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Gemeinsam mit Lysin und Histidin gehört Arginin in die Gruppe der „basischen“ Aminosäuren oder Hexonbasen. Diese besitzen eine basische Gruppe, hier eine Guanidinogruppe, die im Neutralbereich stets protoniert (positiv geladen) ist. Arginin ist gut in Wasser löslich und reagiert (durch Bindung von Protonen) alkalisch.
Arginin ist eine Quelle energiereicher Stickstoff-Phosphat-Verbindungen in Organismen.
Arginin ist an zahlreichen Funktionen im Körper beteiligt. Arginin ist die alleinige Vorstufe von Stickstoffmonoxid (NO), einer der kleinsten und schnellflüchtigsten Botenstoffe im menschlichen Körper. 1998 erhielten die Wissenschaftler Robert F. Furchgott, Louis Ignarro und Ferid Murad für die Erforschung des Zusammenhangs von Arginin und NO den Nobelpreis. Die Freisetzung von NO aus Arginin führt physiologischerweise zu einer Gefässerweiterung und Hemmung der Thrombozytenaggregation und -adhäsion. Dadurch wird die Bereitschaft für thrombotische Veränderungen sowie Gefässplaqueabbrüche herabgesetzt. Zusätlich wird die Ausbildung der endothelialen Dysfunktion (gestörten Gefäßfunktion) verhindert.
Das aus Arginin gebildete NO gilt als die wichtigste Regel- und Schutzsubstanz für ein gesundes Gefässepithel. Eine Störung der physiologischen, NO-vermittelten Endothelfunktion wird als Frühzeichen ateriosklerotischer Veränderungen angesehen. Auslöser einer gestörten Gefäßfunktion sind u.a. erhöhter Blutzucker und erhöhtes LDL-Cholesterin, Übergewicht, Diabetes mellitus, Rauchen, Alkoholabusus, oxidativer Stress, Hyperhomocysteinämie. Diese kardiovaskulären Risikofaktoren gehen mit einer verringerten Aktivität von endothelialem NO einher. Eine kombinierte Zufuhr von Arginin mit Folsäure, Vitamin B6 und Vitamin B12 und/oder Antioxidantien (z. B. Granatapfel, Vitamin C) kann die Aktivität des NO-produzierenden Enzyms NO-Synthase (NOS) verbessern.
Diverse Untersuchungen in den letzten Jahren zeigen die Bedeutung von Arginin für die Prävention und Therapie atherosklerotisch bedingter Herz- und Gefässerkrankungen. Bluthochdruck geht mit einem Defekt des Arginin-NO-Stoffwechsels einher. Bei Hypertonikern, deren Blutdruck sich durch Enalapril (20mg) und Hydrochlorothiazid (12,5mg) nicht ganz normalisieren ließ, konnte durch eine zusätzliche, ernährungsphysiologische Gabe von 3x2 g Arginin/d der Blutdruck weiter gesenkt werden. Die Blutdruck-Senkende Wirkung von Arginin wurde in mehreren Studien dokumentiert. Bei Patientinnen mit Präklampsie konnte bereits durch eine Supplementierung mit nur 3g Arginin/d über 4 Wochen ein nebenwirkungsfreier Rückgang der Hypertonie erzielt werden.
Arginin kann zudem die Wirksamkeit einer Nitrattherapie (Nitroglycerin) bei Angina-pectoris-Patienten positiv beeinflussen. Nitrate entfalten ihre Wirkung ebenso wie Arginin über die Bildung von NO. Eine Dauertherapie mit Nitraten führt zu einer Abschwächung der pharmakologischen Wirkung, die als Nitrattoleranz bekannt ist. Bei kontinuierlicher transdermaler Nitroglycerintherapie kann durch die ernährunhsphysiologische Einnahme von 4x700mg Arginin/d einer Nitrattoleranz vorgebeugt werden.
Darüber hinaus trägt die Aminosäure Arginin zu einem gut funktionierenden Immunsystem bei. Arginin hat jedoch auch ein NO-unabhängiges Wirkprofil, indem es u.a. den intrazellulären und extrazellulären pH-Wert reguliert, die Blutviskosität senkt, selbst antioxidativ wirkt, die Vorstufe für die Synthese anderer Aminosäuren, Proteinen, Polyaminen darstellt, die Freisetzung von Hormonen (Insulin, Glukagon, Prolactin und Wachstumshormon) stimuliert, die Fibrinolyse verbessert und den Fibrinabbau steigert.
Eine weitere Anwendung von Arginin ist seine Cholesterin-senkende Wirkung. In einer placebokontrollierten Doppelblindstudie wurde die Senkung des Gesamtcholesterins und LDL-Cholesterin beschrieben, während HDL-Cholesterin nicht abfiel.
Im Bodybuilding und Krafttraining wird L-Arginin als Förderung der Durchblutung in den feinen Blutgefässen eingesetzt. Der Sportler erhält dadurch einen besseren "Pumpeffekt" und eine bessere Nährstoffversorgung. Inwiefern die spürbar bessere Durchblutung zu einem schnelleren Muskelaufbau führt wurde bisher nicht in wissenschaftlichen Untersuchungen ausreichend dargestellt. Die Verbesserung der Insulinsensitivität der Muskelzellen und die optimierte Einlagerung von Kohlenhydrat als Energiespeicher in dieser Muskelzelle ist ebenfalls (noch) nicht bewiesen. Im Sportbereich wird zwischen 4-5g eingesetzt.
Bedarf
Der Mensch kann innerhalb des Harnstoffzyklus Arginin selbst synthetisieren, allerdings sind die entstehenden Mengen nicht ausreichend, um den Bedarf vor allem bei heranwachsenden Menschen vollständig zu decken. Daher ist Arginin für Kinder essentiell. Aber auch bei Erwachsenen wird der Bedarf an L-Arginin durch die körpereigene Produktion oft nicht ausreichend abgedeckt. Besonders in der Wachstumsphase, durch Stress, bei diversen Krankheiten (z. B. Arteriosklerose, Bluthochdruck, erektile Dysfunktion, Gefäßerkrankungen) oder nach Unfällen übersteigt der Bedarf an Arginin die vom menschlichen Organismus produzierte Menge. Arginin wird daher heute zu den essentiellen also unentbehrlichen Aminosäuren gezählt. Defizite sollten mit einer Arginin-reichen Ernährung oder mit Nahrungsergänzungsmittel ausgeglichen werden
Creatine Monohydrat
Aufsatz aus dem Body Life, Publiziert in Europa, Verfasser ist Jürg Hösli, Ernährungswissenschaftler