Protein & Proteinzufuhr in der Diät: Ein Review zu Eric Helms‘ Forschung

Protein & Proteinzufuhr in der Diät: Ein Review zu Eric Helms‘ Forschung

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Von Menno Henselmans |

„Aber Menno, was ist mit Eric Helms‘ Forschung, die zeigt, dass du in einem Kaloriendefizit mehr Protein zu dir nehmen solltest? Zeigt das nicht, dass dein Review über die optimale Porteinzufuhr falsch ist?“ – Irgendeine Person, jeden Tag

Lass uns die wissenschaftliche Forschung von Eric Helms zum Thema „Proteinzufuhr während einer Diät“ mal genauer ansehen. Er hat ein Review und eine experimentelle Studie als Teil seiner Master-Arbeit durchgeführt, um zu schauen, ob wir mehr Protein benötigen, wenn wir uns in einer Diät befinden.

Starten wir am besten mit dem Review, denn das war auch die Einleitung für seine eigentliche Studie in seiner Master-Arbeit.

A systematic review of dietary protein during caloric restriction in resistance trained lean athletes: a case for higher intakes

Introduction: Caloric restriction occurs when athletes attempt to reduce body fat or make weight. There is evidence that protein needs increase when athletes restrict calories or have low body fat. The aims of this review were to evaluate the effects of dietary protein on body composition in energy-restricted resistance-trained athletes and to provide protein recommendations for these athletes.

Methods: Database searches were performed from earliest record to July 2013 using the terms protein, and intake, or diet, and weight, or train, or restrict, or energy, or strength, and athlete. Studies (N = 6) needed to use adult (? 18 yrs), energy-restricted, resistance-trained (> 6 months) humans of lower body fat (males 23% and females 35%) performing resistance trainingProtein intake, fat free mass (FFM) and body fat had to be reported.

Results: Body fat percentage decreased (0.5-6.6%) in all study groups (N = 13) and FFM decreased (0.3-2.7kg) in nine of 13. Six groups gained, did not lose, or lost nonsignificant amounts of FFM. Five out of these six groups were among the highest in body fat, lowest in caloric restriction, or underwent novel resistance training stimuli. However, the one group that was not high in body fat that underwent substantial caloric restriction, without novel training stimuli, consumed the highest protein intake out of all the groups in this review (2.5-2.6g/kg).

Conclusion: Protein needs for energy-restricted resistance-trained athletes are likely 2.3-3.1g/kg of FFM scaled upwards with severity of caloric restriction and leanness.” – [1]

Protein & Proteinzufuhr in der Diät: Ein Review zu Eric Helms‘ Forschung

Die Theorie, die besagt, dass du mehr Protein in einem Defizit bräuchtest

Die Einleitung von Erics Arbeit (ich benenne den Hauptautor einfach mal beim Vornamen, weil wir Freunde sind) drückt die Hypothese aus, dass wir mehr Protein benötigen, wenn unsere Energiezufuhr unterhalb dem Erhaltungswerts liegt.

So schreibt Eric:

“When in negative energy balance, the anabolic response to protein is enhanced (Saudek & Felig, 1976), which can be erroneously interpreted to mean that less protein is needed during weight loss.” – [1]

Warum wäre das eine falsche Annahme? In einem Kaloriendefizit geht der Körper konservativer mit Protein um. Je effizienter dein Körper ist, desto weniger braucht er logischerweise auch. Das ist ähnlich zu dem Fund, dass du mit zunehmendem Leistungsstand weniger Protein benötigst, weil dein Proteinstoffwechsel effizienter wird. Es geht gegen die intuitive Vermutung, aber es ist absolut logisch.

Aber natürlich liefern Eric et al. eine andere Erklärung dafür:

“When supply is limited, efficiency is increased, indicating the body’s increased need for protein in states of negative energy balance (Fielding & Parkington, 2002).” – [1]

Wie bereits angesprochen, ist diese Aussage nicht logisch. Aber es gibt immerhin eine Quellenangabe zu dieser Behauptung. Schauen wir uns die jedoch näher an, unterstützt das nicht die Aussage, dass der Proteinbedarf in einem Kaloriendefizit steigt. In ihrem Review empfehlen Fielding & Parkington sogar weniger Eiweiß, als ich es tue:

“The current recommended intakes of protein for strength is 1.6 to 1.7 g/kg.” [2]

Die Autoren gehen sogar so weit, zu sagen, dass Sportler mit zunehmendem Leistungslevel gerade mal 1,2g/kg Protein pro Tag bräuchten, selbst wenn täglich 75 Minuten schweres Krafttraining auf dem Programm stehen.

