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Was ist L-Serin

L-Serin ist eine nicht essentielle Alpha-Aminosäure mit der Formel HO2CCH(NH2)CH2OH, das heißt sie wird zwar vom menschlichen Körper benötigt, damit er funktioniert, jedoch muss sie nicht unbedingt extern durch Nahrung zugeführt werden. Sie kann nämlich aus Threonin, Glycin oder Glucose hergestellt werden.

Darüber hinaus ist Serin, welches auch unter Ser bekannt ist, eine proteinogene Aminosäure. Dies bedeutet wiederum, dass sie Teil des menschlichen genetischen Codes ist. L-Serin ist also eine der 20 Aminosäuren, aus denen alle Proteine des menschlichen Körpers gebildet werden. Das Wort proteinogen stammt übrigens ursprünglich aus dem lateinischen, welches für „proteinschaffend“ steht.

Die Codons von L-Serin im genetischen Code sind UCU, UCC, UCA, UCG, AGU und AGC.

Im Jahr 1865 wurde diese Aminosäure das erste Mal von einem Protein isoliert, welches in Seidenleim vorkam. Seide hat eine hohe Konzentration von Serin und der Name Serin stammt wiederum von dem latainischen Wort Sericum, welches auf Deutsch übersetzt Seide bedeutet. 37 Jahre vergingen bis im Jahr 1902 die chemische Struktur von L-Serin ermittelt wurde.

Im folgenden Teil befindet sich eine kleine Tabelle mit allgemeinen Informationen über die Aminosäure L-Serin:

 
Name
Serin
Summenformel C3H7NO3
Aggregatzustand fest
Molare Masse 105,09 g·mol−1
Erscheinungsbild weiße nadelförmige Kristalle
Löslichkeit in Wasser löslich
Dichte 1.603 g/cm3 (22 °C)

Technische Herstellung von L-Serin

Industriell wird das L-Serin durch Fermentation hergestellt. Eine weitere Möglichkeit ist es keratinhaltige Proteine mit Salzsäure zu hydrolisieren und mit Ammoniak zu neutralisieren. Bei diesem Gemisch erhält man die 20 proteinogenen Aminosäuren, von denen eine L-Serin ist. Aufgrund unterschiedlicher Löslichkeiten wird das Gemisch durch Ionenaustauschchromatographie getrennt. Diese einzelnen Bestandteile werden anschließend durch Umkristallisation gereinigt.

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Die Biosynthese von L-Serin

Durch die Oxidation beginnt die Biosynthese von 3-Phosphoglycerat, einem Intermediat der Glycolyse zu Serin. L-Serin wird im Körper zu Glycin abgebaut und kann jedoch auch bei einer eliminierenden Desaminierung durch die Serin-Dehydratase zu Pyruvat umgewandelt werden.

L-Serin und das zentrale Nervensystem

Allgemein gesagt ist Serin sehr wichtig für das Gesamtbefinden des Körpers, sowohl physisch, als auch mental.

Myelinscheide

Die Hauptaufgaben von L-Serin im menschlichen Körper sind zum einen die Unterstützung der Funktionen des zentralen Nervensystems (ZNS oder auch CNS) und zum die Aufrechterhaltung der Funktionen des Gehirns. Das Serin ist in der Myelinscheide vorzufinden, welches die im Gehirn vorkommenden Nerven umhüllt.

Wenn nicht genügend Serin vorhanden ist, werden diese Myelinscheiden sehr dünn oder verschwinden allesamt. Dadurch verlieren die Nerven die Fähigkeit Nachrichten zu anderen Teilen des Körpers zu senden.

L-Serin und die Herstellung von Tryptophan

Diese Aminosäure hilft auch dabei Antikörper sowie Immunoglobin zu bilden. Beide sind essentiell um ein gesundes Immunsystem gewährleisten zu können. Doch auch für die Herstellung von Tryptophan wird L-Serin benötigt, Tryptophan wiederum ist wichtig für die Herstellung von anderen Neurotransmittern wie z.B. Serotonin. Das Serotonin wird vom Körper verwendet, um die Stimmung zu regulieren. Depressionen und auch Angst sind auf einen Serotonin- oder Tryptophanmangel zurückzuführen.

