Phenylanalin

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure, die eine wichtige Rolle für die Proteinsynthese und damit für den Aufbau der Muskeln spielt. Darüber hinaus dient sie als Basis für die Bildung weiterer Stoffe. Da der menschliche Körper die Aminosäure nicht selbst herstellen kann, muss sie über die Nahrung aufgenommen werden. Reiche Phenylalanin-Quellen sind Nüsse, Samen und Hülsenfrüchte, Getreideprodukte oder Fleisch, Fisch und Milchprodukte.

Artikel durch 36 anerkannte Studien verifiziert

Phenylalanin

Als eine der acht essentiellen Aminosäuren ist Phenylalanin vor allem unter Sportlern bekannt. Sie wird für den Eiweißaufbau benötigt und ist damit ein wesentlicher Bestandteil der Muskeln. Darüber hinaus kann Phenylalanin im menschlichen Organismus in Tyrosin – eine weitere Aminosäure – und weitere Stoffe wie Dopamin oder Noradrenalin umgewandelt werden, die für das Gehirn von Bedeutung und das Wohlbefinden steuern.

Die zusätzliche Einnahme von Phenylalanin als Nahrungsergänzungsmittel soll den Muskelaufbau fördern, die Regeneration der Muskeln nach dem Training beschleunigen und Schmerzen lindern, weshalb entsprechende Präparate häufig an Sportler adressiert sind. Darüber hinaus soll Phenylalanin eine stimmungsaufhellende Wirkung haben. In diesem Artikel werden die Eigenschaften und die Wirkung von Phenylalanin unter die Lupe genommen. Ein Blick auf klinische Studien soll zeigen, ob die Aminosäure ihren vermeintlichen Wirkungen gerecht werden und geprüft werden, ob und wann sich eine Nahrungsergänzung tatsächlich als sinnvoll erweisen kann.

Was ist Phenylalanin?

Die Aminosäure Phenylalanin ist ein wesentlicher Bestandteil von Proteinen in allen Lebewesen und dient als Vorläufer für zahlreiche unverzichtbare Stoffwechselprodukte (1) (2). Für den Menschen ist Phenylalanin eine essentielle Aminosäure, die über die Nahrung aufgenommen werden muss, da eine endogene Synthese – also die Bildung im menschlichen Körper selbst – nicht möglich ist. Sie wird in erster Linie aus pflanzlichen Quellen gewonnen. Phenylalanin spielt eine wichtige Rolle für den Eiweißaufbau und kann durch den Einbau in Proteine in Tyrosin, Schilddrüsenhormone (3) und Gehirnchemikalien wie Dopamin (4) umgewandelt werden.

Wozu benötigt der Mensch Phenylalanin?

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure, die für den Aufbau von Proteinen unentbehrlich ist. Gemäß der Deutschen Ernährung für Gesellschaft (DGE) werden im menschlichen Körper 20 verschiedene Aminosäuren zum Aufbau von Proteinen benötigt, zu denen auch Phenylalanin gehört (5). Diese werden als proteinogene Aminosäuren bezeichnet. Neun der proteinogenen Aminosäuren können im menschlichen Organismus nicht neu aufgebaut werden – darunter auch Phenylalanin. Es handelt sich damit um eine proteinogene und zugleich unentbehrliche Aminosäure für den menschlichen Körper. Weiterhin gehören zu den essentiellen Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Threonin, Tryptophan und Valin. Fehlt es dem menschlichen Körper an einer dieser Aminosäuren und wird nicht genügend Phenylalanin über die Nahrung aufgenommen, können Mangelerscheinungen auftreten.

Darüber hinaus kann Phenylalanin im menschlichen Körper zu Tyrosin – das zur eine Rolle für den Muskelaufbau spielt und zur Bildung weiterer Stoffe benötigt wird –, Schilddrüsenhormonen und Gehirnchemikalien wie Dopamin, Epinephrin und Noradrenalin umgewandelt werden (1) (3) (4). Ein Mangel an Phenylalanin wird mit neuropsychologischen Defiziten (6) und Lernstörungen in Verbindung gebracht.

Zur Umwandlung von Phenylalanin in Tyrosin erfolgt durch das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase (PAH). Ein Mangel an Phenylalanin-Hydroxylase führt zu einer Unverträglichkeit der Nahrungsaufnahme von Phenylalanin und erzeugt vielfältige Störungen (7).