Rein basierend auf der Physiologie des Körpers würden wir also erwarten, dass der Proteinbedarf in einem Defizit sinkt und nicht steigt.

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Die Evidenz, du bräuchtest mehr Protein in einem Defizit

Eric et al. liefern Evidenz für einen gestiegenen Eiweißbedarf während einer kalorienreduzierten Diät. Sie zitieren dabei Studien, die zeigten, dass bestimmte Ausdauerathleten und olympische Gewichtheber während eines Trainingcamps eine negative Nitrogenbilanz aufwiesen (eine Messung des Muskelverlusts), selbst beim Konsum von 2g/kg Protein pro Tag.

Ich will gar nicht auf die Limitationen in der Methodik dieser alten Studien und der Nitrogenbilanz eingehen, denn das Argument ist schlichtweg falsch. Nur, weil sich jemand in einer negativen Nitrogenbilanz befindet, bedeutet das nicht, dass derjenige auch zu wenig Protein zuführt. Du bräuchtest dazu eine zweite Gruppe, die eine andere Menge an Protein konsumiert, um zu sehen, wie die Proteinmenge die Nitrogenbilanz beeinflusst. Das ist einfach Logik.

Hier ein Beispiel, falls dir noch nicht ganz klar ist, wieso eine negative Nitrogenbilanz nicht direkt eine ungenügende Proteinaufnahme impliziert:

John ist Investment-Banker. Er schläft 2 Stunden und arbeitet 18 Stunden pro Tag. Er befindet sich an der Schwelle zum Burn-Out und trainiert 3x pro Woche mit P90X und CrossFit. Schwere Gewichte meidet er eher, weil sein örtlicher PT ihm davon abrät. Er konsumiert 3g/kg Protein und befindet sich in einem Defizit von 50%. Er hat 4% Körperfett. Seine Ernährung besteht aus nichts außer Proteinshakes und weißem Reis, weil er denkt, dass ist es, was alle Profis tun. Er hat einen geringen Testosteronspiegel, aber sein Arzt meint, er sei noch zu jung für eine Ersatztherapie. John befindet sich in einer negativen Nitrogenbilanz.

Die Ursache dafür?

Wenn du denkst, seine Proteinzufuhr sei dafür verantwortlich, bitte tue der Welt einen Gefallen und zeuge keine Kinder. Bislang hat keine Studie gezeigt, dass der Proteinbedarf im Kaloriendefizit steigt. Lasst uns weitermachen mit Eric et al.‘s neuer Evidenz: Ihrem Review.

Das Ziel war es herauszufinden, inwieweit der Erfolg einer Diät der Studiengruppen vom Protein abhängt. In anderen Worten: Eric et al. wollten wissen, ob die Probanden in den Studien, in denen mehr Protein eingesetzt wurde, eine bessere Körperkomposition erreichten, als die Probanden solcher Studien, in denen weniger Protein vorgesehen war.

Schon gleich vorab können wir ein Problem mit den Daten erkennen: Nur 6 Studien wurden in diesem Review aufgenommen. Diese Studien unterschieden sich hinsichtlich dem Gewichtsverlust, dem Körperfettlevel der Probanden, dem Training, das die Teilnehmer ausführten, der vorhandenen Muskelmasse zu Beginn der Studie und der Proteinzufuhr. Wir haben also 5 relevante, unabhängige Variablen und nur 6 Studien.

Damit ein Review eine mindestens halbwegs generelle Aussage treffen kann, sollte es mindestens drei Studien für jede Kombination zweier unabhängiger Variablen geben (2 Datenpunkte können schlichtweg keinen Trend zeigen). Im bestmöglichen Szenario kann dieses Review also höchstens dazu dienen, eine Hypothese aufzustellen (was genau die Absicht von Eric war, weil das Review als Einleitung für seine eigentliche Studie dienen sollte – die besprechen wir gleich).

Trotz dieser Limitationen schließen Eric et al., basierend auf diesem Review, darauf, dass es einen Trend zu einem höheren Proteinbedarf in einem Kaloriendefizit gibt. Weil die Autoren keinerlei Rechnungen mit den Daten ausführten, habe ich das selbst getan.

Ich habe das Verhältnis vom Verlust fettfreier Masse („Muskeln“) zum Verlust von Körpergewicht ermittelt. Forscher nutzen diese Art von P-Ratio, um die Effektivität einer Diät zu bestimmen. Schließlich ist es das, was wir mit einer Diät erreichen wollen: Viel Fett-, aber wenig Muskelmasseverlust. Das gibt uns eine Möglichkeit, diese Effektivität zu messen.

