Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Von Fredrik Tonstad Vårvik | Benötigte Lesezeit: 7 Minuten |


Der thermische Effekt von Nahrung (TEF) beschreibt die Erhöhung des Energieverbrauchs infolge der Verdauung, Absorption und Speicherung von Essen (1)(2).

Im Zuge dieses Beitrags werden wir ergründen, ob es einen nennenswerten Unterschied zwischen dem thermischen Effekt von Nahrung in schlanken und übergewichtigen Individuen gibt und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Der thermische Effekt von Nahrung: Die Wissenschaft

Protein ist ein Makronährstoff, der den Stoffwechsel am stärksten (im Zuge der Verdauung) erhöht. Das ist wahr, denn Protein besitzt einen thermischen Effekt von 20-30%, wobei Kohlenhydrate bei 5-15% und Fette bei 3-4% liegen (3)(4). Mahlzeiten bestehen jedoch selten aus nur einem Makronährstoff, daher geht man bei gemischten Speisen von einem durchschnittlichen TEF-Wert von 10% aus (1)(2).

Wenn zwei Individuen – eine mit normaler und eine weitere mit einer sub-optimalen thermogenen Reaktion auf die Mahlzeit – ihre Nahrungsmittelzufuhr erhöht, dann wird erstere nicht so viel Gewicht zunehmen, wie letztere (5). Einige Untersuchungen zeigen Unterschiede zwischen übergewichtigen und schlanken Individuen. Ein Großteil der Forschung deutet darauf hin, dass schlanke Personen einen höheren TEF-Wert besitzen, als fettleibige Menschen – und das sowohl bei gemischten Mahlzeiten (5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12) und bei Fett (5), während andere Studien keine derartigen Differenzen identifizieren konnten (13)(14)(15).

Ein Review von Jonge und Bray aus dem Jahr 1997 berücksichtigte 49 Studien. Zirka 60% der Untersuchungen fanden heraus, dass der TEF-Wert bei schlanken Individuen höher lag, als bei Übergewichtigen (16). Ein aktuelleres Review von Granata und Brandon aus dem Jahr 2002 kam zu einem ähnlichen Fazit: Von insgesamt 50 berücksichtigten Studien zeigten 60% einen höheren TEF-Wert bei schlanken Individuen im Vergleich zu fettleibigen Personen (1).

Tataranni et al. führten ein Experiment in einer Respirationskammer durch. Die Forscher kamen darin zu dem Ergebnis, dass das Körpergewicht keine Assoziation zum TEF-Wert hat (2). An dieser Stelle ist es vielleicht erwähnenswert, dass der durchschnittliche Körperfettanteil der Personen bei 30%±10 (Männer) bzw. 40%±10 (Frauen) lag, was ungefähr so viel bedeutet, dass in dieser Studie kaum eine Person als wirklich schlank durchgehen würde (wenn überhaupt). Die beteiligten Forscher fanden jedoch einen Zusammenhang zwischen einer Insulinresistenz und einem niedrigeren TEF-Wert, was auch gleichzeitig eine stärkere Beziehung mit Übergewicht in der Literatur besitzt.

Diese Tabelle, adaptiert aus Swaminathan (1985) zeigt den TEF-Wert bei einer gemischten Mahlzeit und den Makronährstoffen zwischen schlanken und übergewichtigen Individuen (5). In dieser Studie fiel der TEF-Wert bei einer gemischten Mahlzeit in den schlanken Personen sogar höher aus, als der TEF-Wert von Protein allein für sich, nämlich 25% Vs. 22,5%.

Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Stoffwechselrate nach einem kalorienarmen Getränk bzw. einer gemischten Mahlzeit in schlanken und übergewichtigen Individuen. (Bildquelle: Swaminathan, 1985)

Zahlen, bis hoch auf einen TEF-Wert von 30-35%, wurden für Protein identifiziert (4)(17). Da in der Praxis jedoch Kohlenhydrate und Fette mit dem Protein aufgenommen werden, konsumieren wir in der Regel gemischte Mahlzeiten. Aus diesem Grund scheint es ganz so, dass du als schlanke Person einen höheren Nutzen daraus ziehen kannst, wenn du die Proteinzufuhr erhöhst (sofern die Proteinzufuhr natürlich ausreichend hoch ist).

