Niet-essentiële aminozuren: die je lichaam zelf kan aanmaken

De niet-essentiële aminozuren, die je lichaam zelf kan aanmaken, spelen een cruciale rol zowel voor je gezondheid als in de culinaire wereld.

Wat ze zijn en waar de naam vandaan komt

Een aminozuur is, in zijn meest basale chemische definitie, een organisch molecuul dat een aminogroep (-NH₂) en een carboxylgroep (-COOH) combineert. Uit de combinatie van twintig van deze aminozuren —de zogenaamde proteïnogene, genetisch gecodeerd in vrijwel alle levende wezens, plus twee extra (selenocysteïne en pyrrolysine) die alleen in bepaalde organismen voorkomen— komen alle eiwitten van het menselijk lichaam.

Van die twintig zijn elf aminozuren niet-essentieel: alanine, arginine, asparagine, asparaginezuur, cysteïne, glutaminezuur, glutamine, glycine, proline, serine en tyrosine. „Niet-essentieel” betekent letterlijk dat het organisme ze zelf kan aanmaken ook als ze niet via de voeding komen, via een proces dat transaminering heet: de aminogroep van een aminozuur wordt overgedragen op een alfa-ketozuur om een nieuw aminozuur te vormen.

Daartegenover staan de negen essentiële —valine, leucine, threonine, lysine, tryptofaan, histidine, isoleucine, fenylalanine en methionine—, die het organisme helemaal niet kan synthetiseren en die wél verplicht met het eten moeten komen. En daartussen ligt een nuance die bijna nooit goed wordt uitgelegd: zeven van de elf niet-essentiële (arginine, cysteïne, glutamine, tyrosine, glycine, proline en serine) zijn in werkelijkheid „voorwaardelijk essentieel”. Doorgaans maakt het lichaam ze zonder probleem aan, maar het kan de vraag niet meer dekken in tijden van ziekte of fysieke stress, en dan zijn ze ook via de voeding nodig.

Het eerste aminozuur dat in de geschiedenis werd geïsoleerd, was precies een van deze niet-essentiële: asparagine, in 1806, door de Franse chemici Louis Nicolas Vauquelin en zijn jonge assistent Pierre Jean Robiquet, uit het sap van asperges —vandaar de naam—.

Wetenschap: van glutamaat tot umami

Het niet-essentiële aminozuur met het meeste gewicht in de keuken is, zonder discussie, het glutaminezuur. Umami —de zogenaamde „vijfde smaak”— werd wetenschappelijk geïdentificeerd in 1908 door Kikunae Ikeda, hoogleraar aan de Keizerlijke Universiteit van Tokio, toen hij ontdekte dat het glutamaat verantwoordelijk was voor de smakelijkheid van de dashibouillon van de alg kombu. Een jaar later, in 1909, richtten Ikeda en de ondernemer Saburōsuke Suzuki Ajinomoto Co. op, dat het eerste umamikruit van de geschiedenis op de markt bracht: mononatriumglutamaat (MSG).

Vandaag wordt MSG industrieel geproduceerd door bacteriële fermentatie, niet door chemische synthese: bacteriën van het geslacht Corynebacterium (concreet C. glutamicum), gekweekt met ammoniak en koolhydraten, scheiden L-glutamaat uit dat daarna met natrium wordt geneutraliseerd. Het proces werd voor het eerst beschreven in een studie van 1957 (Kinoshita, Udaka en Shimamoto) en industrieel ontwikkeld in Japan.

Ondanks zijn slechte naam is mononatriumglutamaat erkend als veilig —GRAS, „Generally Recognized As Safe”— door de Amerikaanse FDA. Het zogenaamde „Chinees-restaurantsyndroom”, die hoofdpijn en dat ongemak die er decennialang aan werden toegeschreven, is een mythe zonder solide wetenschappelijke basis: de dubbelblinde studies tonen die effecten niet bij normale concentraties MSG in levensmiddelen, en een proef met 130 proefpersonen concludeerde dat de respons op MSG „niet reproduceerbaar was”.

Niet alle niet-essentiële aminozuren hebben zo’n gunstige rol in de keuken. Asparagine is, wanneer het reageert met reducerende suikers zoals glucose en fructose boven 120 °C, verantwoordelijk voor de vorming van acrylamide bij het frituren of bakken van zetmeelrijke levensmiddelen. De EFSA noemt als risico’s van acrylamide de neurotoxiciteit, nadelige effecten op de mannelijke voortplanting, ontwikkelingstoxiciteit en carcinogeniteit, hoewel ze erkent dat de bestaande epidemiologische studies bij mensen zeer beperkt zijn en geen enkel verband tussen acrylamide en kanker laten zien.

