Proteine

Bauelement der Muskulatur, Nahrungsergänzungsmittel, Bedarf und biologische Wertigkeit

Proteine werden umgangssprachlich auch Eiweiße genannt. Es handelt sich um Makromoleküle, welche aus sog. Aminosäuren aufgebaut sind. Da es im Körper keine Speicher für Proteine gibt müssen wir sie permanent mit der Nahrung aufnehmen, wobei Fisch, Fleisch, Eier und auch Milchprodukte die Hauptproteinquellen sind. Damit die Eiweiße die Darmwand passieren können, müssen sie zunächst in ihre einzelnen Aminosäuren zerlegt werden (=Proteolyse). Danach gelangen sie zur Leber und von dort aus über die Blutbahn zu den einzelnen Zellen, wo sie wieder, je nach Bedarf, zu bestimmten Proteinen zusammengesetzt werden (=Proteinbiosynthese). Die synthetisierten Proteine übernehmen im Körper eine Vielzahl an Aufgaben:

Als Enzyme sind sie in der Lage im Stoffwechsel verschiedene Reaktionen in ihrer Geschwindigkeit zu verändern.

In Form des Hämoglobins sind sie maßgeblich am Sauerstofftransport beteiligt.

Als Antikörper sind sie ein entscheidender Teil des Abwehrsystems.

Sie steuern als Hormone eine große Bandbreite an Regulationsprozessen im Körper.

Eines der wichtigsten Funktionen der Proteine besteht in ihrer Aufgabe als Strukturelement, welches den Zellen ihre Form verleiht.

Für den Sport von besonderem Interesse ist ihre Funktion als sog. kontraktile Proteine (Aktin und Myosin), aus welchen die funktionelle Einheit der Muskulatur (=Sarkomer) besteht.

Proteine sind also das Hauptbauelement des Muskuls und werden daher auch für dessen Reparatur nach hohen sportlichen Belastungen benötigt. Demnach unterscheidet sich der Tagesbedarf eines Nichtsportlers deutlich von dem eines Athleten. Während die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) eine Proteinzufuhr von 0,8-1,2g/kg Körpergewicht empfehlen, sollten körperlich sehr aktive Personen 1,2-1,4g/kg KG und Kraftsportler 1,4-1,8g/kg KG zu sich nehmen (Tarnopolsky, 1999).

0,25g Eiweiß/kg Körpergewicht scheiden wir pro Tag in jedem Falle aus (=Abnutztungsquote). Führt man diese Menge dem Körper zu, so bleibt die Stickstoffbilanz negativ. Erst ab einer täglichen Proteinzufuhr von 0,5g/kg KG wird das sog. "Bilanzminimum" erreicht. Eine solche Eiweißaufnahme bedeutet ein Leben an der kritischen Grenze zum Mangel (Golenhofen, 2000). Das Eiweißoptimum liegt bei 1g/kg KG pro Tag für Nichtsportler.

Die Zufuhr von Proteinen scheint aber auch einen direkten Einfluß auf die Proteinbiosynthese zu haben. Wie Wolfe 2002 zeigte, ließ sich auch bei körperlicher Ruhe die Eiweißsynthese durch Proteinzufuhr steigern. Daraus lässt sich folgern, dass bei Trainingspausen eine Proteinzufuhr den Muskelabbau zumindest reduzieren kann.

Für die Energiebereitstellung spielen die Proteine eine nur untergeordnete Rolle. Selbst bei schwerer körperlicher Arbeit machen sie nur etwa 10-15% des Gesamtkalorienumsatzes aus tpage(1094.htm,(Hollmann und Hettinger, 2000)). Dennoch ist die zusätzliche Aufnahme von Eiweiß je nach Trainingsumfang auch für Ausdauersportler sinnvoll:

Ein Vorteil liegt darin, dass die Auffüllung der Glycogenspeicher durch ein Gemisch von KH und Proteinen offensichtlich effektiver ist, als eine alleinige Kohlenhydratzufuhr (Ivy et al 2002).

Besonders bei Kraftausdauer-Trainingseinheiten beschleunigt eine zusätzliche Proteizufuhr die Regeneration und mindert damit das Risiko für ein Übertraining.

Eine gezielte Aufnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs) während dem Training führen zu einem verminderten Proteinkatabolismus (Blomstrand et al., 1991).

Die Empfehlungen ab wieviel Training man supplementieren sollte reichen jedoch von 6 - 18 Stunden/ Woche.

Biologische Wertigkeit:

Die biologischer Wertigkeit (=BW) beschreibt allgemein die Qualität proteinhaltiger Lebebensmittel. Im herkömmlichen Sinne gibt sie an wieviel Körpereiweiß aus 100g Nahrungseiweiß aufgebaut werden kann. Da aus 100g Nahrungseiweiß nicht mehr als 100g Körpereiweiß entstehen können, sind nach dieser Definition logischerweise keine Werte über 100 möglich. Als Referenzeiweiß wird das Vollei-Protein herangezogen, dem man eine biologische Wertigkeit von 100 zugeordnet hat.


Zur Bestimmung der BW wird nach der Zufuhr einer bestimmten Eiweißmenge die im Körper verbleibende Stickstoffmenge der aufgenommenen Stickstoffmenge gegenüber gestellt (siehe Formel).


Dennoch findet man in der Werbung immer wieder Produkte, die mit einer BW von weit über 100 angepriesen werden. Bei diesen Werten handelt es sich aber um den sog. chemical score, bei dem der Gehalt der essentiellen Aminosäuren im Testprotein mit dem Gehalt der entsprechenden Aminosäuren im Referenzprotein (ebenfalls Vollei oder Referenz-protein der FAO-WHO) ins Verhältnis gesetzt wird.

Liegen im Testprotein alle essentiellen Aminosäuren im optimalen Verhältniss vor (mit höheren Werten als im Vollei-Protein) so sind auch Werte über 100 möglich. Diese Werte werden nur durch sog. Mischproteine erreicht, die neben tierischem auch pflanzliches Eiweiß enthalten. Der höchste chemical score der bisher gefunden wurde liegt bei 136 und entsteht bei einer Mischung aus 35% Eiprotein mit 64% Kartoffelprotein. Ebenfalls sehr hoch mit 125, liegt der CS der Mischung aus 75% Milch, 25% Weizenmehl. Wenn ein Protein ausschlißlich aus essentiellen AS (im optimalen Verhältnis) bestehen würde, so ergäbe sich eine CS von 156.

Die Aminosäure mit dem niedrigsten chemical score bezeichnet man auch als sogenannte "limitierende Aminosäure". Da ein Protein immer nur so wertvoll ist wie seine limitierende Aminosäure bekommt auch das Gesamtprotein den gleichen CS. Bei Getreide- und anderen pflanzlichen Proteinen ist die limitierende AS Lysin, bei Milch und Fleisch Methionin und bei Weizen und Roggen Threonin. Tryptophan ist die Limitierende AS bei Mais und Reis.