Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I

Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I
(Zuletzt aktualisiert am: 26. März 2018 )

Von Lyle McDonald | Benötigte Lesezeit: 7 Minuten |


Im letzten Artikel in dieser Reihe zur Güte von Proteinquellen ging es um die Proteinqualität, deshalb möchte ich nun über das Aminosäureprofil von Proteinen sprechen und darüber, wie dies die Antwort auf die Frage beeinflusst, woran man gute Proteinquellen erkennt.

Ich werde dieses Thema in zwei Teile unterteilen, damit der Artikel nicht zu lang wird.

  • Im ersten Teil werde ich einige grundlegende Konzepte ansprechen und betrachten, wie das Aminosäureprofil verschiedener Proteine mit der Unterstützung grundlegender Körperfunktionen in Verbindung steht.
  • Im zweiten Teil werde ich darauf eingehen, ob und warum Athleten von bestimmten Aminosäuren darüber hinaus höhere Bedarfe haben können.

Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I

Was sind Aminosäuren?

Ich habe es in dieser Serie zwar schon erwähnt, bin jedoch nicht detailliert darauf eingegangen, dass Aminosäuren einfach die Bausteine von Proteinen sind. Abhängig vom Autor, den man zitiert, existieren 18-22 verschiedene Aminosäuren in der menschlichen Nahrung.

Proteine aus vollständigen Nahrungsmitteln sind nichts anderes als lange Ketten aus miteinander verbundenen Aminosäuren. In der Regel bestehen Nahrungsproteine aus extrem langen Aminosäureketten, die – wie im Artikel über die Verdaulichkeit von Proteinen aufgezeigt – während der Verdauung in immer kleinere und kleinere Stücke zerteilt werden, bis einzelne (oder Ketten aus zwei bis drei Aminosäuren) dann ins Blut absorbiert werden.

An dieser Stelle sollte angemerkt werden, dass einzelne Aminosäuren oftmals mit Bezug auf Gesundheits- oder Leistungsverbesserungen verkauft werden. Der Leser ist vielleicht mit der Aminosäure L-Tryptophan bekannt, die oftmals als Mittel für einen besseren Schlaf verkauft wird. L-Tryptophan wird im Gehirn in Serotonin umgewandelt, welches im Schlaf eine Rolle spielt. Nimm L-Tryptophan auf einen leeren Magen und dir wird schwummrig werden, da die Serotoninlevels im Gehirn ansteigen.

Für die Leistungssteigerung gibt es die unterschiedlichsten Produkte. Schon seit Jahren werden die verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs) L-Leucin, L-Isoleucin und L-Valin an Sportler und Athleten vermarktet; kürzlich gab es einen großen Trend, isoliertes Leucin zu verwenden, aus Gründen, die ich im zweiten Teil anschneiden werde.

Ein weiteres Beispiel ist L-Carnitin, eine Aminosäure, die im Fettstoffwechsel involviert ist und die schon seit Jahren als unterstützend für den Fettverlust verkauft wird (sie funktioniert übrigens nicht). Ich selbst habe bereits die Aminosäure L-Tyrosin als Teil eines stimulierenden Cocktails empfohlen (es wird im Gehirn zu Adrenalin und Noradrenalin umgewandelt), um die Leistung zu verbessern.

Vielleicht fragst du dich, was das „L-“ oben immer zu bedeuten hat; dabei geht es um die chemische Struktur der Aminosäuren (genauer gesagt geht es um die Konfiguration des Stereozentrums – bei Aminosäuren ist das eine OH-Gruppe, die dann bei „L“ linksseitig liegt). Es gibt auch eine D-Form bei Aminosäuren („D“ für lat. „dexter“ = rechts).

Der menschliche Körper kann jedoch nur Aminosäuren in der L-Form verwenden, während die D-Form sogar toxisch sein kann.

Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I

Die Aminosäuren sind die elementaren Bausteine der Proteine. Ein Protein besteht also aus sehr langen Ketten von Aminosäuren, die jeder für sich spezielle und besondere Aufgaben im Körper erfüllen. (Bildquelle: Fotolia / bacsica)

Essenzielle vs. Nicht-essenzielle Aminosäuren

In Bezug auf das Aminosäureprofil ist es wichtig, zu wissen, dass in der Regel zwischen essenziellen und nicht essenziellen Aminosäuren unterschieden wird. Beide Gruppen sind für das Leben absolut notwendig, die Begriffe „essenziell/nicht essenziell“ sagen lediglich aus, ob der Körper die jeweilige Aminosäure selbst herstellen kann oder ob er sie durch die Nahrung zuführen muss, sie also „essentiell“ sind.

Es ist zudem vielleicht interessant, dass die Dinge nicht ganz so einfach sind.

Manche Aminosäuren, die unter normalen Umständen nicht essentiell sind, können unter anderen Umständen essenziell werden. Glutamin ist vielleicht das bekannteste Beispiel. Normalerweise kann der Körper es selbst herstellen, wenn er es braucht, es ist also nicht essenziell. Ist man allerdings massivem Stress ausgesetzt (wie bei schweren traumatischen Verletzungen, Verbrennungen oder Sepsis), kann der Körper nicht so viel Glutamin selbst herstellen, wie er braucht; dann wird Glutamin essentiell. Solche Aminosäuren werden auch „semi-essenzielle“ Aminosäuren genannt.

Es gibt noch einige weitere Ausnahmen von der dichotomen Unterteilung in essenzielle/nicht essenzielle Aminosäuren, sie sind jedoch sehr selten und in den meisten Fällen eher irrelevant, weshalb ich mich nicht länger mit ihnen aufhalten werde.

Warum sind Aminosäuren wichtig?

Wie im Teil über die Verdauungsfähigkeit erwähnt, werden Proteine zunächst im Magen und Darm aufgespalten und dann als Aminosäuren ins Blut abgegeben. Über das Blut gelangen sie zu den Orten, wo sie für unterschiedliche Prozesse gebraucht werden – beispielsweise für die Synthese neuer Proteine.

Das Herz, die Leber und viele andere Organe bestehen aus Proteinen, Skelettmuskulatur besteht zu 20% aus Proteinen (der größte Anteil ist in der Tat Wasser), Haare und Haut bestehen aus Proteinen und es gibt eine Vielzahl an Enzymen und Leberproteinen, die täglich im Körper synthetisiert werden müssen; alle werden aus ankommenden Aminosäuren aus der Nahrung synthetisiert.

Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I

Es gibt unzählige Aminosäuren, doch nur eine begrenzte Anzahl an sogenannten „proteinogenen“ (=proteinhaltigen) Aminosäuren, die wiederum in essenzielle (=lebensnotwendige) und nicht-essenzielle Aminosäuren eingeteilt werden. Unter bestimmten Bedingungen können allerdings auch nicht-essenzielle Aminosäuren (semi-)essenziell werden – nämlich dann, wenn der Bedarf die Kapazität zur Eigenproduktion überschreitet. (Bildquelle: Fotolia / raimund14)

Wie du vielleicht aus dem ersten Teil des Artikels über die Verdauungsgeschwindigkeit erinnerst, befinden sich die Gewebe des Menschen in einem ständigen Zustand des gleichzeitigem Ab- und Wiederaufbaus (dieser Zustand wird auch „Turnover“ genannt). Skelettmuskulatur wird ununterbrochen abgebaut und wiederaufgebaut, ebenso wie Haare, Haut und so weiter. Natürlich funktioniert kein Prozess im Körper mit einer 100%igen Effizienz, es gehen also immer einige der abgebauten Aminosäuren verloren.

Auf fundamentaler Ebene ist dies die Basis für den Proteinbedarf; der Verlust an Aminosäuren, der im nicht 100%ig effizienten Prozess des Ab- und Aufbauens geschieht und durch Aminosäuren aus der Nahrung ersetzt werden muss. Andernfalls entstünde ein gradueller Abbau von proteinreichen Geweben im Körper (wie es in Fasten- bzw. Hungersituationen passiert). Hat man eine gewisse Menge (ungefähr 40%) an Körperproteinen verloren, stirbt man.

