Von Christian Kirchhoff | Benötigte Lesezeit: 8 Minuten |

Protein ist für die meisten von uns der wichtigste Makronährstoff überhaupt. Ob High Carb oder Low Carb, High Fat oder Low Fat, Muskelaufbau, Erhaltung oder Definition und Diät – eines ist definitiv sicher: Die tägliche Proteinzufuhr wird mit Nachdruck gesichert.

Und das auch zu Recht, denn: Proteine sind für eine Vielzahl von Prozessen im menschlichen Körper unabdingbar (1), darunter:

• Wachstum
• Regeneration
• Zellkommunikation
• Immunität
• Strukturen
• Bau von Transportproteinen
• Bildung von Botenstoffen
• Bildung von anderen Aminosäuren und Hormonen
• Bildung von Beschleunigern (Enzyme) für chemische Vorgänge
• Quelle für Stickstoff (N)

Proteine besitzen nicht zuletzt eine elementare Wichtigkeit, weil wir dafür keinen wirklich nennenswerten Speicher besitzen (sieht man einmal von Körperprotein wie Muskeln, welches im entferntesten Sinne als ein „Proteinspeicher“ betrachtet werden kann, ab). Kohlenhydrate werden als Glykogen in Muskeln und Leber in überschaubarer Menge gespeichert (je nach Trainingsstand 400-800g…und in bestimmten Fällen sogar darüber – was etwa 1.500-3.000 kcal entspricht).

Bei Fett sprechen wir fast schon (für die meisten von uns) von einem nahezu unerschöpflichen Energie-Reservoir. Die Menge geht hier bereits in den zweistelligen Kilogrammbereich und entspricht mehrere Zehntausend Kilokalorien.

Der Aminosäurepool: Ein kleiner Proteinspeicher

Und wie sieht es bei Protein aus? Nun, da gibt es so etwas, dass nennt sich Aminosäurepool, welcher gelöste Aminosäuren in bestimmten Konzentrationen aufweist (extra- und intrazellulär). Aminosäuren? Wir erinnern uns: Das sind die Bausteine der Proteine!

Protein ist für uns lebensnotwendig: 9 Aminosäuren kann unser Körper nicht selbst synthetisieren. Das sind die essenziellen Aminosäuren. (Bildquelle: PublicDomainPictures.net ; Publich Domain Lizenz)

Dieser Proteinvorrat fällt mengenmäßig aber sehr gering aus. Fairer Weise muss man zwar bemerken, dass der Aminosäurepool niemals restlos leer ist/wird, allerdings wird der Körper bei ansteigender Belastungsintensität und/oder ungenügender Proteinzufuhr dazu gezwungen den Aminosäurepool durch den Abbau von Körperprotein (darunter Muskulatur) zu speisen, damit stets genügend Aminosäuren vorhanden sind, um die wichtigen metabolischen Prozesse am Laufen zu halten,.

Erschwerend kommt allerdings hinzu, dass wir als Menschen nicht in der Lage sind 9 dieser Aminosäuren (von insgesamt 21 proteinogenen Aminosäuren) zu bilden. Das bedeutet also, dass wir sie idealerweise über die Nahrung täglich oder zumindest in regelmäßigen Abständen aufnehmen müssen, um sämtliche Nährstoffbedürfnisse des Körpers (und damit eine langfristige Gesundheit) zu befriedigen.

Schon jetzt sollte dir klar werden, welche wichtige Rolle Protein (Eiweiß) in deinem Körper spielt und wieso du darauf achten solltest genug davon zu verzehren.

Fragt man einen Trainings- und Ernährungsexperten, so wird einem dieser dazu raten, dass man insbesondere in der Diät zugeführte Menge an Protein erhöhen sollte, da der Körper zum einen vermehrt Eiweiß zur Deckung des Energiebedarfs verbrennt (↑ Proteinoxidation) und zum anderen, weil es auch von allen dreien uns zur Verfügung stehenden Makronährstoffen mit Abstand der Sättigendste ist (noch vor Kohlenhydraten und vor allem Fetten).