Bedeutung für die Proteinsynthese

Sowohl tierische als auch pflanzliche Proteine ​​bestehen aus etwa 20 gemeinsamen Aminosäuren. Zu welchem Anteil welche Aminosäure vertreten ist, hängt von dem jeweiligen Protein ab – aber alle Lebensmittelproteine ​, mit Ausnahme von Gelatine, enthalten einen gewissen Anteil an allen Aminosäuren. Sie werden nicht nur für die Synthese von Körperproteinen, sondern auch für die Bildung von anderen wichtigen stickstoffhaltigen Verbindungen wie Kreatin, Peptidhormonen und einigen Neurotransmittern (Botenstoffen) benötigt (8).

Proteine ​​und andere stickstoffhaltige Verbindungen werden kontinuierlich abgebaut und neu hergestellt. Täglich wird mehr Protein im Körper umgewandelt als normalerweise aufgenommen wird, weshalb die Wiederverwendung von Aminosäuren ein wesentliches Merkmal des Proteinstoffwechsels ist. Es können jedoch nicht alle Aminosäuren wiederverwendet werden, da sie  durch oxidativen Katabolismus abgebaut werden. Auch werden die Stoffwechselprodukte der Aminosäuren über den Urin oder den Verlust von Hautschuppen und Haaren wieder ausgeschieden (8).

Aminosäuren, die in größeren Mengen aufgenommen werden, als sie für die Synthese stickstoffhaltiger Gewebebestandteile benötigt werden, werden nicht gespeichert, sondern abgebaut. Stickstoff wird als Harnstoff ausgeschieden und die verbleibenden Ketosäuren werden entweder direkt als Energiequelle genutzt oder in Kohlenhydrate oder Fett umgewandelt (8).

Neun Aminosäuren können von Säugetieren nicht selbst hergestellt werden und sind daher essentielle Nährstoffe für die Ernährung. Zu diesen essentiellen Aminosäuren gehört auch Phenylalanin (8). Ein Mangel an Aminosäuren kann zu einem Proteinmangel führen, der in der Regel auf einen allgemeinen Nährstoffmangel zurückzuführen ist. Ein Proteinmangel kann mit verschiedenen körperlichen Anzeichen einhergehen, darunter:

  • Muskelabbau
  • Ödeme
  • Dünnes und brüchiges Haar
  • Hautläsionen
  • Hormonelles Ungleichgewicht

Ödeme, der Abbau von Muskelmasse und Haarausfall sind die hauptsächlichen klinischen Merkmale bei Erwachsenen.

Bedarf an Phenylalanin

Als essentielle Aminosäuren müssen bestimmte Mengen an Phenylalanin über die Nahrung aufgenommen werden, um den Funktionalität des Körpers sicherzustellen, ausreichend Proteine bilden zu können und Mangelerscheinungen zu verhindern. Phenylalanin ist für die Bildung von Proteinen, Tyrosin, Schilddrüsenhormonen und Gehirnchemikalien wie Dopamin von Bedeutung.

Tyrosin kann über die Nahrung aufgenommen werden oder vom menschlichen Körper selbst aus Phenylalanin hergestellt werden. Werden ausreichende Mengen an Tyrosin über die Nahrung aufgenommen, sinkt der Bedarf an Phenylalanin, da der für die Umwandlung in Tyrosin benötigte Anteil sinkt.

Da Tyrosin etwa 50% des Phenylalanin-Bedarfs ersetzen kann (8), berücksichtigen die Angaben in Hinblick auf den Bedarf und die empfohlenen Zufuhr in der Regel nicht nur die Aufnahme von Phenylalanin, sondern auch die von Tyrosin. Erwachsene müssen täglich 14 mg Phenylalanin und Tyrosin pro kg aufnehmen. Somit liegt der Phenylalanin- und Tyrosin-Bedarf bei einer Frau mit einem Gewicht von 60 kg bei 840 mg pro Tag. Der Bedarf eines Mannes mit 80 kg liegt bei 1.120 mg pro Tag.

Gemeinsamer Phenylalanin- und Tyrosin-Bedarf von Erwachsenen (mg)Nach Gewicht (kg)
560 bis 700 mg40-50 kg
700 bis 840 mg 50-60 kg
840 bis 980 mg60-70 kg
980 bis 1.120 mg70-80 kg
1.120 bis 1.260 mg80-90 kg
1.260 bis 1.400 mg90-100 kg
1.400 bis 1.680 mg100-120 kg
1.680 bis 1.960 mg120-140 kg

Als lebensnotwendige Aminosäure wird Phenylalanin für die Bildung verschiedener Stoffe, als Bestandteil von Proteinen und den Aufbau von Muskeln benötigt. Säuglinge, Kleinkinder und Kinder benötigen weitaus größere Mengen an Phenylalanin und Tyrosin als Erwachsene, da sie sich noch in der Entwicklung befinden. Während der gemeinsame Bedarf von Phenylalanin und Tyrosin bei Erwachsenen bei 14 mg/kg liegt, benötigen Kleinkinder im Alter von 3 Monaten mehr als die 10-fache Menge – nämlich 125 mg/kg pro Tag. Mit zunehmendem Alter sinkt der Phenylalanin- und Tyrosin-Bedarf. So müssen Kinder im Alter von 2 Jahren nur noch 69 mg/kg pro Tag einnehmen, um die Funktionalität des Körpers sicherzustellen.