Lass uns einen Blick auf zwei Studien von Antonio et al. werfen, wo die High Protein Gruppen 3,4g/kg und 4,4g/kg Protein konsumiert haben (18)(19). In diesen beiden Untersuchungen zeigte sich keine Differenz bei der Verbesserung der Körperkomposition in der 4,4g/kg Protein pro Tag Gruppe und der Low Protein Gruppe. Weiterhin gab es kleinere Verbesserungen hinsichtlich der Körperkomposition in der 3,4g/kg Protein pro Tag Gruppe (verglichen mit der Low Protein Gruppe). Oder um präziser zu sein: Der Körperfettanteil verringerte sich um 1,8% mehr in der 3,4g/kg Gruppe im Vergleich zur Low Protein Gruppe. Dies kann entweder durch eine höhere Adhärenz zum Training (abermals verglichen zur Low Protein Gruppe), einem höheren NEAT in der High Protein Gruppe oder einem over-/underreporting bei der Wiedergabe der Ernährung erklärt werden (20).

Ein weiterer wichtiger Punkt: In der 4,4g/kg Protein pro Tag Studie war die Dropout-Rate sehr hoch und einige der Probanden gaben an, dass es zu schwierig war eine so proteinreiche Ernährung zu befolgen. In der 3,4g/kg Protein pro Tag Studie fiel die Dropout-Rate in der High Protein Gruppe ebenfalls höher aus, wobei die hohen Dropout-Raten in beiden Untersuchungen teilweise dadurch erklärt werden können, dass es mehr Teilnehmer in den High Protein Gruppen gab. Tatsächlich war es nämlich so, dass die Forscher die Teilnehmer ungleich in den Gruppen verteilten, weil sie den potenziellen Adhärenzmangel der High Protein Gruppen berücksichtigen wollten. Wieso sollte man also eine Ernährung befolgen, die man früher oder späte eh nicht einhalten kann? (Das Thema Protein und Sättigung wurde bereits an anderer Stelle behandelt).

Die Proteinzufuhr von Bodybuildern geht hoch bis auf 4,3g/kg (21), allerdings bleibt es zweifelhaft, ob man daraus irgendwelche Vorteile zieht. Die Reduktion von Fetten und Kohlenhydraten könnte sehr wohl kontraproduktiv gewesen sein, da dies eine profunde Auswirkung auf die Hormone, die Vitaminzufuhr, die Performance, Regeneration usw. hat. Wenn du übergewichtig / fettleibig bist, dann scheint es zumindest eine gute Idee zu sein, wenn du eine relativ proteinreiche Ernährung befolgst, da die gemischte Mahlzeit in der Studie lediglich einen TEF-Wert von 10% (ggü. 18,7% bei Protein) hatte.

Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Ob dünn, ob dick, ob drahtig oder muskulös: Mit einer proteinbetonten Ernährung kannst du bei ansonsten guter Gesundheit in aller Regel nichts falsch machen. Protein besitzt einen höheren thermogenen Effekt und ist damit der figurfreundlichste Makronährstoff. (Bildquelle: Fotolia / majdansky)

Wieso gibt es diesbezüglich Studien, die sich widersprechen?

Wie du gesehen hast, scheint es ganz so, als würden nicht alle Studien zu einem identischen Ergebnis kommen, aber wieso ist das eigentlich so?

Zuerst einmal spielen methodologische Faktoren, wie z.B. die Mahlzeitengröße und –zusammensetzung, die Bekömmlichkeit, das Timing, Messungen unter 3 Stunden, kurze Dauer, Messmethoden und Equipment, Umweltfaktoren und eine Heterogenität des menschlichen Übergewichts eine wichtige Rolle (1)(2)(9). Granata und Brandon erwähnen, dass sowohl in ihrem als auch in dem Review von Jonge und Bray, die meisten Studien, die mit TEF-Messungen von unter 3 Stunden gearbeitet haben, die Werte in Übergewichtigen niedriger ausgefallen waren. Bei Studien, welche Messungen über 3 Stunden durchgeführt haben, wurde nur selten von einem erniedrigten TEF-Wert in Übergewichtigen berichtet (1).

Die meisten Studien nutzen variable Kalorienlasten, die sich nach dem Körpergewicht oder der fettfreien Masse (FFM) orientieren, während andere Untersuchungen die gleiche Anzahl an Kalorien für alle Teilnehmer vorsehen. Es gibt jedoch bei beiden Methoden Probleme, so dass die Ergebnisse schwierig miteinander zu vergleichen und Schlüsse zu ziehen sind. Der Umfang des TEF-Werts hängt sehr stark vom Kaloriengehalt einer Mahlzeit ab. Wenn die Mahlzeitengröße also in Relation zum Körpergewicht oder der fettfreien Masse dosiert werden, dann erhalten übergewichtige Probanden größere Mahlzeiten, was zu einer Verzerrung beim Vergleich mit schlanken Individuen führen könnte.

