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Ernährungswissenschaftliche Grundlagen

First things first: Protein

Die Bezeichnung »Protein« lässt sich vom griechischen Wort proteus ableiten und bedeutet so viel wie »Ich nehme den ersten Platz ein«. Entsprechend solltest auch du dein Hauptaugenmerk bei der Ernährung als Erstes auf die Proteinzufuhr legen. Proteine fungieren im Organismus in erster Linie als Baustoff für strukturelle Aufgaben, etwa für den Aufbau von Muskulatur, Haut, Haaren und Nägeln. Aber auch Enzyme, bestimmte Hormone und Immunfaktoren sind Proteine oder enthalten Grundbausteine der Proteine, die Aminosäuren. Die Muskulatur ist das Gewebe mit dem höchsten Proteinvorkommen im menschlichen Körper, obwohl diese zu nur rund 20 Prozent aus Proteinstrukturen und etwa 80 Prozent aus Flüssigkeit bestehen. Nahrungsproteine haben jedoch auch noch weitere Vorteile. Sie sättigen beispielsweise sehr gut und halten den Appetit unter Kontrolle. Das hilft uns, flexibel und ohne permanentes Kalorienzählen gut in Form zu bleiben.

Obwohl Proteine zu den Makronährstoffen zählen und pro Gramm rund vier Kilokalorien liefern, spielen sie unter normalen Stoffwechselbedingungen keine bedeutende Rolle bei der Energiebereitstellung. Erst bei mehrstündigen Ausdauerbelastungen oder einer sehr kohlenhydratarmen Ernährung, in Kombination mit intensivem Training, greift der Körper bei der Bereitstellung von Energie auf Proteine zurück. Bei einer guten Ernährungsplanung sollten diese Szenarien jedoch vermieden werden.

Die Bausteine der Proteine sind die Aminosäuren. Von diesen Bausteinen sind mehr als 200 unterschiedliche Arten bekannt. Dennoch sind es gerade einmal 21 Aminosäuren, aus denen praktisch alle Proteinstrukturen in unserem Körper gebildet werden. Und nur neun dieser 21 Aminosäuren sind essenziell, müssen also über die Nahrung zugeführt werden, weil der Körper sie nicht selbst herstellen kann. Die restlichen Aminosäuren sind nicht essenziell. Sprich: Unser Organismus ist in der Lage, sie durch den Umbau der essenziellen Aminosäuren selbst zu synthetisieren. Oftmals liegt jedoch der Bedarf an einigen nicht essenziellen Aminosäuren höher als die Kapazität der Eigensynthese. In diesen speziellen Situationen werden aus eigentlich nicht essenziellen Aminosäuren vorübergehend essenzielle Aminosäuren. Man spricht in diesem Fall von semiessenziellen Aminosäuren. Vor allem bei einer starken Immunaktivität oder sehr hohen Trainingsumfängen oder maximalen Trainingsintensitäten kann es zu solchen Engpässen kommen.

Grundsätzlich kann an dieser Stelle jedoch schon einmal zusammengefasst werden, dass der Proteinbedarf des Körpers sehr eng mit der Menge an essenziellen Aminosäuren einzelner Proteinlieferanten zusammenhängt. Hier kommt die biologische Wertigkeit ins Spiel. Je höher die Konzentration essenzieller Aminosäuren in einem proteinreichen Lebensmittel ist und je stärker die Zusammensetzung der Aminosäuren dem menschlichen Bedarf ähnelt, desto höher ist auch die biologische Wertigkeit. Auf der anderen Seite kann jedoch auch gesagt werden: Je höher die Gesamtzufuhr an Proteinen ist und je abwechslungsreicher die Zufuhr der Proteinquellen ausfällt, desto irrelevanter wird die biologische Wertigkeit der einzelnen Proteinlieferanten.

In der folgenden Tabelle ist die biologische Wertigkeit einzelner Proteine aufgeführt. Auffällig dabei ist, dass die Proteinlieferanten mit der höchsten biologischen Wertigkeit nahezu vollständig aus tierischen Proteinquellen stammen. Das bedeutet nicht, dass pflanzliche Proteine nicht durchaus auch hochwertig sein können oder dass eine rein vegane Ernährung mit ausschließlich pflanzlichen Proteinen nicht auch umsetzbar wäre. Es bedeutet lediglich, dass bei einer veganen Ernährung deutlich stärker auf die Kombination und Abwechslung einzelner Proteinquellen geachtet werden muss als bei einer Mischkost, bei der auch tierische Proteine konsumiert werden.

Da Proteinstrukturen permanent auf- und wieder abgebaut werden, müssen wir regelmäßig Proteine über die Nahrung zuführen. Sportlerinnen und Sportler haben darüber hinaus einen deutlichen Mehrbedarf an Proteinen, beispielsweise für den Neuaufbau von Muskeln (deren Wachstum Muskelhypertrophie genannt wird und wofür Proteinstrukturen gebraucht werden). Bei ihnen besteht auch ein erhöhter Bedarf, um die Muskulatur zu erhalten, außerdem ist der starke Verschleiß von Proteinstrukturen durch intensive Trainingsbelastungen mitzuberücksichtigen. Außerdem kommt es durch eine erhöhte Proteinzufuhr in bestimmten Situationen auch zu einem Stimulationseffekt der Proteinsyntheserate im Körper. Das ist der Mechanismus des Proteinaufbaus, etwa des Aufbaus von Muskelproteinen. Dazu aber in den folgenden Abschnitten mehr.