Da der Körper für viele Prozesse eigentlich sehr spezifische Aminosäuren benötigt, ist es eigentlich etwas präziser, zu sagen, der Körper hat einen bestimmten „Aminosäurebedarf“, nicht einen „Proteinbedarf“. Es gibt zwar in der Tat auch einen allgemeinen „Bedarf“ an Stickstoff (der nur über die Zufuhr von Protein geregelt werden kann), so detailliert will ich hier jedoch gar nicht werden.

Als letztes möchte ich noch erwähnen, dass die Gewebe des menschlichen Körpers die Aminosäuren alle in unterschiedlichen Proportionen und Mengen benötigen. Das Aminosäureprofil der Leber ist also beispielsweise nicht das gleiche, wie das der Muskeln oder das der Haare und der Haut. Im Grunde genommen kommt es also auf das Gewebe an, das einen interessiert, wenn es darum geht, welches Aminosäureprofil „optimal“ ist. Ich werde darauf zurückkommen.

Zurück zur Proteinqualität…

Wie im Artikel über die Proteinqualität bereits erwähnt, ist ein entscheidender Faktor bezüglich der Proteinqualität, wie gut oder schlecht das Aminosäureprofil eines Proteins dasjenige des Körpers wiederspiegelt. Oben steht im Grunde genommen schon, warum. Jeden Tag verliert der Körper eine gewisse Menge an Aminosäuren, die ersetzt werden müssen. Eine Determinante der Proteinqualität ist, wie gut es die Bedürfnisse des Körpers nach spezifischen Aminosäuren trifft.

Es sei noch einmal erwähnt, dass ein Großteil der Forschung über die Proteinqualität sich mit der allgemeinen Gesundheit beschäftigt, besonders in Menschen, die nicht ausreichend oder keine hochwertigen Proteinquellen konsumieren, oder in Menschen, die generell zu wenig essen.

Anders gesagt: Die Forschung dazu fokussiert sich meistens auf Länder der Dritten Welt.

Das Ziel ist es, Wege zu finden, die allgemeine Gesundheit und Körperfunktionen in Leuten zu verbessern, die sich gerade zu Tode hungern. Und es geht vor allem darum, sie allgemein gesund zu halten, also den grundlegenden Bedarf an Aminosäuren zu decken, der notwendig ist, damit die normalen Körperfunktionen gut arbeiten (oder zumindest passabel). Die Optimierung athletischer Leistungen oder die Erhöhung der Muskelmasse stehen sicherlich nicht im Vordergrund.

Gute Proteinquellen erkennen – Teil 4: Das Aminosäureprofil I

Anhand des Aminosäureprofils eines Lebensmittels kann man abschätzen, wie nützlich und wertvoll eine bestimmte Proteinquelle ist. Je ähnlicher die Aminosäuresequenz zum menschlichen „Aminosäureprofil“ desto effizienter kann unser Körper die Aminosäuren nutzen, da sie seinen Bedarf an bestimmten Aminosäuren besser abdecken. (Bildquelle: Fotolia / alex9500)

Das heißt nicht nur, dass diese Forschung eine fragwürdige Relevanz für uns hat, die wir glücklich genug sind, in einer modernen Gesellschaft zu leben, in der Protein und Essen im Überfluss existieren. Es heißt auch, dass diese Forschung wenig Relevanz für Athleten oder andere Trainees hat (was jedoch die Gruppe ist, auf die ich mich fokussiere). Es ist vorstellbar (und Nahrungsergänzungsfirmen nutzen dies natürlich aus), dass Athleten oder Individuen, die hart trainieren, besondere Bedürfnisse an Aminosäuren haben.

Zudem ist es absolut denkbar, dass unterschiedliche athletische Schwerpunkte unterschiedliche Aminosäurebedarfe benötigten. Athleten in Kraftsportarten (Kraftdreikampf, Gewichtheben, Bodybuilding…) brauchen vielleicht ein ganz bestimmtes Aminosäureprofil, um den Muskelwachstum bestmöglich zu unterstützen; Ausdauerathleten benötigen vielleicht ein ganz bestimmtes Aminosäureprofil, um die Synthese von Mitochondrien (die Kraftwerke der Zellen) oder in der Energiegewinnung involvierter Enzymen zu unterstützen. Zu diesem Thema gibt es bislang viel zu wenige Studien.