Damian hat bereits im ersten F.A.Q. Artikel die Rolle von Protein auf den positiven Einfluss für die Körperkomposition in der Diät behandelt, daher werde ich in diesem Artikel auf den zweiten Aspekt, die Sättigungswirkung von Eiweiß, näher eingehen und versuchen eine tiefergehende Erklärung für dieses Phänomen zu finden.

Protein in der Diät: Warum Eiweiß satt macht

Vielleicht hast du ja irgendwo gehört, dass eine „Low Carb“ Ernährung besonders gut funktioniert, wenn man abnehmen möchte. Tatsächlich ist es so, dass man heute eher vermutet, dass es nicht der geringe Anteil an Kohlenhydraten ist, der für den qualitativen Fettverlust sorgt, sondern eher die Tatsache, dass viele LowCarb’ler die Zufuhrmenge an Eiweiß in die Höhe schrauben (2).

„Body-weight loss and weight-maintenance depends on the high-protein, but not on the ‘low-carb’ component of the diet, while it is unrelated to the concomitant fat-content of the diet.“ – (2)

Protein gilt daher als der größte Einflussfaktor bei der Gewichtsreduktion, während zahlreiche Studien belegen, dass sowohl die „Low Carb / High Fat“- Strategie als auch die „Low Fat / High Carb“-Methodik funktioniert.

Faktoren, die nach dem heutigen Kenntnisstand die Sättigungswirkung von Protein begünstigen

Wissenschaftler spekulieren, dass es insbesondere die hohe Sättigungswirkung des Proteins ist, welche dafür sorgt, dass Individuen, die reichlich Eiweiß verzehren, ihre Diät zu einem erfolgreichen Abschluss bringen. Wie kann man aber die Sättigungswirkung von Protein (Aminosäuren) erklären?

Zu wenig Protein, Probleme in der Diät (und langfristigen Gesundheit): Häufig ein Problem bei weiblichen Kandidaten, die sich von Haus aus sehr proteinarm ernähren. Da hilft auch kein Salat. (Bildquelle: Public Health Image Library / Amana Mills ; CC Lizenz)

Es gibt einige Variablen, die hierfür verantwortlich gemacht werden (3):

• Protein Leverage Effekt
• Magendehnung
• Inkretine (Hormone)
• Wirkung von Neurotransmittern (Botenstoffe) im Gehirn
• Leptinproduktion
• Energiebezug im Hypothalamus
• Sensoren für Aminosäuren

Im Nachfolgenden werde ich auf einige dieser Punkte näher eingehen und das theoretische Konstrukt dahinter erläutern.

Der Protein Leverage Effekt

Die Protein Leverage Hypothesis besagt, dass Tiere und Menschen essen, damit sie genug Proteine aufnehmen (Hunger auf Protein). Wird zu wenig Protein aufgenommen (z.B. weil Kohlenhydrate und Fette in der Ernährung dominieren), dann steigt auch die durchschnittliche Kalorienaufnahme – so lange, bis die (überlebensnotwendige) nötige Menge an Protein erreicht wurde.

Gar nicht abwegig ist die Theorie, dass es im Körper einen Mechanismus geben könnte, der Aminosäuren-Defizite im Körper registriert und dadurch unser (Ernährungs-)Verhalten beeinflusst. Die Folge wäre eine instinktgesteuerte Suche nach Lebensmitteln mit dieser (fehlenden) Aminosäure.

Und tatsächlich erinnere mich an einen Vortrag, in dem beschrieben wurde, dass Kinder, denen eine gewisse Aminosäure vorenthalten wurde, instinktiv (bei Auswahl von Lebensmitteln) zu der Nahrungsquelle griffen, die die fehlenden Aminosäuren enthielt. (Ein Aspekt, der bei Ratten bereits sehr gut belegt ist, siehe „Concept of Protein Intake Regulation“ (22)).

