grüne Bohnen

Proteine – nicht nur für Bodybuilder relevant

Neben Kohlenhydraten und Fetten bilden Proteine den dritten unserer Makronährstoffe. Im Gegensatz zu den beiden erstgenannten wird Eiweiß weniger im Energiestoffwechsel verwertet, sondern dient vor allem als Bausubstanz. Der energetische Brennwert liegt bei 4,1 kcal/ g.

Arten von Proteinen

Diese Makromoleküle sind aus langen Polypeptidketten zusammengesetzt, die wiederum aus verschiedenen Aminosäuren über Carboxyl- und α-Aminogruppen miteinander verknüpft sind. Man unterscheidet zwischen ca. 20 verschiedenen proteinogenen, welche während der Translationsphase bei der Bioproteinsynthese im genetischen Code angelegt sind und später in Proteine eingebaut werden sowie nichtproteinogenen Aminosäuren. Sie stellen wichtige Vorstufen für Hormone oder Neurotransmitter (z.B. Dopamin, Histamin, GABA) dar.
Funktionell differenziert man zwischen Aminosäuren, die im Rahmen der Gluconeogenese in Glucose umgewandelt werden können und denen für die Bildung von Ketonkörpern. Erste bezeichnet man aus diesem Grund als glucopolastische, die anderen als ketoplastische Aminosäuren.
Acht Stück gehören zu den sogenannten essentiellen Aminosäuren, d.h. unser Körper kann sie nicht selbst synthetisieren und ist auf eine exogene Zufuhr angewiesen. Hierzu zählen: Lysin, Leucin, Isoleucin, Methionin, Phenylalanin, Valin, Tryptophan und Threonin.

Zur Protein-Klassifizierung existieren verschiedene Möglichkeiten 

nämlich nach:

  • der chemischen Zusammensetzung
  • ihrer äußeren Form
  • deren Herkunft
  • ihrer Funktion (man unterscheidet: regulatorische Proteine, Enzyme, Struktur-, Transport-, Abwehr-, Bewegungs- und Speicherproteine)

Funktionen

Im Gegensatz zu den vorherigen Makros werden Eiweiße nur in extremen Ausnahmefällen als Energielieferant genutzt. Anders ausgedrückt – unter physiologischen Bedingungen wird auch bei Kraft- oder Ausdauersportlern das Eiweiß aus den Muskeln nicht abgebaut und die Athleten werden ihre Muskelmasse in diesem Zusammenhang nicht einbüßen.

In Abhängigkeit ihrer Struktur sowie Zusammensetzung erfüllen Proteine eine Reihe anderer wichtiger Funktionen in unserem Körper:

  • Antikörperproduktion zur Infektabwehr
  • Regulation der Zellteilung
  • strukturbildende Funktionen, so dass Elastizität der Gewebe und Organe gewährleistet wird
  • Erregungsleitung an Muskel- und Nervenzellen
  • Steuerung und Beschleunigung chemischer Stoffwechsel-Reaktionen
  • Muskelkontraktion und Bewegung
  • Transportfunktionen (z.B. Hämoglobin für Sauerstoff, Transferrin für Eisen)

Proteinquellen

Eiweiße sind in vielen Nahrungsmitteln vorhanden. Je nach Herkunft unterscheidet man zwischen tierischen und pflanzlichen.

tierische Proteine

Allgemein gelten die Proteine tierischer Herkunft als hochwertiger, da sie zu den sogenannten „vollständigen Eiweißquellen“ gehören – d.h. sie enthalten alle für uns essentiellen 8 Aminosäuren. Hierzu zählen z.B. Eier, Fisch, Fleisch und Milchprodukte. Allerdings besitzen sie auch entscheidende Nachteile, da sie daneben höhere Mengen an Cholesterin, Purinen oder gesättigten Fetten enthalten.

pflanzliche Proteine

Pflanzliche Proteine (z.B. in Nüssen, Getreiden oder Hülsenfrüchte) hingegen besitzen eine geringere biologische Wertigkeit (= Maß für die Umwandlung von extern zugeführten Proteinen in körpereigene) als tierische. Sie gelten im Allgemeinen als unvollständige Proteinquellen, da sie die 8 essentiellen Aminosäuren in nicht ausreichender Menge zur Verfügung stellen. Allerdings existieren einige Ausnahmen: die Pseudogetreide Quinoa und Buchweizen sowie Hanf- und Chiasamen beinhalten ebenfalls alle 8 Aminosäuren in ausreichender Menge. Durch geschickte Kombination lässt sich die Wertigkeit der pflanzlichen Proteine effektiv steigern, so dass der Wert schlussendlich weit über den der tierischen Quellen hinausragt (z.B. Reis mit Hülsenfrüchten oder Tofu mit Gemüse und Pasta). Pflanzenproteine sollten aus diesem Grund den tierischen vorgezogen werden.