Um das Thema Protein ranken sich allerdings auch einige Mythen, und Empfehlungen über die Menge, die ein Sportler zu sich nehmen muss, werden häufig missverstanden oder Studienergebnisse werden fehlerhaft interpretiert. Häufiger verlieren sich viele Empfehlungen in einem Mikromanagement, das weder notwendig ist noch dazu beiträgt, die einzelnen Interventionen dauerhaft aufrechtzuerhalten. Daher ist es wichtig, von Beginn an zu verstehen, dass es beim Thema Protein ebenfalls so etwas wie eine Hierarchie gibt. Alle weiteren Empfehlungen in diesem und auch in weiteren Kapiteln dieses Buches sollten entsprechend im Kontext dieser Hierarchie betrachtet werden.

Gesamtproteinzufuhr: Der Faktor mit dem stärksten Einfluss bei den Proteinen ist die gesamte Zufuhrmenge, die regelmäßig konsumiert wird. Bevor also viel Wert auf den richtigen Zeitpunkt der Proteinzufuhr oder spezielle Nahrungsergänzungsmittel gelegt wird, sollte in jedem Fall sichergestellt sein, dass die Gesamtproteinmenge pro Tag ausreichend hoch ist. Dabei wird jedoch vorausgesetzt, dass die Art der Proteine, die zugeführt werden, größtenteils aus dem oberen Drittel der biologischen Wertigkeit stammt oder es zu einer hohen Variation unterschiedlicher Proteinlieferanten kommt. Lediglich wenn durchweg minderwertiges Einzelprotein konsumiert wird, wie etwa die alleinige Zufuhr einer Proteinquelle, die nicht alle essenziellen Aminosäuren enthält, kann die Frage nach der Qualität der zugeführten Aminosäuren zum limitierenden Faktor werden. In der Praxis ist das jedoch kaum zu beobachten. Aus rein praktischer Sicht gilt also: Der Fokus bei der Proteinzufuhr liegt auf der Gesamtproteinzufuhr.

Verteilung der Proteine über den Tag: An zweiter Stelle steht die Verteilung der einzelnen Proteinportionen über den Tag. Es ist beispielsweise deutlich weniger sinnvoll, die Gesamtproteinmenge des Tages in einer einzigen Mahlzeit zu konsumieren. Besser wird sie auf vier Mahlzeiten über den Tag verteilt. Wer zum Beispiel das Ziel verfolgt, maximale Muskelmasse aufzubauen, sollte großen Wert darauf legen, jede Möglichkeit zur Stimulation der Muskelproteinsynthese wahrzunehmen. Der Konsum von Protein über die Nahrung führt zu einer Stimulation dieses Mechanismus1. Allerdings muss hierbei auch erwähnt sein, dass »öfter« nicht »besser« bedeutet. Nach dem Konsum von Proteinen und einem entsprechenden Anstieg der Aminosäurenkonzentration im Blut wird die Muskelproteinsynthese zwar stimuliert, ist im Anschluss jedoch für mehrere Stunden nur wenig sensibel gegenüber weiteren Reizen. In der Fachsprache wird dies auch als Muscle Full Effect bezeichnet.2

Zeitpunkt der Proteinzufuhr in Bezug auf die Trainingseinheiten: Ein Thema, das über Jahre hinweg heißer gekocht wurde, als es eigentlich hätte sein müssen, ist das Timing der Proteinzufuhr. Diverse Veröffentlichungen haben das Timing der Proteinzufuhr in ihrer Priorität sogar höher gestellt als die Gesamtproteinzufuhr im Allgemeinen.3 Mittlerweile wissen wir allerdings, dass das Timing der Proteinaufnahme rund um die Trainingseinheiten für den Großteil aller Sportlerinnen und Sportler den mit Abstand schwächsten Einfluss auf das Erreichen des Gesamtergebnisses mit sich bringt. Wirklich relevant kann eine solche Strategie insbesondere für Hochleistungsathletinnen und -athleten sein. Im Freizeitsport – egal, wie ambitioniert dieser betrieben wird –, stehen das Abdecken des Gesamtproteinbedarfs und die gleichmäßige Verteilung der Proteinzufuhr deutlich über der Bedeutung des Timings der Proteinzufuhr rund um die Trainingseinheiten.

Wie viel Protein wird benötigt?

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt Personen zwischen 19 und 65 Jahren eine tägliche Proteinzufuhr von 0,8 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht. Personen über 65 Jahren wird eine Zufuhrempfehlung von 1,0 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht ausgesprochen. Wie sinnvoll und vor allem zeitgemäß diese Empfehlungen sind und ob es nicht vielleicht erstrebenswert von nahezu jeder gesunden Person ist, doch deutlich mehr Protein zuzuführen, soll auf den folgenden Seiten diskutiert werden.

Einer der...