Einfach ausgedrückt (wesentlich ausführlich ist das natürlich in „The Protein Book“ beschrieben) kann der Aminosäurebedarf also in denjenigen Bedarf zur Unterstützung der allgemeinen Gesundheit und Körperfunktion und denjenigen Bedarf zur Optimierung athletischer Leistungen unterschieden werden.

       

Den grundlegenden körperlichen Bedarf decken

Aus Gründen, die ich hier nicht weiter erklären möchte, wird der Aminosäurebedarf 2-5-jähriger Kinder oft benutzt, um zu erforschen, ob ein bestimmtes Protein ausreichend ist oder nicht. Das heißt: Jedes diätische Protein, dessen Aminosäureprofil den Bedarf eines 2-5-jährigen Kindes trifft oder übertrifft, wird als ausreichend angesehen, um den allgemeinen Bedarf eines Erwachsenen zu decken.

In Einklang mit dem Abschnitt über die essenziellen/nicht essenziellen Aminosäuren geht es hier hauptsächlich darum, ob ein gegebenes Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren decken kann. Wenn man nämlich annimmt, dass insgesamt ausreichend Protein zugeführt wird, ist das Profil nicht essenzieller Aminosäuren nicht wirklich relevant.

Wie ich in der Tabelle 2 auf Seite 56 meines „The Protein Book“ (welche ich hier nicht reproduzieren werde) darstelle, decken prinzipiell alle hochwertigen Proteinquellen – einschließlich Soja – den grundlegenden Aminosäurebedarf eines Erwachsenen. Muttermilch, Kuhmilch, Eier, Rindfleisch, Whey Protein und Soja enthalten alle Aminosäuren, die weit über den Bedarf eines 2-5-jährigen Kindes hinausgehen; was wiederum heißt, dass sie leicht den grundlegenden Bedarf Erwachsener decken können.

Dies stimmt mit der Diskussion über PDCAAs aus dem Artikel über die Proteinqualität überein, wo herauskam, dass Proteine wie Soja (welches allgemein eher als minderwertiges Protein bekannt ist) mehr als ausreichend sind, um die essenziellen Aminosäuren in einem Erwachsenen abzudecken. Angenommen, dass insgesamt genug Protein zugeführt wird (und das ist unserer modernen Welt so gut wie nie ein Problem), können alle Proteine den menschlichen Proteinbedarf leicht decken.

Das heißt jedoch nicht, dass alle Proteine identisch oder gleichwertig sind; es mag Gründe geben (wie die An- oder Abwesenheit anderer Nährstoffe wie Eisen, Zink, Kalzium oder bestimmter Fettsäuren), sich für ganz bestimmte Proteine zu entscheiden. Vom Standpunkt des Aminosäureprofils aus gesehen gibt es jedoch keine wirklichen funktionellen Unterschiede zwischen den Proteinen (am Rande sei jedoch angemerkt, dass aktuelle Forschung andeutet, dass Fischprotein einen positiven Einfluss auf die Insulinsensitivität habe, möglicherweise aufgrund des hohen Tauringehalts).

All das sagt uns jedoch noch nicht, welche Unterschiede es möglicherweise im Bedarf von Athleten gibt. Darauf werde ich in Teil 2 genauer eingehen. Ich hoffe du bist auch im kommenden Artikel mit von der Partie!


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Über Lyle McDonald

Lyle McDonald ist ein Forscher und Coach, der bereits mit einer Vielzahl von Bodybuildern, Powerliftern und anderen Athleten hinsichtlich aller möglichen Aspekte ihres Trainings, ihrer Ernährung und Nahrungsergänzung zusammengearbeitet hat. Er kombiniert eine mehrere Jahrzehnte andauernde Obession der menschlichen Physiologie mit der Fähigkeit seine Forschung in brandaktuelle Lösungen für etliche Probleme zu liefern, mit denen sich Athleten tagtäglich konfrontiert sehen.
Mittlerweile hat Lyle mehr als sechs verschiedene Bücher verfasst, darunter die Ultimate Diet 2.0, das Rapid Fat Loss Handbook, Stubborn Fat Solution und weitere mehr. Besuche Lyle auf seiner Seite Bodyrecomposition.com.

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Bildquelle Titelbild: Fotolia / CrazyCloud