/6/1722s/4664469
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