Hinzu kommt, dass Serin ein wichtiger Bestandteil von bestimmten Phospholipiden (fetthaltige Stoffe) ist, welche wiederum wesentliche Bestandteile von Zellmembranen sind.

Physiologische Funktionen von Serin – ein Überblick

  • L-Serin wird bei der Synthese von Cystein, Kephalin und Cholin verwendet
  • Wir bei der Synthese von Purinen und Pyrimidinen genutzt, welche wiederum DNA und RNA produzieren
  • L-Serin kann ebenfalls Pyruvate und Glycin bilden
  • Serin ist auch der Ausgangsstoff von Sphingolipid und Folat. Diese dienen als Spende eines Karbonatoms in der Biosynthese
  • Nimmt eine wichtige Aufgabe bei der Erhaltung eines gesunden Immunsystems ein
  • Wird für die Synthese von Tryptophan benötigt, welches wiederum für die Herstellung von Serotonin unabdingbar ist
  • Aufgrund der in dem L-Serin vorkommenden Hydroxylgruppe, gilt Serin auch als Bote von Phosphorsäure in den Phosphorproteinen.
  • Serin erhöht bzw. verbessert die Aufnahme von Kreatin. Kreatin ist besonders für die Muskel wichtig
  • Serin spielt eine wichtige Rolle in der Herstellung von Antikörpern
  • Ein Enzym namens Serinprotease soll helfen bei Blutgerinnungproblemen zu helfen

Untersuchung von Serin für bestimmte Behandlungen

D-Serin

D-Serin, welches im Gehirn durch das Enzym Serin-Razemase gebildet wird, wird zurzeit bei Nagetieren genauer analysiert, um herauszufinden, ob es eine Behandlung von Schizophrenie ermöglicht. Es wurde von der amerikanischen Lebensmittelbehörde bestätigt, dass L-Serin also eine mögliche Behandlung für ALS (Amytrophe Lateralsklerose) gilt.

(Spricht man von Serin, ohne dass davor ein Zusatz steht, spricht man meistens von L-Serin und nicht D-Serin.)

L-Serin in Lebensmitteln

In der folgenden Tabelle sind 10 besonders L-Serin reiche Lebensmittel zu sehen.

 
Lebensmittel
Menge in mg
Kaviar (echt) 2000 mg
Erdnüsse 1830 mg
Emmentaler 1749 mg
Sojabohnen 1690 mg
Hirse 1680 mg
Limabohnen 1520 mg
Linsen 1510 mg
Scholle 1210 mg
Schweineleber 1180 mg
Schweinefilet 1120 mg

L-Serin Mangelerscheinungen

Serinmangel kommt sehr selten vor. Doch durch den Mangel dieser Aminosäure kommt es zu einer angeborenen Stoffwechselstörung.

Was passiert bei einem Serindefizit?

Zu einem Serindefizit kann es immer kommen, wenn eins der drei Enzyme, aus denen Serin synthetisiert wird, einen defekt aufweist. Dabei kann es zu unterschiedlichen Anomalien kommen.

Bei Serinmangel kann es zu folgenden Symptomen kommen:

  • Krampfanfälle
  • Fetale Wachstumshemmung
  • kleiner Kopf
  • Muskelsteife

Sollte der Mangel nicht angeboren sein, sondern nur kurzfristig auftreten, dann gibt es keine schwerwiegenden Folgen. Zunächst jedoch kann ein Serinmangel nur durch eine zu geringe Aufnahme proteinreicher Kost entstehen, da Serin eine nicht essentielle Aminosäure ist und unser Körper sie normalerweise selbst bilden kann.

Die Folgen von einem Serinmangel können

  • Konzentrationsstörungen
  • Depressionen
  • und Unaufmerksamkeit sein.

Eine Untersuchung bei lteren Menschen hat erwiesen, dass eine Zugabe von Phosphatidyl-Serin zu einer deutlichen Leistungssteigerung führt. Bei dieser Studie nahm sowohl das Kurzzeitgedächtnis, als auch die Aufmerksamkeit und das Erinnerungsvermögen zu.

Um dem ganzen vorzubeugen und damit es nicht zu einem L-Serin Mangel kommt, gibt es nützliche Nahrungsergänzungsmittel, welche dem Körper L-Serin zusätzlich extern durch den Körper zuführen.

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