Proteine sind unverzichtbare Körperbausteine

FUNKTIONEN DER PROTEINE

Etwa 20 Prozent des menschlichen Körpers besteht aus Proteinen. Proteine sind Körpereiweiße, die viele wichtige Funktionen übernehmen und auch benötigt werden, um Körpergewebe wie Muskeln, Gewebe, Haut und Organe zu bilden und zu erhalten.

Daneben sind Proteine an allen Stoffwechselprozessen beteiligt und übernehmen auch wichtige Speicherfunktionen. Sie bilden Hormone, Antikörper für das Immunsystem, Enzyme und Gerinnungsfaktoren.

Proteine gewährleisten den Transport gelöster Nährstoffe und Blutbestandteile, beispielsweise von Eisen, Cholesterin, Glukose und fettlöslichen Vitaminen. Auch an der Übertragung von Nervenimpulsen sind Proteine beteiligt.

Proteine bestehen aus vielen Aminosäuren

AMINOSÄUREN SIND DIE GRUNDBAUSTEINE DER PROTEINE

Die Proteine aus unserer Nahrung zerlegt der Organismus in einzelne Eiweißbausteine (Aminosäuren). Diese Aminosäuren dienen dazu, aus unterschiedlichen Bindungen körpereigene Eiweiße zu bilden. Etwa 20 Säuren bilden die Grundbausteine dieser Proteine. Von diesen 20 Aminosäuren können 8 Aminosäuren nicht vom Körper selbst gebildet werden. Sie sind essenziell und müssen deshalb täglich mit der Nahrung in bestimmten Mengen aufgenommen werden. Die Aminosäuren Histidin und Arginin sind dagegen semi-essentiell, was bedeutet, dass der Körper sie nur zum Teil selbst herstellen kann. Zum anderen Teil müssen sie deshalb täglich in bestimmter Menge aus Lebensmitteln aufgenommen werden.

MANGEL AN AMINOSÄUREN WIRKT SICH SPÜRBAR AUS

Ein Mangel an Aminosäuren beeinträchtigt die Funktion des Immunsystems und macht es anfällig für Entzündungen und verschiedene Krankheiten. Auch eine schlechte Wundheilung, ein schlechtes Wachstum von Nägeln und Haaren sowie schlechte Haut sind häufig mit einem Mangel an Aminosäuren verbunden.

Nicht Essentielle Aminosäuren

  • Alanin
  • Arginin (semi-essentiell)
  • Asparagin
  • Asparaginsäure
  • Cystein
  • Glutamin
  • Glutaminsäure
  • Glycin
  • Histidin (semi-essentiell)
  • Prolin
  • Serin
  • Tyrosin (essentiell für Kinder und Schwangere)

Essentielle Aminosäuren

Ein Protein kann je nach Funktion aus unterschiedlich vielen Aminosäuren bestehen. Während ein Hormon bereits aktiv sein kann, wenn es zwei oder drei Aminosäuren enthält, benötigt ein Enzym mindestens 50-100 Aminosäuren. Das Muskelprotein Titin besteht hingegen aus über 30.000 Aminosäuren.

Aminosäuren oder ihre Derivate, wie Aspartam (Süßstoff) oder Natriumglutamat (Geschmacksverstärker) werden als Zusatzstoffe auch in der Lebensmittelindustrie verwendet. Daneben werden Aminosäuren oder ihre Derivate in der Pharmazie, Medizin und Kosmetik eingesetzt.

Proteine in der Ernährung

VORKOMMEN IN LEBENSMITTELN

Proteinhaltige Lebensmittel

  • Tierische Eiweiße: Eier, Fleisch, Wurst, Fisch, Milchprodukte
  • Pflanzliche Eiweiße: Hülsenfrüchte, Gemüse, Kartoffeln, Nüsse, Sojaprodukte, Getreide, Ölsaaten

Proteinhaltige Lebensmittel enthalten unterschiedliche Zusammensetzungen und Mengen einzelner Aminosäuren. In einem Hühnerei sind etwa alle essentiellen und semi-essentiellen Aminosäuren enthalten.

