Protein - Baustoff für Muskeln und vor allem im Alter wichtig.

Protein ist dafür bekannt von Bodybuildern in hohen Mengen verzehrt zu werden. Kaum einer achtet auf eine ausreichend hohe Proteinzufuhr. Doch was ist eine ausreichend hohe Proteinzufuhr und was haben Nichtsportler für einen Vorteil, wenn Sie mehr Protein zu sich nehmen? Dieser Artikel erklärt wie Proteine aufgebaut sind, warum Sie so wichtig sind und was Sie sonst noch beachten sollten.

1. Allgemeines

Je nachdem welche Reihenfolge die DNA-Basen haben, wird eine spezielle Aminosäure in das Protein eingebaut. Dieses Bild zeigt, welche Kombination aus drei DNA-Basen zu welcher Aminosäure führen.

Protein wird umgangssprachlich auch Eiweiß genannt. Proteine besteht aus Aminosäuren. Es gibt viele verschiedene Aminosäuren. Die Aminosäuren welche tatsächlich Proteine bilden, werden proteinogene Aminosäuren genannt. Es gibt 21 verschiedene proteinogene Aminosäuren. Teilweise kann unser Körper diese Aminosäuren selbst bilden. Dann sind diese Aminosäuren nicht–essentiell. Ist unser Körper aber nicht in der Lage diese Aminosäuren zu synthetisieren, handelt es sich um essentielle Aminosäuren.

Wichtig: Proteinogene Aminosäuren bilden Proteine. Dazu zählen z.B. Glycin oder Glutamin. Nicht-proteinogene Aminosäuren sind z.B. DOPA und GABBA.

Bild: Die Basen unserer DNA kodieren für Aminosäuren. Das bedeutet, dass die Reihenfolge der DNA-Basen entscheidet, welche Aminosäuren, in welcher Reihenfolge zu einem Protein synthetisiert werden.

Unser Körper kann aus Aminosäuren aber nicht nur Proteine herstellen. Dopamin, Histamin und Serotonin sind Abkömmlinge von Aminosäuren und wichtig für unseren Körper.

Wenn wir Protein mit der Nahrung aufnehmen, bestehen diese Proteine aus mehreren hundert bis tausend einzelnen Aminosäuren. Diese werden in unserem Verdauungstrakt enzymatisch gespalten. Es entstehen aus den Proteinen einzelne Peptide. Das sind Bruchstücke der Proteine und bestehen aus bis zu 100 Aminosäuren. Peptide kann der Körper aber auch selbst herstellen. Oxytocin und Vasopressin sind Hormone und wichtige Peptide.

Wie bereits angesprochen, bestehen Proteine aus Aminosäuren. Die 21 proteinogenen Aminosäuren werden in einer bestimmten Reihenfolge aneinandergeknüpft. Diese Reihenfolge wird auch als Primärstruktur bezeichnet. Da die einzelnen Aminosäuren untereinander wechselwirken, entsteht eine sogenannte Sekundärstruktur. Diese bezeichnet man auch als α-Helix oder β-Faltblatt. Die Anordnung der gefalteten Ketten wird durch die Tertiärstruktur beschrieben.

Durch die riesige Auswahl an verschiedenen Reihenfolgen der Aminosäuren und verschiedenen Sekundärstruktur und Tertiärstruktur haben Proteine die unterschiedlichsten Eigenschaften. Eigentlich alle funktionellen Bestandteile des Körpers, wie Enzyme, Hormone oder Muskeln bestehen aus Proteinen.

2. Funktion und Bedarf

Nahrungsprotein ist wichtig für den Energie– und Baustoffwechsel. So ist es Quelle von Aminosäuren, aber v.a. von essentiellen Aminosäuren. Aus diesen Aminosäuren werden Strukturproteine wie Kollagen, aber auch Transportproteine, Teile des Immunsystems und Enzyme hergestellt. Außerdem ist Nahrungsprotein Stickstofflieferant, Schwefelquelle und Energiequelle. Kollagen ist das häufigste extrazelluläre Protein. Es ist Bestandteil von Knochen, Sehnen, Haut, Muskeln, Blutgefäßen und Organen. 

Protein ist der einzige Stickstofflieferant für den Körper. Aminosäuren bestehen durchschnittlich zu 17,25% aus Stickstoff. Protein wird dementsprechend benötigt um unserem Körper genug Stickstoff liefern zu können und um genug Aminosäuren zu haben um Proteine herstellen zu können. Es werden ca. 0,35 g Proteine pro kg Körpergewicht benötigt, um die Stickstoffverluste durch Urin, Fäzes und Haut auszugleichen. Das macht bei einem 70 kg schweren Mann 24,5 g Eiweiß pro Tag. Um zu gewährleisten, dass neue Proteine hergestellt werden können, sollte die Proteinaufnahme aber deutlich höher sein. 

Da es individuelle Schwankungen beim Proteinbedarf gibt und gemischte Kost eine verminderte Verdaulichkeit besitzt, sollte man mindestens 0,83g Protein pro kg Körpergewicht aufnehmen (DGE).

Will man allerdings durch Sport Muskeln aufbauen, kann man auch deutlich mehr Protein konsumieren. Für gesunde Erwachsene ist eine Proteinaufnahme von 2 g Protein pro kg Körpergewicht sicher (Wu, 2016).

Wichtig: Oft wird gesagt Protein sei schädlich für die Nieren. Das stimmt nicht. Protein ist für gesunde Menschen nicht schädlich. Allerdings sollte man bei Nierenerkrankungen auf eine zu hohe Proteinzufuhr verzichten.