In de keuken: smaak, collageen en concrete aminozuren

Elk van de elf niet-essentiële aminozuren heeft zijn eigen rol, zowel in het organisme als op het bord:

• Alanine. Fundamenteel in het energiemetabolisme; overvloedig in vlees en zuivelproducten.
• Arginine. Speelt een rol in de immuunrespons en in de wondheling.
• Asparaginezuur. Neemt deel aan de synthese van andere aminozuren en is gewoon in eiwitrijke levensmiddelen, nog een basis voor de culinaire innovatie.
• Glutaminezuur. Speelt een rol in de hersenwerking en het metabolisme, en is de versterker van de umamismaak die we al zagen: de meest relevante van de elf voor een kok.
• Serine. Speelt een rol in de vorming van essentiële celcomponenten.
• Tyrosine. Voorloper van hormonen en neurotransmitters.
• Glutamine. Sleutel voor de darmgezondheid en het immuunsysteem.

Twee van de niet-essentiële hebben bovendien een heel concreet structureel gewicht: glycine maakt ongeveer een derde uit van de totale sequentie van collageen, en proline —samen met haar derivaat hydroxyproline— meer dan een vijfde, rond 22 %. In collageen van zoogdierhuid zijn er per 1.000 residuen ongeveer 329 glycine, 126 proline en 95 hydroxyproline. Dat is de chemische reden waarom bouillons, fondsen en stoofschotels met veel gelatine —bot, huid, pees— precies zo rijk zijn aan deze twee aminozuren.

Als algemene voedingsreferentie is de aanbevolen dagelijkse eiwitinname voor een sedentaire volwassene, volgens de voedingsreferentie van de Verenigde Staten en Canada, 0,8 g per kilo lichaamsgewicht per dag; een deel van dat eiwit komt binnen als aminozuren die het lichaam al op eigen kracht zou kunnen aanmaken.

Bij Taste 1973: de umami van de gerijpte geit

De band van deze aminozuren met het werk van Diego Schattenhofer is niet generiek: hij is gedocumenteerd in zijn eigen onderzoek naar de rijping van het vlees van de Canarische geit. Volgens de website „verhoogt het rijpingsproces de concentratie vrije aminozuren en verbetert het de verteerbaarheid van de eiwitten”.

De chef zelf licht het in de eerste persoon toe wanneer hij de gevorderde fase van de rijping beschrijft —vanaf 22 dagen—, tegenover de „lichte malswording” van de beginfase (1-7 dagen): in die gevorderde fase ontstaat „een toename van de glutamaatverbindingen, verantwoordelijk voor de umamisensatie”. Het is letterlijk hetzelfde glutaminezuur waarover deze hele pagina gaat, vrijgemaakt door het rijpingsproces zelf dat bij Taste 1973 wordt onderzocht en toegepast.

Je leest het uitvoeriger in De wetenschap achter de rijping van vlees en in Voedingsvoordelen van gerijpt geitenvlees.

Verwante termen

• Aminozuren — de volledige categorie, essentiële en niet-essentiële, waarvan deze term een helft is.
• Albumine — een heel eiwit, opgebouwd onder andere met verscheidene van deze aminozuren.
• Antioxidanten — een andere groep verbindingen waarmee de niet-essentiële aminozuren vaak voorraadkast en beschermende functie delen.
• Omega-3-vetzuren — de andere grote macronutriënt van voedingsbelang, naast de aminozuren, in vis en vlees.
• Omega-6-vetzuren — hun vette tegenhanger, waarmee een voedingsevenwicht te houden is.

Heb je meer concrete vragen over deze aminozuren? Onderaan deze pagina beantwoorden we de meest gestelde vragen.

Geraadpleegde bronnen

• MedlinePlus, National Library of Medicine van de VS (NIH): „Aminoácidos”
• Wikipedia (es): „Aminoácido”
• Wikipedia (en): „Asparagine”
• Wikipedia (en): „Umami”
• Wikipedia (en): „Monosodium glutamate”
• Wikipedia (en): „Acrylamide”
• Wikipedia (en): „Collagen”
• Wikipedia (en): „Protein (nutrient)”
• Artikel van de site: „Beneficios Nutricionales de la Carne de Cabra Madurada”
• Artikel van de site: „La Ciencia detrás de la Maduración de Carnes” (Diego Schattenhofer)