Wenn man sich das Verhältnis zweier Variablen ansehen möchte, fügt man sie in ein Plot ein. Das habe ich hier unten getan: Das Verhältnis vom Verlust fettfreier Masse zum Verlust von Körpermasse befindet sich auf der vertikalen Achse und die Proteinzufuhr (in Gramm pro kg Körpergewicht) befindet sich auf der horizontalen Achse.

Protein & Proteinzufuhr in der Diät: Ein Review zu Eric Helms‘ Forschung

Fettfreie Masse/Gewichtsverlust-Ratio in Abhängigkeit der Proteinzufuhr (Bildquelle: Menno Henselmans / BayesianBodybuilding.com)

Fällt dir hier irgendeine Beziehung zwischen der Proteinzufuhr und dem Gewichtsverlust auf? Mir nicht. Klar, eine rein visuelle Begutachtung der Daten ist nicht sehr wissenschaftlich, deshalb habe ich auch noch eine Regressionsanalyse mittels SPSS durchgeführt. Herauskam ein Beta-Koeffizient von -1,7, p=0,36.

Das bedeutet, dass zwischen diesen beiden Variablen keine signifikante Beziehung besteht.

Kleine Anmerkung nebenbei: ich habe den Durchschnitt Umeda’s beider Gruppen gebildet und als einen Datenpunkt im Grafen (nicht in der Rechnung) zusammengefasst, weil die Studiendaten derart ähnlich waren. Da die Gruppe mit der höheren Proteinzufuhr sogar eine schlechtere p-ratio verzeichnete (11,5), bestärkt das lediglich das Nicht-Vorhandensein einer Beziehung.

Tatsächlich waren die 5 erfolgreichsten Studiengruppen die in den Studien von Garthe et al. [5][6] und Mero et al. [4]Ihre Proteinzufuhr lag bei 1.6,1.6,1.4,1.4 und 1.5g/kg Körpergewicht. Nicht gerade super hohe Eiweißmengen.

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Das Argument von Eric et a. basiert primär auf 2 Studien

Die erste ist die von Mettler et al., in der eine Gruppe 2,3g/kg Protein zu sich nahm [3]. Schaut man sich die Daten jedoch an, so zeigt sich hier ein Verhältnis von 0,2 zwischen dem Verlust fettfreier Masse zum Verlust von Körpergewicht. Die Gruppe lag damit allerdings gerade mal beim Durchschnittswert der gesamten Studie – besonders gut haben die Probanden auf Grund der hohen Proteinzufuhr also nicht abgeschnitten. Lediglich durchschnittlich.

Was zu allen anderen Daten passt: Das extra an Protein war nicht schädlich, aber es war auch nicht hilfreich.

Die zweite Studie ist von Maestu et al. mit einer P-Ratio von 0,1 und einer Proteinzufuhr von 2, 6g/kg Körpergewicht [7]. Diese Gruppe schnitt etwas besser als der Studiendurchschnitt ab (die durchschnittliche Proteinzufuhr lag bei 1,6g/kg). Aber war es wirklich das viele Eiweiß, was zum erfolgreichen Erhalt der Muskelmasse der Teilnehmer geführt hat?

Wenn du dir Maestu’s Studie ansiehst, dann erkennst du noch einen anderen Faktor, der hier relevant sein könnte: Diese Jungs waren die einzigen Bodybuilder in der Studie. Nicht nur das – sie waren sogar nationale und internationale Wettkämpfer mit einer durchschnittlichen Trainingserfahrung von 8 Jahren. Sie trainierten 600 Minuten pro Woche (10 Stunden) und erhöhten dieses Pensum auf ~1.000min im Laufe der Studie. Wir haben es hier also mit internationalen Kalibern zu tun, die über 16 Stunden pro Woche trainieren.

Und der Grund für den Muskelerhalt soll… der hohe Proteingehalt in deren Ernährung sein? Könnte es vielleicht auch an dem Training gelegen haben? Oder deren Genetik? Oder irgendeinem anderen Faktor, der einen zum internationalen Bodybuilding-Champion macht? Weil es in der Studie keine relevante Kontrollgruppe gab, kann hieraus einfach kein positiver Effekt einer hohen Proteinzufuhr geschlussfolgert werden.

Die Daten, die Eric et al. präsentieren, zeigen also keinerlei Evidenz dafür, dass in einem Kaloriendefizit mehr Protein zugeführt werden sollte, als in einem Kalorienüberschuss.