Biologische Wertigkeit von Protein

EIWEISSWERTIGKEIT

Nicht jedes Eiweiß kann der Körper gleichwertig gut aufnehmen und verwenden. Deshalb unterscheidet man proteinhaltige Lebensmittel nach ihrer biologischen Wertigkeit (BW).

Die biologische Eiweißwertigkeit gibt Auskunft darüber, wieviel Gramm körpereigenes Protein aus wieviel Gramm Nahrungsprotein gebildet werden kann. Je mehr körpereigenes Eiweiß sich aus einem Lebensmittel aufbauen lässt, desto höher ist seine Eiweißwertigkeit.

Hochwertiges Eiweiß enthält alle 8 essentiellen Aminosäuren. Tierisches Eiweiß hat aufgrund der Verfügbarkeit der unentbehrlichen Aminosäuren eine höhere Eiweißwertigkeit als pflanzliches Eiweiß. Die einzige Ausnahme bildet das pflanzliche Sojaprotein, das ähnlich günstig zusammengesetzt ist.

OPTIMAL IST DIE KOMBINATION AUS TIERISCHEM UND PFLANZLICHEN EIWEISS

Durch Kombination von pflanzlichen und tierischen Produkten lassen sich hochwertige Eiweiss-Kombinationen erzielen. Empfohlen werden Proteine im Verhältnis 1:3. Dabei gilt ein Verhältnis von einem Drittel tierische Proteine zu zwei Dritteln pflanzliche Proteine als optimal.

Als Referenzwert dient Vollei mit einer biologischen Wertigkeit von 100 Prozent. Lässt sich ein Nahrungsprotein besser verwerten, liegt es über 100, bei schlechterer Verwertung liegt sein Wert unter 100. Je höher die biologische Wertigkeit eines Nahrungsmittels ist, desto geringer ist die Bedarfsmenge.

Beispiel: Rindfleisch besitzt eine Eiweißwertigkeit von 76 %. Demnach kann der Körper aus einem Steak mit 19 g Rindereiweiß 14 g körpereigenes Eiweiß aufbauen.

Lebensmittel Biologische Wertigkeit von Eiweiss
Molkenprotein 104-110
Vollei 100
Rindfleisch 92
Soja 83-84
Quinoa 83
Kartoffeln 76
Bohnen 72
Weizenmehl 56-59
Kombinierte Lebensmittel Biologische Wertigkeit von Eiweiss
36 % Vollei + 64 % Kartoffel 136
70 % Lactalbumin + 30 % Kartoffel 134
75 % Milch + 25 % Weizenmehl 125
60 % Vollei + 40 % Soja 124
68 % Vollei + 32 % Weizen 123
51 % Milch 49 % Kartoffel 114
88 % Vollei + 12 % Mais 72
52 % Bohnen + 48 % Mais 99

Referenzwerte der DGE für Proteine

EMPFOHLENE PROTEINZUFUHR VOM ALTER ABHÄNGIG

Nach Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE) sollten Erwachsene ab 19 Jahre bis unter 65 Jahre täglich eine Proteinmenge von 0,8/kg aufnehmen. Diese Menge entspricht in Bezug auf das Referenzgewicht einer Zufuhr von 57 bis 67 g an Proteinen pro Tag.

Ab dem Alter von 65 Jahren gibt die DGE einen Schätzwert für Proteine von 1,0 g/kg Körpergewicht an. Für Kinder und Jugendliche im Alter von 4-19 Jahren gilt ein Bedarf von täglich 0,9 g Protein pro kg/Körpergewicht, während Schwangere einen täglichen Bedarf von 58 g Protein decken sollten. Für Stillende wird eine Tageszufuhr von 63 g Protein empfohlen.

Eine Steigerung der körperlichen Aktivität erfordert hingegen keinen höheren Bedarf an Proteinen. Die Versorgungslage in Deutschland liegt momentan oberhalb der Werte, die von der DGE empfohlen sind.