Synergie: mTOR und das Sättigungshormon Leptin

Ein weiterer Faktor könnte mTOR (Signalmolekül und Protein) sein (4). Dieses Protein kennen die meisten von uns als Tür und Tor für den anabolen Signalpfad (Muskelaufbau). mTOR ist also in starkem Ausmaß an Wachstumsprozessen beteiligt, wobei die Aktivierung zum einen durch Training und zum anderen durch die Aufnahme von Protein (essentielle Aminosäuren) erfolgt – könnte es auch auf die Sättigung wirken?

Leucin, eine essentielle verzweigtkettige Aminosäure, ist in der Lage im Gehirn mTOR zu aktivieren und einen Kreislauf anstoßen, der die Nahrungsaufnahme reduziert.

Maus mit Leptinfehlfunktion (Ob/Ob Maus, links) und gesunde Maus (rechts). Leptin gilt als “Schlankheitshormon”, welches Hunger & Sättigung stark beeinflusst. Eine Fehlfunktion (Gendefekt oder Leptinresistenz) führt zu hemmungslosem Fressen. (Bildquelle: Wikimedia ; CC Lizenz)

Diese Hypothese und dieser Mechanismus könnten ein Anfang sein, um zu erklären, warum Proteine so wichtig für die Regulation der Kalorienaufnahme sind. Aber es ist wahrscheinlich ein Mix aus vielen Mechanismen, der in der Summe zum Effekt beiträgt.

Mittlerweile hat man herausgefunden, dass die Blockierung von mTOR die Wirkung des Sättigungshormons Leptin beeinflusst (reduziert). Ein hoher Leptinspiegel sorgt in der Regel dafür, dass Betreffende weniger Hunger verspüren – es wirkt also anorektisch. Im Tierversuch wurde gezeigt, dass die Herunterregulation von mTOR dazu führte, dass Fettzellen weniger Leptin produzierten (5).

Das Protein greift allerdings noch von einer anderen Seite aus an, denn mTOR fungiert als eine Art von Sensor (konkret: ATP-Sensor) (6), wodurch es das Hungerhormon Ghrelin beeinflussen könnte (7). In einer Tierstudie fanden Forscher heraus, dass das mTOR-Signalsystem in endokrinen Zellen als Sensorsystem arbeitet und die Expression (Bildung) von Ghrelin fördern kann. Dies regt wiederum im Gehirn spezielle Neuronen an, die zu einem vermehrten Hungergefühl führen.

Im tierexperimentellen Versuch konnte gezeigt werden, dass eine proteinreiche Ernährung (HPD) ggü. einer “normalen” proteinärmeren Kost (Control) zu einer verbesserten energetischen Versorgung im Gehirn beiträgt (mehr ATP, bessere AMP/ATP Ratio). Dies könnte sich auch auf die Nahrungsaufnahme auswirken. (Bildquelle: Ropelle et al. (2008))

Die verstärkte Aufnahme von Protein lässt auch die Leucinkonzentration ansteigen, wodurch mTOR aktiviert wird und die Synthese von Ghrelin gehemmt wird … und damit auch ein etwaiges Hungersignal. Doch Leucin kann diesbezüglich noch einiges mehr…

Leucin & POMC-Neuronen

Studien an Ratten zeigen, dass Leucin die Blut-Hirn-Schranke passieren kann und Zugang ins Gehirn findet (8) – wo es u.a den hungerfördernden Neurotransmitter NPY unterdrückt. Ein weiterer spannender Mechanismus, über den Leucin wirkt, ist die Stimulation sogenannter POMC Neuronen, welche ein Neuropeptid (Botenstoff) namens Proopiomelanocortin (POMC) ausschütten. POMC wirkt ebenfalls – wie könnt es auch anders sein – hungersenkend.