Gemeinsamer Phenylalanin- und Tyrosin-Bedarf (mg/kg)Alter
Kleinkinder
1253-4 Monate
Kinder
69ca. 2 Jahre
2210-12 Jahre
14Erwachsene

Was passiert bei einem Mangel bzw. Überschuss?

Sowohl ein Mangel als auch ein Überschuss an Phenylalanin können körperliche Störungen verursachen. Ein Grund für einen Überschuss ist der Mangel an Phenylalanin-Hydroxylase. Das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase (PAH) führt die Umwandlung von Phenylalanin zu Tyrosin herbei. Ein PAH-Mangel führt zu einer Unverträglichkeit der Nahrungsaufnahme der essentiellen Aminosäure Phenylalanin und erzeugt ein Spektrum von Störungen (7).

Die nachteiligen Folgen sind von der Schwere des PAH-Mangels abhängig. Ohne Therapie entwickeln die meisten Menschen mit einem schweren Mangel, der als Phenylketonurie (PKU) bezeichnet wird, eine schwere geistige Behinderung. Betroffene Personen PAH-Mangel, die Phenylalanin uneingeschränkt zu sich nehmen und deren Spiegel über dem Normalwert, jedoch unter 1.200 μmol/L (20 mg/dL) liegt, haben dagegen ein deutlich geringeres Risiko für eine Beeinträchtigung der kognitiven Entwicklung (7).

Da es sich bei Phenylketonurie um eine autosomal-rezessiv vererbte Krankheit Stoffwechselstörung handelt, wird sie in der Regel bereits beim Neugeborenen-Screening erkannt. Liegt eine Phenylketonurie vor, werden können dann dauerhafte Phenylalanin-Konzentrationen von über 120 µmol/L (2 mg/dL) festgestellt werden (7).

Bei Erwachsenen ist ein Mangel an Phenylalanin-Hydroxylase durch verschiedene klinische Symptome zu erkennen (7):

  • Epilepsie
  • Verhaltensstörungen
  • Autistische Merkmale
  • Geistige Behinderung
  • Strenger Körpergeruch
  • Ekzeme und andere Hauterkrankungen
  • Verminderte Pigmentierung von Haut und Haaren
  • Verringerte Aufmerksamkeitsspanne
  • Verringerte Informationsverarbeitungsfähigkeit
  • Verringerte motorische Reaktionszeit
  • Erhöhtes Auftreten von Angstzuständen, Depressionen, Phobien und Panikattacken

Auch wenn ein Überschuss an Phenylalanin eine Vielzahl an Störungen verursachen kann, muss betont werden, dass es sich dennoch um eine essentielle Aminosäure handelt, die dem menschlichen Körper über die Nahrung zugeführt werden muss, damit dieser alle Funktionen erfüllen kann. Auch durch eine unzureichende Aufnahme können Mangelerscheinungen hervorgerufen werden:

  • Entwicklungsstörungen bei Kindern (9)
  • Ekzeme und andere Hauterkrankungen (9)
  • Antriebslosigkeit, Erschöpfung (9)
  • Müdigkeit und langfristige Ermüdungserscheinungen (10)
  • Verringerte Zufriedenheit (11)
  • Depressive Symptome: Gleichgültigkeit, Apathie (11)
  • Symptome der Anhedonie: Vermindertes Empfinden von Freude und Lust

Welche Lebensmitteln liefern Phenylalanin?

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure, die nahezu in allen Lebensmitteln vorkommt. Dabei gibt es sowohl pflanzliche als auch tierische Lebensmittel, die große Mengen der Aminosäure enthalten. Die Spitzenreiter sind Milch und Milchprodukte, insbesondere Käse wie der Emmentaler mit 1.561 mg pro 100 g, Samen und Nüsse wie die Erdnuss mit 1.540 mg pro 100 g sowie Fleisch und Fisch wie der Thunfisch mit 1.050 mg pro 100 g (13) (14).