Zu hohe Proteinaufnahme

EIWEISS-ÜBERVERSORGUNG

Eine sehr eiweißreiche Ernährung, die den oberen Grenzwert von 2 g Protein pro Kilogramm Körpergewicht übersteigt, kann nach Angaben der DGE langfristig gesundheitliche Folgen haben, denn beim Verzehr besonders eiweißhaltiger tierischer Produkte ist davon auszugehen, dass neben den Proteinen besonders viel enthaltenes Fett, Cholesterin und Purine aufgenommen werden.

Diese können langfristig und bei entsprechender Veranlagung zu Gicht und Fettstoffwechselstörungen führen. Als Oberwert wurde von der DGE für Frauen ein Wert von 120 g, für Männer ein Oberwert von 140 g/Tag ermittelt. Erhöhte Proteinaufnahmen belasten nach Aussagen der Wissenschaftler die Knochensubstanz und Nieren – dauerhafte Überbelastung kann Nierenschädigungen zur Folge haben. Zur Verarbeitung erhöhter Proteinmengen benötigt die Niere eine entsprechend erhöhte Menge an Flüssigkeit. Die Gefahr der Überversorgung besteht bisweilen bei Kraftsportlern, die hohe Dosen spezieller aminosäurehaltiger Nahrungsergänzungsmittel (BCCA) in Form von Proteinshakes zum Muskelaufbau aufnehmen.

Proteinmangel

FOLGEN ZU GERINGER PROTEINAUFNAHME

Ein Mangel an Proteinen kommt in Deutschland zwar seltener vor, kann jedoch durch Krankheit, Unverträglichkeit oder Diäten verursacht werden. Eine Unterdeckung kann auch bei dauerhafter starker körperlicher Belastung entstehen, wo es zum Muskelaufbau kommt und der Proteinbedarf erhöht ist. Eine Unterdeckung kann außerdem dann entstehen, wenn bei normaler Belastung zu wenig Proteine über die Nahrung aufgenommen werden.

Folgen von Eiweißmangel

  • Abbau von Körpereiweiß
  • Muskelschwund
  • Haarausfall
  • Blutarmut
  • Infektanfälligkeit
  • Wachstumsstörungen
  • Nervenstörungen
  • Hautschäden
  • Ödeme

Proteine sind empfindlich

EIWEISSE UNTERLIEGEN STRUKTURVERÄNDERNDEN EINFLÜSSEN

Eiweiße denaturieren unter verschiedenen chemischen oder physikalischen Einflüssen und verändern ihren strukturellen Aufbau. Zu den chemischen Einflüssen zählen etwa Säuren, Salze oder organische Lösungsmittel, zu den physikalischen Einflüssen rechnet man hohe oder tiefe Temperaturen und Druck. Diese Veränderungen sind in der Regel nicht wieder umkehrbar. Ein Beispiel dafür liefert die Zubereitung eines Spiegeleis, das nach dem Kochen fest wird. Eiweiße denaturieren ab einer Temperatur von 42 °C. Denaturierte Speisen sind für den Menschen leichter verdaulich.

Hohes Fieber zerstört einerseits körpereigene Eiweiße, wie beispielsweise einige schützende rote Blutkörperchen, macht jedoch andererseits krankheitserregende Eindringlinge und Fremdkörper (Antigene) unschädlich.

Freie Radikale (Reaktive Sauerstoffspezies) bringen Proteine zum oxidieren (Proteinoxidation) – solche Eiweiße verlieren ihre Funktion und sammeln sich als degenerierte Proteine in Zellen an. Diese Prozesse bringt man mit dem Alterungsprozess und altersbedingten, neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit oder Amyotrophe Lateralsklerose in Zusammenhang.

Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 26.04.2022

Quellen und weiterführende Links:

  • https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/protein/
  • C. Behl. Biochemie der Neurodegeneration und des Alterns
  • I. Elmadfa. Ernährungslehre. Stuttgart. 2004. Verlag Eugen Ulmer
  • Löffler, Petrides. Biochemie & Pathobiochemie. 9. Auflage. Verlag Springer. 2014
  • Christopher James Clark. Nutritional Grail. Ancestral Wisdom, Breakthrough Science, and the Dawning Nutritional Renaissance. Extropy Publishing. 2014

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