Auswirkungen einer proteinreichen Ernährung (HPD) auf NPY und POMC in gefasteteten und gefütterten Wistar-Ratten sowie Ob/Ob Mäusen (Mäuse mit Leptinfehlfunktion). Zu sehen ist eine stärkere Unterdrückung von NPY bei höherer Stimulation von POMC. (Bildquelle: Ropelle et al. (2008))

Neuropeptide, Neuronen & Hunger

Proteine und Aminosäuren führen zur Ausschüttung von sättigenden Neuropeptiden (Botenstoffen), wie z.B. Cholecystokinin (CCK) im Zwölffingerdarm und GLP-1 im Dünndarm (9). GLP-1 gehört zu den Inkretinen (Hormone), die uns nebenbei bemerkt auch insulinsensitiver machen. Diese Hormone aktivieren den Vagusnerv, welcher ein Informationsübertragungsbindeglied zwischen Gehirn und Darm bzw. Magen bildet (10) und Sättigungssignale ins Gehirn überträgt (11).

Eine proteinreiche Ernährung unterdrückt grundlegend hungeranregende Signalprozesse im Gehirn (welche durch eine vermehrte Ausschüttung von Peptidhormonen katalysiert werden), während sie gleichzeitig – durch die Stimulation der POMC-Neuronen – das Hungergefühl dämpft (12)(13)(14).

Beeinflusst Protein das Belohnungssystem?

Protein, Essmotivation & Ernährungsstimuli

Die Wissenschaft spekuliert darüber, dass Proteine auch auf das Belohnungszentrum im Gehirn einwirken. So testete man zum Beispiel bei 15-jährigen übergewichtigen Frühstücksmuffeln („breakfast skipping adolescent girls“) die Effekte einer proteinarmen (18g Protein; bestehend aus „Frühstückscerealien“) bzw. proteinreichen Mahlzeit (50g Protein; bestehend aus Waffeln oder Haferriegeln) auf neuronale Reaktionen mit visuellen Stimuli.

Die Mädels, die ein proteinreicheres Frühstück (50g Protein) erhielten, zeigten ggü. jenen, die eine proteinärmere Mahlzeit verzehrten, eine veränderte Aktivität in Hirnregionen, die mit Essmotivation in Verbindung stehen (vordere Insula und präfrontaler Kortex) (16).

“BOLD”-Effekt in heranwachsenden weiblichen Jugendlichen beim Auslassen des Frühstücks Vs. einem Frühstück mit normalem Proteingehalt. (Bildquelle: Leidy et al. (2011))

Ein Gehirnscan zeigte zudem, welche Areale durch den Vagusnerv (Verbindung von Darm zum Hirn) stimuliert wurden, wenn man den Studienteilnehmern vor der nächsten Mahlzeit (Mittagessen) Bilder von Lebensmitteln und sonstigen Dingen zeigte.

Das vorherige Frühstück führte erst einmal zu einer reduzierten Aktivität in spezifischen Hirnregionen (darunter im Hippocampus, der Amygdala und im vorderen Gyrus cinguli). Diese Areale sind bei der Verarbeitung von Ernährungsstimuli beteiligt – und sie können bei einer entsprechenden Stimulation das Hungergefühl verstärken.

Proteinversorgung, Belohnungszentrum & Lebensmittelpräferenzen

In einer anderen Untersuchung analysierten Griffioen-Roose et al. (2014) die Auswirkungen der Proteinversorgung auf sogenannte „food cues“ (Gegenwart eines Lebensmittels und damit ausgelöste Reaktionen). Die Studie ging über 16 Tage und es nahmen 23 Frauen teil, die entweder einer proteinarmen Ernährung (0,6g Protein pro Kilogramm Körpergewicht) oder einer proteinreichen Ernährung (2,2g Protein pro Kilogramm Körpergewicht) folgten.

Zur Visualisierung nutzen die Forscher die funktionelle Magneresonanztomographie (fMRI), sowie die Lebensmittelpräferenzen und zugeführte Mengen. Hiermit konnten sie die Reaktionen der Teilnehmer auf Geruch und Optik der Lebensmittel messen, welche durch die Durchblutung des Gehirns angezeigt wurde („BOLD“).