Folgende Lebensmittelgruppen und Lebensmittel sind besonders reich an Phenylalanin (13) (14):

  • Obst- und Gemüsesorten – wie die Maracuja mit 128,7 mg, die Avocado mit 71,2 mg, Datteln mit 67,5 mg oder die Banane mit bis zu 52,8 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Hülsenfrüchte – wie gebackene Bohnen mit 251,4 mg, Saubohnen mit 238 mg oder Erbsen mit bis zu 194,4 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Samen und Nüsse – wie Erdnüsse mit 1.540 mg, Mandeln mit 1.160 mg, Cashewnüsse mit 900 mg, Walnüsse mit 660 mg oder die Kokosnuss mit 213 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Getreide und Getreideprodukte – wie Popcorn mit 411 mg oder Couscous mit 318 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Milch und Milchprodukte, insbesondere Käse – wie Emmentaler mit 1.561 mg, Camembert mit 1.110 mg oder Philadelphia-Frischkäse mit 416 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Eier mit 800 mg Phenylalanin pro 100 g (Hühnerei)
  • Fleisch und Wurst – wie Kochschinken mit 988 mg, Schweinefleisch mit 920 mg oder Salami mit 769 mg Phenylalanin pro 100 g
  • Fisch – wie Thunfisch mit 1.050 mg, die Forelle mit 920 mg oder der Alaska-Seelachs mit 810 mg Phenylalanin pro 100 g

Phenylalanin-Gehalt ausgewählter Lebensmittel (13) (14):

LebensmittelPhenylalanin-Gehalt (mg pro 100 g)
Fisch
Thunfisch1.050
Forelle920
Rotbarsch840
Makrele840
Dorsch840
Alaska-Seelachs810
Heilbutt680
Austern420
Fleisch
Rinderfilet1.000
Kochschinken988
Schweinefilet980
Schweinehackfleisch970
Salami769
Ente710
Gans660
Milch und Milchprodukte, Ei
Käse, Emmentaler1.561
Käse, Gouda1.460
Käse, Camembert1.110
Hühnerei800
Speisequark, mager580
Joghurt, 3,5% Fett210
Buttermilch190
Vollmilch, 3,5% Fett170
Samen und Nüsse
Erdnuss1.540
Mandeln1.160
Cashew900
Walnuss660
Hülsenfrüchte
Gebackene Bohnen251,4
Saubohnen238
Erbsen194,4
Getreide- und Getreideprodukte
Haferflocken780
Dinkelmehl760
Nudeln640
Weizenmehl, Typ 405540
Cornflakes, ungesüßt430
Weißbrot420
Popcorn411
Reis390
Roggenvollkornbrot370
Weizenvollkornbrot360
Couscous318
Hirse190
Obst und Gemüse
Maracuja128,7
Avocado71,2-111
Datteln67,5
Banane34-52,8
Oliven46,4
Kiwi36,8

 

Nahrungsergänzungsmittel mit Phenylalanin

Neben Lebensmitteln, die reich an Phenylalanin sind, eignen sich auch Nahrungsergänzungsmittel zur Erhöhung der Phenylalanin-Konzentrationen. Ein Phenylalanin-Mangel ist selten, dennoch kann es bei geringer Zufuhr oder erhöhtem Bedarf sinnvoll sein, auf Nahrungsergänzungsmittel zurückzugreifen.

Nahrungsergänzungsmittel, die Phenylalanin enthalten, können lokal in ausgewählten Drogerien und Supermärkten oder online erworben werden. Sie werden in verschiedenen Darreichungsformen angeboten – als Pulver, Kapseln oder Tabletten. Darüber hinaus unterscheiden sich die verschiedenen Präparate in ihrer Dosierung. Kapseln und Tabletten enthalten in der Regel 500 mg bis 750 mg Phenylalanin pro Stück. Das Pulver wird in Wasser, Fruchtsaft, Milch oder Joghurt aufgelöst und häufig mit einem zu dem Produkt dazugehörigen Messlöffel dosiert, der etwa 500 mg bis 700 mg Phenylalanin enthält.

Außerdem werden kombinierte Präparate angeboten, die neben Phenylalanin weitere Aminosäuren enthalten. Diese Produkte sind häufig an Sportler adressiert und sollen die Regeneration der Muskeln nach dem Training unterstützen und den Muskelaufbau fördern. Hier wird empfohlen, das Pulver einem Proteinshake beizufügen.

Die Hersteller von Phenylalanin-Kapseln, Tabletten oder Pulver nennen folgende Anwendungszwecke und Wirkungen:

  • Förderung des Muskelaufbaus
  • Unterstützung der Regeneration der Muskeln
  • Appetitlinderung
  • Schmerzlinderung
  • Stimmungsaufhellende Wirkung

Folglich wird die Einnahme insbesondere Sportlern empfohlen, die Muskelmasse aufbauen wollen, und Personen, die mit Hilfe von Sport, einer gesunden Ernährung und einer gezielten Nahrungsergänzung abnehmen wollen.