In ihrer Konklusion ziehen Eric et al. die Proteinempfehlungen von Phillips und Van Loon (2011) heran [8], obwohl diese Autoren sagen: protein intakes in the range of 1,3–1,8 g /kg/day […] will maximize muscle protein synthesis“ [8], wobei sich Fortgeschrittene eher am unteren Ende orientieren sollen.

Das Abstract führt zwar 1,8-2g/kg als „eventuell vorteilhafteren Wert während eines Kaloriendefizits“ auf und im Text wird eine Spanne von 1,8-2,7g/kg genannt, aber diese Zahlen beruhen auf keinerlei Evidenz oder formalen Kalkulationen.

Im Grunde genommen haben Eric et al. die Hypothese aufgestellt, du bräuchtest mehr Protein in einem Kaloriendefizit als im Kalorienüberschuss. Und genau das hat das Review getan: Eine Hypothese aufgestellt.

Es gibt keine klare Evidenz dafür, dass diese Hypothese richtig ist. Also haben Eric et al. eine Studie durchgeführt, um diese Hypothese zu testen (Eric ist am Ende des Tages ein richtiger Wissenschaftler und ich habe nichts als Respekt für ihn).

High-protein, low-fat, short-term diet results in less stress and fatigue than moderate-protein, moderate-fat diet during weight loss in male weightlifters: a pilot study

PURPOSE: Athletes risk performance and muscle loss when dieting. Strategies to prevent losses are unclear. This study examined the effects of two diets on anthropometrics, strength, and stress in athletes.

METHODS: This double-blind crossover pilot study began with 14 resistance-trained males (20-43 yr) and incurred one dropout. Participants followed carbohydrate-matched, high-protein low-fat (HPLF) or moderate-protein moderate-fat (MPMF) diets of 60% habitual calories for 2 weeks. Protein intakes were 2.8g/kg and 1.6g/kg and mean fat intakes were 15.4% and 36.5% of calories, respectively. Isometric midthigh pull (IMTP) and anthropometrics were measured at baseline and completion. The Daily Analysis of Life Demands of Athletes (DALDA) and Profile of Mood States (POMS) were completed daily. Outcomes were presented statistically as probability of clinical benefit, triviality, or harm with effect sizes (ES) and qualitative assessments.

RESULTS: Differences of effect between diets on IMTP and anthropometrics were likely or almost certainly trivial, respectively. Worse than normal scores on DALDA part A, part B and the part A “diet” item were likely more harmful (ES 0.32, 0.4 and 0.65, respectively) during MPMF than HPLF. The POMS fatigue score was likely more harmful (ES 0.37) and the POMS total mood disturbance score (TMDS) was possibly more harmful (ES 0.29) during MPMF than HPLF.

CONCLUSIONS: For the 2 weeks observed, strength and anthropometric differences were minimal while stress, fatigue, and diet-dissatisfaction were higher during MPMF. A HPLF diet during short-term weight loss may be more effective at mitigating mood disturbance, fatigue, diet dissatisfaction, and stress than a MPMF diet.”[9]

Ist dir der Effekt auf die Körperkomposition aufgefallen?

Selbst in einem Defizit von 40% hatten 2,8g/kg Protein keinerlei positiven Effekt auf den Fettverlust, den Muskelerhalt oder die Kraft, verglichen mit 1,6g/kg. Die Magnitude-based interference zeigte zu 99%iger Wahrscheinlichkeit und gemessen auf drei verschiedene Arten, dass die höhere Eiweißmenge keinen Effekt auf das Körpergewicht oder die Muskelmasse hatte.

Für den Fettverlust lag diese Wahrscheinlichkeit bei 97%. Es gab also tatsächlich eine Chance von 2%, dass die höhere Proteinzufuhr schädlich sein konnte, während eine Chance von 1% bestand, dass die höhere Proteinzufuhr in positiven Effekten resultierte.

Aber was ist mit dem positiven Effekt auf die Stimmung?

Selbst, wenn es keinen direkten Effekt auf die Körperkomposition gibt, zeigt diese Studie nicht, dass mehr Protein immerhin psychologische Vorteile mit sich bringen kann?

Leider nein. Zumindest zeigt diese Studie das nicht, denn es gab einen anderen, großen Einflussfaktor: Als Placebo für Protein wurde Maltodextrin eingesetzt. Das bedeutet, dass die Gruppe mit der mittleren Proteinzufuhr 95g puren Zucker konsumierte. Bei einem Kaloriendefizit von 40% bedeutet das, dass über 25% der gesamten Ernährung aus Zucker bestand – es ist also wenig verwunderlich, dass sich die Probanden damit nicht sonderlich gut fühlten. Sie haben wahrscheinlich großen Hunger gehabt und allein diese Hunger könnte den Unterschied in der Stimmung ausgemacht haben.