Die beteiligten Wissenschaftler konnten hierdurch zeigen, dass der Protein-Status (die Proteinversorgung) der Frauen einen Einfluss auf die Stimulation von Gehirnarealen nahm, welche bei der Belohnung eine Rolle spielen (17). Dieser Effekt fiel in der „low protein“ Gruppe stärker aus, als bei der „high protein“ Gruppe und zeigte sich besonders deutlich bei herzhaften Speisen.

Die Studienteilnehmerinnen durchliefen zusätzlich eine 1-tägige „ad libitum“-Phase, bei der sie essen konnten, worauf sie Lust hatten. Auch hier wurden die zugeführten Nahrungsmengen festgehalten. Es zeigte sich, dass Frauen, die vorher einer proteinarmen Ernährung an diesen Tagen verstärkt zu proteinreichen Lebensmitteln griffen (was die Gruppe, die sich zu der Zeit proteinreich ernährte, nicht tat).

Diese Studie impliziert, dass die Proteinversorgung eines Menschen in der Lage ist seine Lebensmittelpräferenzen zu verändern bzw. konkret: Eine vorhergehende proteinärmere Kost sorgt dafür, dass der Mensch – wenn er die freie Wahl und Möglichkeit hat – im Nachhinein instinktiv zu proteinreicheren Lebensmitteln greift.

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Abschließende Worte

Proteinreiche Diäten haben sich in der Praxis seit vielen Jahrzehnten bewährt: Ob du nun einen Low Carb / High Fat Ansatz präferierst oder dich lieber mit Low Fat / High Carb durchschlägst – du tust in jedem Fall gut daran, wenn du die tägliche Proteinzufuhr auf einem hohen Niveau hältst (je nach Ziel und Typ bei 1,4-1,8g pro Kilogramm Körpergewicht).

Protein ist vergleichsweise kalorienarm (4,1 kcal pro Gramm), wird energieaufwändig verstoffwechselt (erhöht den Metabolismus), schützt die bereits aufgebaute Muskulatur und hält dich zudem auch länger satt – wodurch es einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg einer Diät leistet.

Die Sättigungswirkung von Protein wird mittlerweile rege in der Wissenschaft untersucht und mittlerweile hat man auch zahlreiche mögliche Pfade entdeckt, über die eine vermehrte Proteinzufuhr zu mehr Sättigung (mTOR-Leptin-Pfad & Aktivierung von POMC-Neuronen), weniger Hunger (Modulation von Neuropeptiden & Beeinflussung des Vagusnervs) sowie einer gesünderen Lebensmittelwahl (durch Veränderung der Geschmackspräferenzen & Beeinflussung des Belohnungszentrums) beitragen kann.

Im Übrigen bietet eine proteinreiche Kost auch abseits einer Diät, z.B. wenn es um Muskelaufbau und eine positive Beeinflussung der Körperzusammensetzung geht, zahlreiche Vorteile – weshalb der allgemeine Ratschlag (für gesunde Menschen) nur lauten kann: High Protein ist keine Option. Es ist eine Pflicht.

Und falls du eine Liste mit den besten Proteinquellen suchst, empfehle ich dir diesen Artikel von meinem geschätzten Kollegen Dominik, indem die besten 147 Lebensmittel gelistet sind, welche exzellente Sattmacher abgeben.

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Bildquelle Titelbild: Pixabay / bohed ; CC Lizenz

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Christian Kirchhoff ist ehemaliger Leistungsschwimmer des Olympiastützpunktes Berlin. Heute ist er ausgebildeter Sportlehrer, Personaltrainer und als selbstständiger Ernährungsberater tätig.

Ernährungssteuerung und Trainingsplanung sind sein Fokus. Für ihn haben die Begriffe Gesundheit, Leistung und Körperform eine besondere Bedeutung, die er mit seiner Homepage und Seiner Facebook-Seite „Figurwechsel“ gerne mit Kunden und Fitnessfans teilt. Ein Fitnessfan, der nicht nur gerne Kniebeugen macht, sondern auch Pubmed und Aesir Sports auf dem Laufband lesen würde.

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