Wirkung von Phenylalanin

Phenylalanin soll den Muskelaufbau beschleunigen, den Appetit lindern und dadurch das Abnehmen erleichtern und zudem eine schmerzlindernde und stimmungsaufhellende Wirkung besitzen – so zumindest die Hersteller entsprechender Präparate. Ein Blick auf klinische Studien zeigt, dass die Phenylalanin-Konzentrationen in den Muskelzellen durch eine Nahrungsergänzung tatsächlich erhöht und die Muskelproteinsynthese gefördert werden kann. Auch ist Phenylalanin für die Behandlung von Depressionen geeignet – eine stimmungsaufhellende Wirkung bei gesunden Personen scheint es hingegen nicht zu geben. Darüber hinaus zeigen Studien, dass Phenylalanin die Schmerzwahrnehmung beeinflusst und Schmerzen nach der Einnahme von Phenylalanin weniger stark erscheinen.

Phenylalanin für die Muskeln

Die essentielle Aminosäure Phenylalanin ist vor allem für ihre Bedeutung für die Muskeln bekannt. Da Phenylalanin für den Aufbau von Proteinen (Eiweiß) benötigt wird, spielt sie eine wichtige Rolle für den Aufbau, den Erhalt und die Reparatur der Muskeln. Da Proteine wesentliche Bestandteile der Muskeln sind und Phenylalanin für deren Bildung benötigt wird, soll die Einnahme von Phenylalanin den Muskelaufbau fördern. Entsprechende Präparate sind deshalb häufig an Sportler adressiert. Tatsächlich zeigen Studien, dass Phenylalanin den Aufbau von Muskelproteinen anregt – davon können jedoch nicht nur Sportler, sondern insbesondere ältere Menschen profitieren.

Das Älterwerden ist mit einem fortschreitenden Abbau von Muskelgewebe und einer Abnahme der Funktionsfähigkeit der Muskeln verbunden (15) (16). Dieser Vorgang wird durch zusammenspielende Faktoren wie eine suboptimale Ernährung oder häufiges Sitzen gefördert (17) (18) (19). Mechanistisch gesehen, können viele dieser Veränderungen mit einer vorausgegangenen Störung der Regulation des Muskelproteinumsatzes zusammenhängen (15). Insbesondere ist der Muskelverlust mit zunehmendem Alter das Ergebnis eines anhaltenden Ungleichgewichts zwischen Muskelproteinsynthese und -abbau. Es wird vermutet, dass die Abnahme der basalen Muskelproteinsynthese zur Entstehung des Vorgangs beiträgt (15) (20) (21) (22). Da Aminosäuren für die Bildung von Proteinen – einem wesentlichen Bauteil der Muskeln – benötigt werden, nimmt die Zufuhr der Elemente, die zur Stimulierung der Proteinsynthese erforderlich sind, mit der Einnahme von Aminosäuren wie Phenylalanin erheblich zu (15) (23).

