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Protein

Protein – Nährstoff des Lebens

Proteine sind oft das Schlagwort, wenn es um die Ernährung von Athleten geht. Sie sind für viele gleichbedeutend mit dem Motor für Muskelwachstum und beste Trainingsleistungen. Da wundert es nicht, dass es gerade für sehr aktive, ambitionierte Sportler viele verschiedene Produkte rund um die Proteinversorgung gibt. Proteine sind jedoch neben dem Muskelaufbau noch für viele andere Prozesse im Körper verantwortlich. Grund genug also, diesen Nährstoff einmal mit seinem Aufbau, den Zufuhrmengen und den Supplementformen näher zu betrachten.


Biologie der Proteine

Als Protein werden Makromoleküle bezeichnet, die aus einigen wenigen bis hin zu mehreren 1000 Aminosäuren aufgebaut sein können. Die auch Eiweiß genannten Stoffe bestehen aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Deshalb sind sie auch als Stickstoffquelle für den Körper so wichtig.

Die Elemente verbinden sich zu einzelnen Aminosäuren, die sich über Peptidbindungen zu komplexeren Molekülen verbinden. Sind an dieser Verbindung nur wenige Aminosäuren beteiligt, spricht man auch von Peptiden und nicht nur vom Protein. Welche Art von Protein entsteht, hängt dabei von der Anzahl und Kombination der verschiedenen Aminosäuren ab. Insgesamt 21 verschiedene, dieser Eiweißbausteine für den Menschen gibt es.

Einige davon kann unser Körper selbst herstellen. Sie heißen daher auch nicht-essenzielle Aminosäuren. Dazu zählen:

  • Alanin
  • Asparagin
  • Asparaginsäure
  • Cystein
  • Glutamin
  • Glutaminsäure
  • Glycin
  • Prolin
  • Selenocystein
  • Serin

Die Aminosäuren, die unser Körper nicht selbst produzieren kann, werden im Gegenzug als essenzielle Aminosäuren bezeichnet. Sie müssen mit der Nahrung zugeführt werden. Hier ist die Proteinversorgung über die tägliche Ernährung die Quelle für die folgenden Aminosäuren:

  • Isoleucin
  • Leucin
  • Lysin
  • Methionin
  • Phenylalanin
  • Threonin
  • Tryptophan
  • Valin

Neben diesen beiden Gruppen gibt es noch die sogenannten semi-essenziellen Aminosäuren. Sie können zwar vom Körper gebildet werden. Aber in Zeiten erhöhten Bedarfs reicht die köpereigene Produktion nicht mehr aus. Dann müssen sie mit einem Protein zugeführt werden, das diese Aminosäuren im Aufbau enthält. Zu den semi-essenenziellen Aminosäuren gehören:

  • Arginin
  • Histidin
  • Tyrosin

Protein und seine Bedeutung im Körper

Proteine werden gern als Bausteine des Lebens bezeichnet. Diesem Titel werden sie mehr als gerecht, denn sie erfüllen in unserem Körper vielfältige Rollen. Die für Sportler auf den ersten Blick interessanteste ist der Anteil von Protein am Muskelaufbau. Ohne ausreichend Protein wachsen die Muckis nicht oder eben nicht so gut, wie sie könnten. Im Muskel sorgen sie unter anderem als sogenannte kontraktile Proteine, Aktin und Myosin, für die Bewegung der Muskelfasern

Als Strukturproteine kommen sie in vielen Geweben des Körpers vor. Etwa ein Drittel des gesamten Proteins des Menschen steckt in Knorpeln, Knochen, Sehnen, Bändern, Bindegeweben, der Haut und ihren Anhangsgebilden und sogar in unseren Zähnen.

Neben der Gewebsbildung ist Protein ein wichtiger Motor im Stoffwechsel. Verschiedene Proteine wirken als Enzyme und fördern oder ermöglichen überhaupt erst bestimmte Stoffwechselprozesse.

Im Immunsystem begegnet uns Protein unter anderem in Form der Immunglobuline. Im Blut ist es das Fibrinogen, das am Wundverschluss beteiligt ist, welches aus Protein besteht.

Für Athleten ebenfalls sehr wichtig sind die Transportproteine. Sie versorgen Gewebe mit wichtigen Stoffen wie Sauerstoff oder Eisen. Als Speicher bindet spezielles Protein zudem einzelne Stoffe und lagert sie für den nächsten Bedarf ein.