Fazit

Eric Helm’s Untersuchungen unterstützen die Theorie, dass du in einem Kaloriendefizit mehr Protein bräuchtest, nicht. Theoretisch brauchen wir eventuell sogar weniger, weil der Proteinstoffwechsel in einem Defizit effizienter wird. Eric’s Review liefert eine Hypothese basierend auf einem Querschnittsvergleich mehrerer Studien, allerdings unterstützt keine einzige der Studien diese Hypothese.

Keine Sorge Eric, ich liebe dich immer noch. In meinen Augen ist Eric sogar einer der absolut besten Jungs in der evizenzbasierten Fitnessszene. Leider veröffentlicht er (ebenso wie ich) nicht sonderlich viele Studien, aber schau‘ bei Gelegenheit definitiv mal auf der Webseite vom Team 3DMJ nach, in wessen Team Eric gehört.


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Über den Autor – Menno Henselmans

Menno-Henselmans-BayesianbodybuildingOnline Physique Coach, Fitnessmodell und wissenschaftlicher Autor – Menno Henselmans hilft Trainierenden, die es Ernst meinen, dabei ihre ideale Physique zu erreichen, indem er auf Bayes’sche Methoden zurückgreift. Folge Ihm auf Facebook, Twitter und check seine für weitere frei verfügbare Artikel ab.


Quellenangaben (draufklicken)

[1] Helms, E., et al. (2013): A systematic review of dietary protein during caloric restriction in resistance trained lean athletes: a case for higher intakes. In: Int J Sports Nutr Exerc Metab. URL: https://www.researchgate.net/profile/Scott_Brown12/publication/257350851_A_Systematic_Review_of_Dietary_Protein_During_Caloric_Restriction_in_Resistance_Trained_Lean_Athletes_A_Case_for_Higher_Intakes/links/0f31753bc6ad63f47f000000.pdf.

[2] Fielding, RA. / Parkington, J. (2002): ­What are the dietary protein requirements of physically active individuals? New evidence on the effects of exercise on protein utilization during post-exercise recovery. In: Nutr Clin Care. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12380246.

[3] Mettler, S. / Mitchell, N. / Tipton, KD. (2009): Increased Protein Intake Reduces Lean Body Mass Loss during Weight Loss in Athletes. In: Med Sci Sports Exerc. URL: https://www.researchgate.net/publication/38114571_Increased_Protein_Intake_Reduces_Lean_Body_Mass_Loss_during_Weight_Loss_in_Athletes.

[4] Mero, AA., et al. (2010): Moderate energy restriction with high protein diet results in healthier outcome in women. In: J Int Soc Sports Nutr. URL: https://www.researchgate.net/publication/41806392_Moderate_energy_restriction_with_high_protein_diet_results_in_healthier_outcome_in_women.

[5] Garthe, I., et al. (2011): Effect of Two Different Weight-Loss Rates on Body Composition and Strength and Power-Related Performance in Elite Athletes. In: Int J Sports Nutr Exerc Metab. URL: https://www.researchgate.net/publication/51113664_Effect_of_Two_Different_Weight-Loss_Rates_on_Body_Composition_and_Strength_and_Power-Related_Performance_in_Elite_Athletes.

[6] Garthe, I., et al. (2011b). Longterm effect of weight loss on body composition and performance in elite athletes.  In: Int J Sports Nutr Exerc Metab. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21896944.

[7] Maestu,  J., et al. (2010): Anabolic and catabolic hormones and energy balance of the male bodybuilders during the preparation for the competition. In: J Strength Cond Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20300017.

[8] Phillips, SM. / Van Loon, LJC. (2011): Dietary protein for athletes: From requirements to optimum adaptation. In: J Sport Sci. URL: https://www.researchgate.net/publication/51860764_Dietary_protein_for_athletes_From_requirements_to_optimum_adaptation.

[9] Helms, ER:, et al. (2014): High-Protein, Low-Fat, Short-Term Diet Results in Less Stress and Fatigue Than Moderate-Protein, Moderate-Fat Diet During Weight Loss in Male Weightlifters: A Pilot Study. In: Int J Sports Nutr Exerc Metab. URL: https://www.researchgate.net/publication/263971800_High-Protein_Low-Fat_Short-Term_Diet_Results_in_Less_Stress_and_Fatigue_Than_Moderate-Protein_Moderate-Fat_Diet_During_Weight_Loss_in_Male_Weightlifters_A_Pilot_Study.

 


Bildquelle Titelbild: Fotolia / expressiovisual


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