  1. Effekt von Nahrungsergänzungsmitteln zur Stimulierung der Muskelproteinsynthese
    Der anabole (aufbauende) Reiz, den Nahrungsergänzungsmittel herbeiführen sollen, wird durch die Art und Zusammensetzung der Aminosäure-Protein-Mischung beeinflusst (15). Darüber hinaus kann ein gleichzeitiger Anstieg des Plasmainsulins bei einem erhöhten Aminosäuren-Gehalt im Blut (Hyperaminosäure) bei jungen Menschen ebenfalls zu diesem anabolen Effekt beitragen (24). Es ist wenig über die Beziehung zwischen der Einnahme von Aminosäuren und Kohlenhydraten, der Insulinfreisetzung und der Muskelproteinsynthese in älteren Bevölkerungsgruppen bekannt (25) (26) (27). In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde die anabole Reaktion auf ein Aminosäurepräparat bei älteren Probanden durch die Zugabe von Kohlenhydraten abgeschwächt (28). In jungen Populationen löste diese Kombination hingegen eine anabole Reaktion aus, die größer war als bei einer alleinigen Aminosäure-Supplementierung. Diese Wechselwirkung zwischen Kohlenhydraten und Aminosäuren kann auch teilweise erklären, warum einige Nahrungsergänzungsmittel bei älteren Menschen keine vorteilhaften anabolen Wirkungen hervorrufen (29). Folglich kann argumentiert werden, dass eine Nahrungsergänzung mit essentiellen Aminosäuren allein ein wirksames und kalorieneffizienteres Mittel zur Stimulierung der Proteinsynthese in älteren Populationen ist, wohingegen junge Menschen sowohl von einer alleinigen Aminosäure-Supplementierung als auch von einer Kombination von Aminosäuren und Kohlenhydraten profitieren können (30).
  2. Phenylalanin unterstützt die Muskelproteinsynthese im Alter
    Mit fortschreitendem Alter nehmen die Muskelmasse und -kraft zunehmend ab. Dieser Vorgang wird als Sarkopenie bezeichnet. Um dem Fortschreiten der Sarkopenie und dem Abbau der Muskeln entgegenzuwirken, wurde in einer Studie aus dem Jahr 2006 ein Aminosäuren-Präparat eingesetzt, um einen energetisch wirksamen anabolen Stimulus zu liefern (16). Im Rahmen der Studie maßen die Autoren die Netto-Muskelproteinsynthese bei gesunden Personen im Alter von 65 bis 79 Jahren nach Einnahme eines Molkenproteins oder eines Aminosäuren-Präparats, das Phenylalanin und weitere essentielle Aminosäuren enthielt. Die Phenylalanin-Aufnahme und die Muskelfraktionssyntheserate (FSR) wurden vor und 3,5 Stunden nach Einnahme von 15 g der Aminosäuren oder 15 g Molkenprotein berechnet. Nach Berücksichtigung des Anstiegs der intrazellulären Phenylalanin-Spiegel lag die Phenylalanin-Aufnahme bei 53,4 ± 9,7 mg in der Aminosäuren-Gruppe und bei 21,7 ± 4,6 mg in der Molkenprotein-Gruppe. Die FSR-Werte betrugen 0,056 ± 0,004% bzw. 0,049 ± 0,006%. Das bedeutet, dass zwar beide Präparate die Muskelfraktionssyntheserate stimulierten, der Anstieg war jedoch in der Aminosäuren-Gruppe am größten. Während sowohl Aminosäuren- als auch Molkenprotein-Supplemente die Muskelproteinsynthese stimulieren, können essentielle Aminosäuren für ältere Menschen eine energetisch effizientere Nahrungsergänzung darstellen.
  3. Phenylalanin unterstützt die Muskelproteinsynthese bei Jung und Alt
    Ob die Aufnahme von Aminosäuren, darunter Phenylalanin, bei jungen Personen im Alter von 30 bis 38 Jahren und älteren Personen im Alter von 65 bis 69 Jahren zu einer ähnlichen Reaktion führt, wurde auch in einer weiteren Studie untersucht (15). Hierbei wurden die Kinetik der Muskelproteine und die Muskelfraktionssyntheserate (FSR) vor und nach der Aufnahme von 15 g essentiellen Aminosäuren gemessen. Nach Einnahme der essentiellen Aminosäuren stieg die Phenylalanin-Konzentration der Oberschenkelarterie bei den älteren Patienten langsamer an, blieb jedoch für einen längeren Zeitraum erhöht. Darüber hinaus erhöhte die Supplementierung die FSR in beiden Altersgruppen. Bei jungen Patienten stiegen auch die Insulinspiegel an, nicht jedoch bei älteren Patienten. Die Autoren fassen zusammen, dass die Aminosäure-Supplementierung die Muskelproteinsynthese trotz Unterschieden im zeitlichen Verlauf der Bewegung des Phenylalanins und einer höheren verbleibenden Phenylalanin-Konzentration in den Muskelzellen bei älteren Personen die Muskelproteinsynthese sowohl bei jungen als auch bei älteren Personen.

Phenylalanin bei Depressionen

Im Jahr 1966 stellte Birkmayer eine euphorisierende Wirkung von Phenylalanin fest und schlug vor, depressive Patienten mit einer Nahrungsergänzung zu behandeln (31). Seitdem ist der Einfluss von Phenylalanin auf das Gehirn und der Effekt der Phenylalanin-Supplementierung bei Depressionen immer wieder Gegenstand klinischer Studien. Diese zeigen, dass Phenylalanin die Symptome einer Depression lindern sowie eine ausgeglichene Stimmung herbeiführen und damit zur Behandlung von Depressionen geeignet ist.

  1. DL-Phenylalanin zur Behandlung von Depressionen
    In einer offenen Studie wurden 20 depressive Patienten 20 Tage lang mit DL-Phenylalanin in Dosen von 75 – 200 mg pro Tag behandelt (31). DL-Phenylalanin bezeichnet synthetisch hergestelltes Phenylalanin, das zwei Formen der Aminosäure (D-Phenylalanin und L-Phenylalanin) verbindet und in Nahrungsergänzungsmitteln enthalten ist. Zur Dokumentation der psychopathologischen, neurologischen und somatischen Veränderungen wurden das AMP-System, die Hamilton-Depressionsskala und die Befindlichkeitsskala – ein Fragebogen zur Selbstbeurteilung des eigenen Wohlbefindens von Yon Zerssen – verwendet. Darüber hinaus haben erfahrene Psychiater einem allgemeinen klinischen Eindruck zugestimmt. Am Ende der Studie konnten 12 Patienten ohne weitere Behandlung entlassen werden – 8 mit kompletter Remission – die Symptome sind also vollständig zurückgegangen – und 4 mit guter Reaktion. Bei 4 Patienten mit teilweise untypischen Depressionen trat eine leichte bis mäßige Reaktion auf, während 4 Patienten überhaupt nicht auf die Phenylalanin-Supplementierung angesprungen sind. Dabei hatte die Nahrungsergänzung eine unterschiedlich starke Wirkung auf die depressiven Kernsymptome:
  • Depressive Verstimmung, Retardierung und die innerliche Unruhe wurden stark,
  • Angst und Schlafstörungen mäßig,
  • Somatoforme Störungen und Zwanghaftigkeit wurden nicht beeinflusst