Darüber hinaus ist Protein ein Teil unseres Hormonsystems, der Zellwände und der Nervenfunktion.

In Zeiten eines Mangels kann der Körper Protein außerdem als Energiequelle heranziehen. Dann wird vor allem Muskelgewebe abgebaut und zur Versorgung verwendet. Um diesen Muskelabbau zu verhindern, sorgen Sportler immer für einen ausreichenden Nachschub an Protein, sodass der Körper sich aus der zugeführten Nahrung und nicht am eigenen Gewebe bedient.

Protein und sein Verdauungsweg

Die Verdauung des Proteins beginnt im Gegensatz zu der der Kohlenhydrate erst im Magen. Die dort von der Magenwand abgesonderte Salzsäure denaturiert die Proteine und macht sie so bereit für den weiteren Verdauungsvorgang. Danach werden die komplexen Proteine von Enzymen zu sogenannten Polypetiden zerlegt. Polypetide sind Aminosäureverbindungen, die aus maximal 100 Aminosäuren bestehen. Diese Verkettungen wandern mit dem Nahrungsbrei weiter in den Zwölffingerdarm, wo andere Enzyme die Polypetidketten weiter kürzen, bis sogenannte Oligopetide (also aus 10 oder weniger Aminosäuren bestehende Proteine) und freie Aminosäuren entstehen, die weiter in den Dünndarm wandern. Dort werden die Oligopeptide zum Teil weiter abgebaut und die verbleibenden Peptide sowie die entstandenen freien Aminosäuren über die Dünndarmschleimhaut ins Blut übernommen.

Dieser komplexe Verdauungsvorgang ist unter anderem der Grund dafür, dass komplexes Protein eher nach dem Training konsumiert wird. Der Verdauungsvorgang kann stark unterschiedlich lang sein, sodass sich schlecht timen lässt, wann die benötigten freien Aminosäuren dann wirklich im Blut ankommen. Zudem ist er in der Regel zu lang, als dass Protein aus einem Pre Workout Supplement schon im Blut ist, wenn die Aminosäuren während des nachfolgenden Trainings benötigt werden. Ausnahme sind speziell formulierte Proteinsupplemente aus dem Pre Workout Bereich.

Dafür versorgt komplexes Protein nach dem Training den Organismus für einen längeren Zeitraum mit Aminosäuren, da die Proteine nach und nach abgebaut und ins Blut übernommen werden.

Biologische Wertigkeit von Protein

Neben dem reinen Proteingehalt ist die Wertigkeit des Eiweißes ein zentrales Thema für eine ausreichende Versorgung mit allen Aminosäuren. Die biologische Wertigkeit ist das Maß der Verwertbarkeit eines Nahrungsproteins für den menschlichen Körper. Je ähnlicher das Aminosäureprofil der Nahrung ist, umso wertvoller ist das Protein. Daher werden Proteinsupplemente auch so genau an den menschlichen Bedarf angepasst. Das garantiert eine optimale biologische Wertigkeit der Nahrungsergänzung.

Der Referenzwert kann verschieden bestimmt werden. Eine Möglichkeit ist, den Proteingehalt von Vollei gleich 100 zu setzen. Das bedeutet nicht, dass Eier komplett im Organismus umgesetzt werden. Es ist einfach ein willkürlicher Bezugspunkt, von dem aus die Wertigkeit nach oben und unten schwanken kann. So hat Whey Protein etwa eine biologische Wertigkeit von 104 bis 110. Errechnet wird dieser Wert nach einer Methode über den Gehalt der seltensten Aminosäure, die das Protein oder die Proteinkombination enthält. Eine andere Methode zieht den Stickstoff als Berechnungsgrundlage heran. Die sogenannte PDCAAS-Methode greift auf einen Faktor zur Verdaulichkeit der Proteine für einen Rechenwert zurück.

Die biologische Wertigkeit von Protein kann durch die durchdachte Kombination verschiedener Eiweißquellen gezielt erhöht werden. So haben Eier und Kartoffeln als einfache Lebensmittel eine deutlich niedrigere biologische Wertigkeit als beide Lebensmittel zusammen in einer Mahlzeit.

Protein – Wie hoch ist mein Bedarf?

Der Bedarf an Protein schwankt im Laufe des Lebens und mit verschiedenen Aktivitätsleveln. Als Grundbedarf für den Substanzerhalt sieht die WHO 0,6g je Tag und Kilogramm Körpergewicht an. Als optimal gilt die Versorgung des Körpers jedoch erst bei Werten zwischen 0,8 und 1,0g je Kilogramm Körpergewicht.