Stoffwechsel der Proteine

Als einziger der drei Makros werden Eiweiße in nennenswerten Mengen im Magen verdaut. Durch das saure Milieu werden die Proteinfasern aufgequollen. Dabei wird Pepsinogen in Pepsin umgewandelt, welches die Eiweiße aus der Nahrung in Oligo- und Polypeptide spaltet.
Aus dem Pankreas gelangen Peptidasen in den Dünndarm und werden in diesem alkalischen Milieu aktiviert, so dass die größeren Eiweißbestandteile durch Trypsin und Chymotrypsin zu Aminosäuren abgebaut werden. Diese gelangen dann vom Dünndarm ins Blut und werden über die Pfortader in die Leber transportiert. Der durch den Abbau entstehende Stickstoff wird in Form von Harnstoff über die Nieren eliminiert. Zum besseren Verständnis stellt die folgende Übersicht die Proteinverdauung noch einmal stark vereinfacht dar:

Homöostase der Proteine

Der Eiweißbestand im menschlichen Körper ist variabel. Mit anderen Worten: er unterliegt einem ständigen Umbau. Dabei sollten sich Proteinsynthese und Proteolyse (Eiweißabbau) die Waage halten, da eine zu geringe Zufuhr zum Abbau von Funktionsproteinen führt. Der Proteinaufbau findet in allen Zellen statt, wobei vor allem die Leber wichtige Enzyme und Hormone synthetisiert. Hierzu zählen z.B. Albumine (Transportproteine) und Blutgerinnungsfaktoren.

Hormone des Kohlenhydrat-Stoffwechsels auch hier entscheidend

Die Hormone Glucagon und Insulin, welche sich für die Regulierung des Blutglucosespiegels verantwortlich zeigen, spielen auch im Proteinstoffwechsel eine wichtige Rolle. Aminosäuren wie Asparagin, Cystein, Serin und Glycin stimulieren die Glucagonsekretion, während hauptsächlich die verzweigten Aminosäuren (BCAA) wie Valin, Leucin und Isoleucin die Insulinsekretion triggern.
Glucagon begünstigt den Transport von Aminosäuren in die Leber und stimuliert die Gluconeogenese. Dort werden sie zu Pyruvat abgebaut.
Insulin hingegen fördert deren Aufnahme in die Muskulatur und kurbelt dort die Proteinsynthese an.
Durch diese beiden wichtigen Hormone wird ein zu hoher Plasmaspiegel an Aminosäuren verhindert, so dass die Verluste über den Harn so minimal wie möglich gehalten werden.

Wieviel Proteine pro Tag? 

Laut DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) sollte die tägliche Zufuhr 0,8-1,2 g/kg Körpergewicht betragen. Für Sportler, die aktiv Muskeln aufbauen wollen, lautet die Empfehlung 1,5-1,7 g/kg.

Falls euch noch Fragen zum Thema einfallen, dann stellt sie mir gern in den Kommentaren oder auf meiner Facebook-Seite.


Quellen:

Die dargelegten Informationen und Abbildungen entstammen meinen Mitschriften aus den folgenden Vorlesungen meines Pharmaziestudiums an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena von 2003 – 2007, meinen persönlichen Erfahrungen sowie der nachfolgenden Literatur:

  • Vorlesung: „Pharmazeutische Biologie“ aus dem 1.-3. Semester – Dozent: Dr. Bernd Liebermann
  • Vorlesung „Anatomie“ aus dem 2. Semester – Dozent: Prof. Dr. Christoph Redies
  • Vorlesung: „Physiologie“ aus dem 3. Semester – Dozent: Prof. Dr. Hans-Georg Schaible
  • Vorlesung: „Ökotrophologie“ aus dem 4. Semester – Dozent: PD Dr. Volker Böhm
  • Vorlesung: „Biochemie“ aus dem 5. Semester – Dozent: Prof. Dr. Thomas Winckler
  • Silbernagel, S.; Despopoulus, A.: Taschenatlas der Physiologie, 6. Auflage, Georg Thieme Verlag 2003
  • Biesalski, H.; Grimm, P.; Nowitzki-Grimm, S.: Taschenatlas Ernährung 6. Auflage, Georg Thieme Verlag 2015
  • Fink, E.: Ernährung und Diätetik für die Kitteltasche, 1. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, 2002
  • www.dge.de

Teile diesen Beitrag:

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.