Die Autoren weisen auf eine beobachtbare starke antidepressive Wirkung von DL-Phenylalanin und das großes Potenzial der Aminosäure in der Behandlung von Depressionen hin (31).

  1. Schnelle Behandlung von Depressionen mit einer Selegilin-Phenylalanin-Kombination
    In einer anderen Studie konnte die Stimmung von 9 von 10 Patienten zwischen 24 und 60 Jahren durch eine Supplementierung mit Selegilin – ein Arzneistoff, der meist zur Behandlung von Parkinson eingesetzt wird – und Phenylalanin bereits wenige Stunden nach der Einnahme gehoben werden (32). 6 der Patienten haben ihre depressiven Episoden 2 bis 3 Tage später als beendet angesehen.
    Die antidepressive Wirkung von Selegilin und L-Phenylalanin wird durch eine weitere Studie bestätigt, in der die Auswirkungen von 5 bis 10 mg Selegilin in Kombination mit 250 mg Phenylalanin auf depressive Patienten untersucht wurden (33). Sowohl die orale als auch die intravenöse Verabreichung zeigten bei 90% der ambulanten und 80,5% der stationären Patienten vorteilhafte Wirkungen. Es wird der Schluss gezogen, dass diese kombinierte Behandlung eine starke antidepressive Wirkung hat, die auf der Ansammlung von 1-Phenylethylamin – einer natürlichen Verbindung, die aus Phenylalanin biosynthetisiert wird – im Gehirn beruht.
  2. 15-tägige Therapie von Depressionen mit Phenylalanin
    Im Rahmen einer Studie wurden 23 Patienten mit Depressionen mit DL- oder D-Phenylalanin behandelt, nachdem eine vorherige Behandlung mit häufig verwendeten antidepressiven Mitteln erfolglos blieb (34). Sie nahmen 15 Tage lang Phenylalanin mit einer Dosierung von 50 oder 100 mg pro Tag ein. Eine vollständige Euthymie (Ausgeglichenheit) wurde bei 17 Probanden zwischen einem und 13 Behandlungstagen erzielt. Es wurde keine wichtige Nebenwirkung beobachtet.
  3. Auswirkungen eines Phenylalanin- und Tyrosinmangels auf das Wohlbefinden
    Phenylalanin und Tyrosin dienen als Ausgangssubstanz für die Bildung von Dopamin, das unser Wohlbefinden und unsere Aufmerksamkeit steuert. Bei Depressionen kann häufig eine erniedrigte Aktivität von Dopamin festgestellt werden – weshalb es naheliegt, dass ein Mangel an Phenylalanin und Tyrosin die Entwicklung von Depressionen begünstigt. 20 Patienten, die früher unter einer Depression litten, nahmen im Rahmen einer Studie entweder unzureichend Tyrosin und Phenylalanin oder aber ausreichende Mengen der Aminosäuren zu sich (12). Der Effekt der akuten Phenylalanin- und Tyrosin-Verminderung (APTD) wurde subjektiv bewertet, außerdem wurde das Wohlbefinden mit Hilfe der Hamilton-Depressionsskala sowie umfassenden computergestützten kognitiven Tests beurteilt.Durch die APTD sanken die Tyrosin- und Phenylalanin-Spiegel deutlich ab – eine Wiederkehr der depressiven Symptome wurde jedoch nicht beobachtet. Obwohl die Leistung bei den meisten kognitiven Tests nicht beeinträchtigt wurde, wirkte sich die ATPD auf die Entscheidungsfindung aus, wobei die APTD-Teilnehmer dazu veranlasste, weniger zu riskieren. Die Ergebnisse der Studie legen eine spezifische Rolle für die Beteiligung von Dopamin – und damit auch indirekt von Phenylalanin und Tyrosin – an Verarbeitung von Belohnungen und Bestrafungen nahe. Die APTD hat bei keinem Teilnehmer einen Rückfall ausgelöst, stattdessen aber eine geringere Empfindlichkeit für Belohnungen Glücksspielen bewirkt. Die Autoren vermuten, dass vor allem die Entscheidungsfindung und die Reaktion auf Belohnungen und Bestrafungen von einem Dopamin-Mangel beeinflusst werden, dass bei einer Depression zusätzlich die Rolle weiterer Stoffe wie Serotonin und Noradrenalin berücksichtigt werden muss und dass die Symptome einer Depression durch einen Mangel von Dopamin, Serotonin und Noradrenalin gemeinsam vermittelt werden.

