L-Methionin ist eine essentielle, schwefelhaltige und proteinogene Aminosäure (AS). Zusammen mit L-Cystein bildet L-Methionin die Gruppe der schwefelhaltigen AS, die für zahlreiche physiologische Prozesse unverzichtbar sind. Da L-Methionin vom Körper nicht synthetisiert werden kann, muss es mit der Nahrung aufgenommen werden. L-Methionin dient der Synthese von L-Cystein (Thiol-Gruppe!), welches zur Bildung zahlreicher wichtiger Schwefelverbindungen herangezogen wird. Eine wichtige Gruppe davon sind schwefelhaltige Antioxidantien wie Glutathion, Liponsäure, Taurin, Thioredoxine, sowie Metallothioneine. Diese dienen neben ihrer antioxidativen Funktion auch der Konjugation von Fremdstoffen. Durch einen Tausch von Schwefel gegen Selen entstehen aus den schwefelhaltigen AS die Derivate Selenomethionin und Selenocystein, wobei letzteres in sog. Selenoproteine inkorporiert wird. Diese sind teilweise ebenfalls in den zellulären Schutz vor oxidativem Stress involviert (bspw. Glutathion-Peroxidase), spielen aber auch bei anderen Prozessen eine wichtige Rolle wie bei der Bildung von Schilddrüsenhormonen (Deiodasen) [Sanderson et al., 2019; Kanehisa et al., 2025; Amaya-Farfan et al., 2003; Courtney-Martin et al., 2016].
Einer der bedeutendsten Rollen von L-Methionin im Stoffwechsel besteht in seiner Funktion als Vorstufe für die Bildung von S-Adenosylmethionin (SAMe), einem universellen Methylgruppendonator, der essentiell für zahlreiche Stoffwechselprozesse ist. So ist SAMe im Neurotransmitter-Stoffwechsel von hoher Bedeutung: Es unterstützt die Umwandlung von Tryptophan zu 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) in der Serotoninsynthese, die Methylierung von Noradrenalin zu Adrenalin im Katecholaminstoffwechsel und die Bildung von Melatonin. Zusätzlich ist SAMe am Abbau von Histamin sowie vielen weiteren Abbauprozessen im Stoffwechsel beteiligt. Auch im Bereich der Epigenetik ist SAMe beteiligt und liefert die Methylgruppen für DNA-Methylierungen, die eine zentrale Rolle bei der Regulation der Genexpression spielen. Darüber hinaus ist die Biosynthese zahlreicher weiterer Substanzen abhängig von SAMe, wie bspw. Kreatin, Carnitin, Ubichinon (Q10) sowie Methylcobalamin (aktives B12). Diese Vielseitigkeit unterstreicht die zentrale Rolle von SAMe für den Stoffwechsel. Als Nebenprodukt entsteht im Methionin-SAMe-Stoffwechsel Homocystein, welches einen Risikofaktor für kardiovaskuläre und neurodegenerative Erkrankungen darstellt. Methionin-Supplementierung ist daher ein zweischneidiges Schwert. Der Abbau von Homocystein erfolgt über zwei Wege, die eine ausreichende Versorgung mit den Vitaminen B6, B12 und Folat voraussetzen [Sanderson et al., 2019; Bottiglieri, 2002].