Doch eine höhere Proteinversorgung als 0,8g pro kg Körpergewicht ist nicht nur für Athleten gut. Bei 0,8 g Protein pro kg Körpergewicht entspricht die Aufnahme an Protein auch der Ausscheidung an Protein. Höhere Mengen können aber gesundheitliche Vorteile bieten. Vor allem ältere Menschen haben Probleme mit abnehmender Muskelmasse. Nehmen ältere Menschen 1,2-2,0 g Protein pro kg Körpergewicht auf, ist der Muskelabbau deutlich geringer (Baum, 2016). Das liegt daran, dass Proteine den Aufbau von Muskeln stimulieren und gleichzeitig die benötigten Bausteine liefern.

3. Proteinwertigkeit

Proteine aus Lebensmittel haben unterschiedliche biologische Wertigkeiten. Das liegt daran, dass die Menge der einzelnen Aminosäuren stark unterschiedlich sein kann. So kann also ein Nahrungsmittel X ein bestimmtes Aminosäureprofil haben und z.B. sehr viel Glycin enthalten. Wenn unser Körper aber kaum Glycin für die Herstellung von Proteinen benötigt, hat Nahrungsmittel X eine eher geringe biologische Wertigkeit. 

Die biologische Wertigkeit von  Nahrungsmittel X ist immer gleich. Allerdings können verschiedene Nahrungsmittel kombiniert werden und somit die biologische Wertigkeit erhöht werden. Die biologische Wertigkeit von Vollei wurde als 100 definiert. Da sich die Aminosäurespektren von Ei und Kartoffel sehr gut ergänzen, hat diese Kombination sogar eine biologische Wertigkeit von 136.

Tierische Proteinquellen besitzen im Vergleich zu pflanzlichen Proteinquellen einen höheren Fettanteil, dafür aber auch Mineralstoffe und Vitamin B12. Dagegen sind pflanzliche Proteinquellen reich an Ballaststoffen und sekundären Pflanzeninhaltsstoffen. Die Unterschiede von tierischen und pflanzlichen Proteinquellen sind hier kurz zusammengefasst:

Unterschiede zwischen pflanzlichem und tierischem Protein

Wichtig: Tierisches Protein ist nicht ungesund. Wobei eine Ernährung mit hohen Mengen rein tierischem Protein vermieden werden sollte.

Tipp: Durch Kombination tierischer und pflanzlicher Proteinquellen wird die biologische Wertigkeit erhöht.

4. Verdauung

Die Proteinverdauung fängt bereits im Magen an. Durch den niedrigen pH-Wert der Magensäure werden die Enzyme der Proteinverdauung aktiviert und beginnen die langen Aminosäureketten zu spalten. Im Magen spalten Pepsin, Kathepsin und Chymosin die Proteine.

Im Dünndarm dagegen wirken andere Enzyme. Zu diesen zählen Trypsin, Chymotrypsin und Elastase. Erst im Dünndarm entstehen kleinste Aminosäureketten (Peptide) und freie Aminosäuren. Diese werden anschließend von der Darmschleimhaut aufgenommen und über das Blut in die Leber transportiert. Proteine werden unterschiedlich schnell verdaut. 

Molkeprotein (Wheyprotein) ist ein gutes Beispiel für ein schnell–verdauliches Protein. Seine Struktur kann schnell aufgebrochen werden und dementsprechend auch schnell ins Blut transportiert werden. Casein ist ebenfalls ein Milchprotein. Allerdings wird es langsamer verdaut und braucht länger um ins Blut aufgenommen zu werden.

Bei stark Kalorien–reduzierten Diäten kann ein Proteinsupplement sehr hilfreich sein. Da nur wenige Kalorien konsumiert werden, können Proteinsupplemente eine gute Proteinversorgung garantieren, ohne dabei zu viele Kalorien zu haben.

Wheyprotein wird durch seine schnelle Aufnahme auch gerne als Nahrungsergänzungsmittel für Bodybuilder oder generell Sportler empfohlen.

Werden die freien Aminosäuren und Peptide nicht vollständig aufgenommen, gelangen sie in den Dickdarm. Dort werden sie von unseren Darmbakterien verstoffwechselt und es entstehen Gase wie z.B. Methan.

5. Zusammenfassung

Unser Körper besteht zu großen Teilen aus Proteinen. Proteine bestehen aus Aminosäuren. Aus diesen Aminosäuren kann der Körper je nach Bedarf neue Proteine herstellen. Aneinandergelagerte Aminosäuren bilden Peptide. Längere Aminosäureketten werden Protein genannt. Organe, Enzyme und Hormone bestehen aus Proteinen und Peptiden. 

Tierisches Protein enthält mehr essentielle, pflanzliches Protein mehr nicht-essentielle Aminosäuren. Allerdings kann durch den Verzehr vielfältiger pflanzlicher Lebensmittel der Bedarf an essentiellen Aminosäuren gedeckt werden. Proteine steigern die Sättigung. Bei Hypercholesterinämie und Diabetes könnte pflanzliches Proteine beispielsweise Vorteile gegenüber tierischem Protein haben.

Aktuelles: Eine erhöhte Aufnahme von Protein kann beim Abnehmen helfen und das Risiko für Diabetes Typ II, kardiovaskuläre  Erkrankungen und Osteoporose senken (Drummen, 2018, Bonjour, 2011, Shams-White, 2017 ).

WICHTIG!!

Oft liest man Nahrungsmitteln X ist ungesund und sollte komplett aus der Ernährung verbannt werden. Es gibt tatsächlich auch Nahrungsmittel die eher ungesund sind und nur in Maßen konsumiert werden sollten. Doch auf ein Nahrungsmittel komplett zu verzichten, macht nur bei bestimmten Erkrankungen oder Unverträglichkeiten Sinn.

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