Phenylalanin zur Schmerzlinderung

Schmerz ist eine mehrdimensionale Erfahrung, die vielzählige Aspekte umfasst:

  • Sensorische Aspekte – die bewusste Wahrnehmung von der Lokalisation, der Stärke oder der Dauer der Schmerzen
  • Kognitive Aspekte – die Deutung der Schmerzen
  • Affektive Aspekte – die emotionale Bewertung der Schmerzen (auszuhalten, stark, nicht zu ertragen) und affektive Aspekte

Phenylalanin und Tyrosin fungieren als Baustein für Dopamin und eine Vielzahl an Studien weist darauf hin, dass die dopaminerge Neurotransmission eine wichtige Rolle bei der Wahrnehmung menschlicher Schmerzen spielt. Phenylalanin soll eine schmerzlindernde Wirkung haben – die genauen Auswirkungen von Dopamin auf verschiedene Aspekte der Schmerzwahrnehmung müssen jedoch noch geklärt werden.

  1. Schmerzlinderung mit Phenylalanin
    Um den Zusammenhang zwischen der Schmerzwahrnehmung und Phenylalanin, Tyrosin und Dopamin zu untersuchen, wurden die Spiegel und dadurch auch die dopaminerge Neurotransmission von 22 gesunden Patienten im Rahmen einer Studie vorübergehend verringert (35). Anschließend wurden schmerzhafte Laser-Stimuli auf die Handrücken der Probanden angewendet, wobei sensorische, affektive und kognitive Aspekte der Schmerzwahrnehmung und -verarbeitung beurteilt wurden. Die Studie zeigt, dass der hervorgerufene Phenylalanin- und Tyrosin-Mangel zwar keinen Einfluss auf sensorische und kognitive Schmerzkomponenten, jedoch einen Einfluss auf die affektive Komponente hat. Die Schmerzreize wurden unter Phenylalanin- und Tyrosin-Mangel deutlich unangenehmer wahrgenommen. Gleichzeitig konnte eine Abnahme der Dopamin-Konzentrationen festgestellt werden, die ebenfalls auf die akute Phenylalanin- und Tyrosin-Verminderung (APTD) zurückzuführen ist.
  2. Schmerzlinderung bei Patienten mit chronischen Schmerzen
    Tierstudien haben gezeigt, dass D-Phenylalanin die Schmerzschwelle erhöhen kann (36). Deshalb wurde eine Studie an 30 Patienten durchgeführt, die die Wirksamkeit von D-Phenylalanin bei chronischen Schmerzen, die durch verschiedene therapeutische Maßnahmen nicht gelindert werden konnte, untersucht. Die Patienten wurden in zwei Gruppen eingeteilt, die 4-mal täglich 250 mg D-Phenylalanin oder aber ein Placebo einnahmen. Nach vier Wochen wurden die Behandlungen der beiden Gruppen für weitere vier Wochen ausgetauscht. Der Schmerz wurde unter Verwendung einer visuellen analogen Schmerzskala und des Kältedrucktests gemessen. Daten aus den Schmerzfragebögen zeigten bei 25% der Patienten eine stärkere Schmerzlinderung bei D-Phenylalanin, bei 22% der Patienten eine stärkere Schmerzlinderung bei Placebo und bei 53% der Patienten konnten keinen Unterschied feststellen. Das niedrigste Schmerzniveau der visuellen Analogskala wurde von 47% der Patienten unter D-Phenylalanin und von 53% unter Placebo angegeben. Bei Patienten mit chronischen Schmerzen scheint es im Vergleich zu Placebo also keine signifikante analgetische (schmerzlindernde) Wirkung von D-Phenylalanin zu geben.

Quellenangaben

1

Widhalm, Joshua R.; Gutensohn, Michael; Yoo, Heejin; Adebesin, Funmilayo; Qian, Yichun; Guo, Longyun et al. (2015): Identification of a plastidial phenylalanine exporter that influences flux distribution through the phenylalanine biosynthetic network. In: Nature communications 6, S. 8142. DOI: 10.1038/ncomms9142

2

Maeda, Hiroshi; Dudareva, Natalia (2012): The shikimate pathway and aromatic amino Acid biosynthesis in plants. In: Annual review of plant biology 63, S. 73–105. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042811-105439

3

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