Auf der anderen Seite haben wir die Situation, wo beide Probanden die gleiche Menge an Nährstoffen erhalten, so dass der TEF in übergewichtigen Individuen weniger stark ansteigt, weil die Basalstoffwechselrate (BMR) der Übergewichtigen höher liegt (15). Dies war jedoch nicht der Fall, wenn sowohl schlanke als auch übergewichtige Probanden Mahlzeiten aßen, die 35% ihres BMR entsprachen (9). Jonge und Brays Review spekuliert, dass solche Faktoren wie der BMI genutzt wurden, anstatt dem Körperfettanteil, so dass es keine so große Lücke zwischen dem oberen Limit der schlanken Gruppe und dem unteren Limit der übergewichtigen Gruppe gab (16). Dies könnte zu einer Überschneidung beim Körperfettanteil und damit einer Missklassifikation zwischen beiden Gruppen geführt haben, was wiederum die Chance reduziert haben könnte einen potenziellen Effekt beim TEF bei unterschiedlichem Körperfettanteil zu finden.

Falls übergewichtige wirklich einen erniedrigten TEF-Wert aufweisen: Was könnte die Ursache sein?

Aktuelle Studien lassen vermuten, dass ein erniedrigter TEF-Wert in übergewichtigen Menschen in Relation zu einer eingeschränkten Glukosetoleranz und einer Insulinresistenz steht (9)(16).

Aus Jonge und Brays Review wissen wir, dass eine größere Insulinresistenz und ein größerer Körperfettanteil zu einem niedrigeren TEF-Wert führen. Die gleichen Forscher spekulieren, dass ein erniedrigtes sympathisches Nervensystem und ein höheres Alter eine wichtige Rolle dabei spielen könnten.

Granata und Brandon scheinen darin zuzustimmen, dass ein höheres Alter den TEF-Wert reduziert, aber sie vermuten, dass die Theorie zum sympathischen Nervensystem rein spekulativer Natur ist (1). Es wird gemeinhin angenommen, dass eine reduzierte Rate der non-oxidativen Glukosespeicher eine wichtige Rolle in dem Fall spielt (was größere Energiekosten im Vergleich zur Glukoseoxidation bedeutet (9)).

Andere Erklärungen, die ebenfalls erwähnt werden, sind eine verringerte Thermogenese in braunem Fettgewebe und der Skelettmuskulatur. Tateranni et al. erwähnen zudem eine verringerte spontane körperliche Aktivität bei Personen, die einen niedrigen TEF besitzen (2). Eine weitere Vermutung besteht darin, dass übergewichtige Personen eine verringerte Sensitivität bezüglich thermogener Hormone besitzen, die normalerweise durch eine Mahlzeiteneinnahme stimuliert werden. Ein Grund hierfür könnte ein überwiegend sitzender Lebensstil sein, wie in der nachfolgenden Grafik gezeigt (2).

Thermischer Effekt von Nahrung (TEF): Ist er bei schlanken Menschen höher?

Beziehung zwischen Kalorienverbrauch und Aktivität in einem der Studien-Probanden: Jeder Punkt in der Grafik repräsentiert eine 15-minütige Zeitperiode zwischen 8 Uhr und 23 Uhr. Der Ruhe-Energieverbrauch wird als Steigung der Regressionslinie kalkuliert. Der thermische Effekt von Nahrung ist die Differenz zwischen Ruhe-Energieverbrauch und der basalen Stoffwechselrate über einen Zeitraum von 15 Stunden (15 h TEF). (Bildquelle: (Tataranni et al, 1995)

Wie du darin sehen kannst, lässt die Sättigungs-Signalwirkung zu wünschen übrig, wenn du einen Lebensstil mit überwiegend sitzender Tätigkeit nachgehst. Und bezüglich einer Insulinresistenz konnte bereits gezeigt werden, dass eine Reduktion das Nervensystem in der postprandialen Phase (nach einer Mahlzeit) herunterreguliert und den Energieverbrauch drosselt (23).

Sofern es stimmt, dass übergewichtige Personen einen geringeren TEF-Wert besitzen, scheinen die Wissenschaftlich nicht darin übereinzustimmen, ob dies eine Konsequenz des Übergewichts ist oder dieses lediglich begünstigt (1).

           

Praktische Umsetzung

  • Wenn du schlank bist, dann könnte dein TEF-Wert bis auf 25% bei einer gemischten Mahlzeit hochgehen (basierend auf dem Ergebnis einer Studie). Da die Forschung auf diesem Gebiet jedoch alles andere als eindeutig ist, solltest du eher von 10-25% ausgehen. Die Forschung deutet jedoch auf einen höheren TEF in schlanken Personen hin, insofern könntest du eventuell – EVENTUELL – eine Extrakugel Eiscreme vertragen, ohne ein schlechtes Gewissen bekommen zu müssen, sofern du rank und schlank bist.
  • Wenn du übergewichtig bzw. fettleibig bist, dann solltest du auf der sicheren Seite bleiben und davon ausgehen, dass dein TEF-Wert niedriger liegt (im Vergleich zu schlanken Individuen). Ein TEF-Wert von bis zu 10% erscheint realistisch.