Sportler können je nach Trainingsintensität einen deutlich höheren Bedarf haben. Hier kursieren Werte von 1,2g bis hin zu 4g je Kilogramm Körpergewicht und noch mehr. Als sinnvoll werden für Bodybuilder und ähnliche Sportarten zwischen 1,6g und 1,8g Protein pro Tag und Kilogramm Körpergewicht angesehen. Ausdauersportler liegen mit 1,2g bis 1,6g nur knapp darunter.

Ein echter Proteinmangel ist jedoch in westlichen Ländern wie Deutschland auch bei einem erhöhten Bedarf nicht zu erwarten. Ist die Versorgung mit Protein nicht optimal, sind es die Trainingsergebnisse eben auch nicht. Ein Proteinmangel mit gesundheitlichen Problemen wie verminderter Leistungsfähigkeit oder erhöhter Infektanfälligkeit ist jedoch selten.

Ein Proteinüberschuss ist in unserem Land deutlich wahrscheinlicher. Jedoch ist er nicht so schädlich für gesunde Nieren, wie immer noch gern propagiert wird. Als Bedingung für eine Gesunderhaltung der Nieren gilt bei sehr hohem Proteinkonsum jedoch eine entsprechend hohe Flüssigkeitszufuhr, um den Nieren ihre Arbeit zu erleichtern.

Bei einer exzessiven Proteinzufuhr baut der Körper nicht benötigtes Protein um und zwar zu Fett oder zu Glucose.

Protein in der Ernährung

Hohe Proteinanteile finden sich vor allem in tierischen Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch oder Eiern. Aber auch Käse, Quark und Frischkäse glänzen mit guten Werten. Ähnlich proteinreich wie Fleisch oder Käse sind Hülsenfrüchte. Auch Nüsse enthalten nicht nur einen hohen Fett-, sondern auch einen nennenswerten Proteinanteil.

Wer den Proteinbedarf seines Körpers über diese natürlichen Eiweißlieferanten nicht oder nicht zur richtigen Zeit decken kann, für den gibt es im Bereich der Sportnahrung eine breite Palette von Proteinsupplementen.

Protein als Supplement

Proteinsupplemente können verschiedene Eiweißquellen enthalten. Die wichtigsten stellen wir hier kurz vor.

Whey Protein

Whey oder Molkeprotein ist ein hochwertiges und heute weit verbreitetes Protein für Eiweißshakes. Für die Herstellung aus Milch wird in der Regel eines von zwei Verfahren eingesetzt: der Ionentausch oder die Filtration. Etwa eine Stunde hält eine Proteinportion vor und liefert besonders viele der begehrten BCAAs.

Casein

Das zweite, aus der Milch gewonnene Protein ist Casein. Es liefert unter anderen größere Mengen an Glutamin und schützt den Muskel bei starken Belastungen vor Abbauprozessen. Im Gegensatz zum schnell verbrauchten Whey Protein wird Casein langsam abgebaut. So kann es den Organismus bis zu sieben Stunden lang mit Aminosäuren versorgen. Deshalb wird es gern für Supplemente verwendet, die für den Konsum vor dem Schlafengehen empfohlen werden.

Ei-Protein

Ei-Protein wird aus Hühnereiern gewonnen und war vor dem Siegeszug des Whey Proteins die beste Eiweißquelle, die Athleten sich wünschen konnten. Vor allem Bodybuilder greifen bis heute vor Wettkämpfen gern auf dieses Protein zurück, da es im Ruf steht, im Gegensatz zu Whey Protein kein Wasser zu ziehen.

Sojaprotein

Sojaprotein als Supplement ist die vegane Alternative für Proteinpräparate aus der Sporternährung. Im Gegensatz zum Whey Protein und anderen Proteinarten weist es einen deutlich geringeren Anteil an BCAAs auf. Dafür liefert es viel Glutamin und ist dazu noch vergleichsweise günstig.

Mehrkomponentenprotein

Wie der Name schon sagt, bestehen Mehrkomponentenproteine aus mehreren verschiedenen Proteinarten. Diese Supplemente eignen sich auch als Mahlzeitenersatz, da sie ihre Aminosäuren nach und nach freisetzen. So wird der Körper kurz-, mittel- und langfristig mit wichtigen Aminosäuren versorgt.