Ausgehend von den verfügbaren Daten wird klar, dass wir mehr kontrollierte Forschung auf diesem Gebiet brauchen, um konkretere Schlüsse ziehen zu können.

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Quellen & Referenzen

(1) Granata, GP. / Brandon, LJ. (2002): The thermic effect of food and obesity: discrepant results and methodological variations. In: Nutr Rev. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12199298.

(2) Tataranni, PA., et al. (1995): Thermic effect of food in humans: methods and results from use of a respiratory chamber. In: Am J Clin Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7733021.

(3) Jéquier, E. (2002): Pathways to obesity. In: Int J Obes Relat Metab Disord J Int Assoc Study Obes. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12174324.

(4) Halton, TL. / Hu, FB. (2004): The effects of high protein diets on thermogenesis, satiety and weight loss: a critical review. In: J Am Coll Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15466943.

(5) Swaminathan, R. (1985): Thermic effect of feeding carbohydrate, fat, protein and mixed meal in lean and obese subjects. In: Am J Clin Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4025189.

(6) Tappy, L. (1996): Thermic effect of food and sympathetic nervous system activity in humans. In: Reprod Nutr Dev. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8878356.

(7) Dabbech, M., et al. (1996): Thermic effect of meal and fat mass in lean and obese men. In: Nutr Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC442625/.

(8) Schutz, Y. / Bessard, T. / Jéquier, E. (1984): Diet-induced thermogenesis measured over a whole day in obese and nonobese women. In: Am J Clin Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6540980.

(9) Segal, KR., et al. (1990): Comparison of thermic effects of constant and relative caloric loads in lean and obese men. In: Am J Clin Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2404397.

(10) Segal, KR. / Edaño, A. / Tomas, MB. (1990): Thermic effect of a meal over 3 and 6 hours in lean and obese men. In: Metabolism. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2202889.

(11) Segal, KR., et al. (1985): Thermic effect of food at rest, during exercise, and after exercise in lean and obese men of similar body weight. In: J Clin Invest. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC424000/.

(12) Segal, KR., et al (1987): Thermic effects of food and exercise in lean and obese men of similar lean body mass. In: Am J Physiol. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3812669.

(13) Blundell, JE. / Cooling, J. / King, NA. (2002): Differences in postprandial responses to fat and carbohydrate loads in habitual high and low fat consumers (phenotypes). In: Br J Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12144716.

(14) Segal, KR. / Gutin, B. (1983): Thermic effects of food and exercise in lean and obese women. In: Metabolism. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6843364.

(15) D’Alessio, DA., et al. (1988): Thermic effect of food in lean and obese men. In: J Clin Invest. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC442625/.

(16) de Jonge, L. / Bray, GA. (1997): The thermic effect of food and obesity: a critical review. In: Obes Res. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9449148.

(17) Binns, A. / Gray, M. / Di Brezzo, R. (2015): Thermic effect of food, exercise, and total energy expenditure in active females. In: J Sci Med Sport Sports Med Aust. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24589371.

(18) Antonio, J., et al. A high protein diet (3.4 g/kg/d) combined with a heavy resistance training program improves body composition in healthy trained men and women – a follow-up investigation. In: J Int Soc Sports Nutr. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4617900/.

(19) Antonio, J., et al. (2014): The effects of consuming a high protein diet (4.4 g/kg/d) on body composition in resistance-trained individuals. In: J Int Soc Sports Nutr. URL: https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/1550-2783-11-19.

(20) Bray, GA., et al. (2012): Effect of dietary protein content on weight gain, energy expenditure, and body composition during overeating: a randomized controlled trial. In: JAMA J Am Med Assoc. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22215165.

(21) Spendlove, J., et al. (2015): Dietary Intake of Competitive Bodybuilders. In: Sports Med Auckl NZ. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25926019.

(22) Blundell, JE., et al. (2015): Appetite control and energy balance: impact of exercise. In: Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25614205.

(23) Watanabe, T. (2006): Relationships between thermic effect of food, insulin resistance and autonomic nervous activity. In: J Med Investig JMI. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16538009.


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Bildquelle Titelbild: Fotolia / Leo Lintang


Über Frederik Tonstad Vårvik

Frederik Tonstad Vårvik ist ein Personal Trainer & Berater. Er schreibt Artikel und arbeitet als Online-Coach auf FredFitology. Folge ihm und seinen Kollegen auf Facebook & Twitter oder schau auf FredFitology für mehr Infos vorbei.

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