Eiweiße/Proteine

 

 

 

Die Eiweiße sind die Grundbaustoffe der Zellen aller Lebewesen. Deswegen heißen sie auch Proteine (griech. Protos = der Erste), weil sie die ersten, also wichtigsten Stoffe sind; denn ohne Eiweiß gibt es kein Leben. Insgesamt gibt es für den Menschen 22 verschiedene Aminosäuren. Wie bei anderen Nährstoffen gibt es auch bei den Aminosäuren solche, die der menschliche Organismus nicht selber herstellen kann (essentielle Aminosäuren), so daß sie mit der Nahrung von außen zugeführt werden müssen. Im Organismus findet ein ständiger Auf-, Ab- und Umbau von Eiweißstrukturen statt. Normalerweise herrscht ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Aufbau (Anabolie) und Abbau (Katabolie). Durch den ständigen Auf- und Abbau von Proteinen besteht im Zwischenstoffwechsel eine Aminosäurereserve von 600-700g, die man als Aminosäurenpool bezeichnet. Das ist die einzige Eiweißreserve des Organismus, die er ständig zur Verfügung hat. Weitere Speicher wie bei den Kohlenhydraten und Fetten gibt es nicht. Das Eiweiß in der Nahrung hat die Aufgabe, Aminosäuren zum Aufbau körpereigener Eiweißstoffe zu liefern. Der Bedarf an den einzelnen Aminosäuren ist je nach Lebenslage und körperlicher Belastung verschieden, wobei in Wachstumsphasen der höchste Bedarf besteht. Eiweiß, sprich Aminosäuren sind deshalb für das Krafttraining so wichtig, da ein ständiger Auf- bzw. Abbau durch eine geregelte und vor allem ausreichende Zufuhr an qualitativ hochwertigem Eiweiß gewährleistet werden muss.

1g Eiweiß enthält 4,1kcal. Optimal ist ein Eiweißanteil in der (Bodybuilding-)Nahrung von mindestens 30%. Dieser Wert kann jedoch, wie bei den Kohlenhydraten und  abhängig von der jeweiligen Diät, zwischen 10-50% variieren. Generell kann man sagen, daß bei hohem Eiweißkonsum der energetische Verdauungsverlust durch die proteinabhängige thermogenetische Wirkung (Thermogenese = Steigerung der Körpertemperatur) erheblich ansteigen kann. Die postprandiale Thermogenese (sagt aus, wie hoch der Temperaturanstieg unmittelbar nach einer Mahlzeit ist), liegt z.B. bei Fett bei etwa 4%, bei Kohlenhydraten bei 7% und bei einer überwiegend eiweißhaltigen Mahlzeit bei 25-30%. Das heißt vereinfacht, daß der Organismus durch eine erhöhte Proteinaufnahme (in Ruhe, auch ohne zusätzlichen Sport) mehr Kalorien verbraucht als durch die identische Aufnahme (in Kalorien berechnet) an Fett oder an Kohlenhydraten. Diese Tatsache sollte vor allem während Reduktionsdiäten beachtet und umgesetzt werden.

 
 

Einteilung der Aminosäuren

 

Essentielle	Semiessentielle	Nichtessentielle
Isoleucin*	Arginin	Alanin
Leucin*	Histidin	Asparagin
Lysin		Asparaginsäure
Methionin		Cystein
Phenylalanin		Glutamin
Threonin		Glutaminsäure
Tryptophan		Glycin
Valin*		Prolin
		Hydroxyprolin
		Serin
		Tyrosin
		Taurin

 

* zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA = Branched-Chain Amino Acid) gehörend

 

Den BCAA's wird eine besondere Bedeutung beigemessen, da sie sich in ihrer Struktur von der der anderen Aminosäuren unterscheiden. Sie gehören zu den essentiellen Aminosäuren und können vom Körper nicht selber synthetisiert werden. BCAA’s sind Hauptbestandteil der Skelettmuskulatur. Kommt es zu einer Entspeicherung der Glykogendepots im Muskel und zum Absinken des Blutzuckerspiegels, beispielsweise durch eine intensive Ausdauerbelastung, setzt die Glyconeogenese aus Protein ein. Dazu werden vor allem die verzweigtkettigen Aminosäuren herangezogen und aus dem Blut in die Muskelzellen aufgenommen. Dadurch sinkt der BCAA-Spiegel im Blut. Deshalb ist es immens wichtig, in starken Diätphasen der Gewichtsreduktion, BCAA’s vermehrt zuzuführen, um einem Abbau von Muskelprotein entgegenzuwirken. Des weiteren fördern BCAA’s die Ausschüttung von Insulin und zum anderen die Freisetzung von Wachstumshormonen. Beide Hormone sind einzeln und besonders in Kombination erheblich am Muskelwachstum beteiligt.

BCAA's unterliegen nicht wie alle anderen Aminosäuren dem Abbau der Leber, sondern werden direkt durch die Muskulatur verstoffwechselt. Sie sind deshalb die primären Proteinlieferanten für den unmittelbaren Muskelaufbau nach der Belastung. BCAA’s werden deshalb idealerweise in ausreichender Menge zusammen mit den anderen Aminosäuren direkt nach dem Training eingenommen, um Muskelabbau vorzubeugen sowie eine schnelle Regeneration der trainierten Muskeln zu ermöglichen. Die Eigenschaft der direkten Aufnahme durch die Muskulatur prädestiniert die verzweigtkettigen Aminosäuren geradezu für die Einnahme nach dem Krafttraining.

 

Einzelne Aminosäuren und ihre Eigenschaften

 

Nachfolgend möchte ich eine Übersicht über alle Aminosäuren aus der täglichen Nahrung, sowie über einige ohne direkte proteinogene Wirkungen, geben. Jede der nachfolgend beschriebenen Aminosäuren hat für sich eine individuell-spezifische Wirkung; somit kann man ganz unterschiedliche Ziele verfolgen.

 
 

Aminosäuren	Eigenschaften
Alanin	Alanin ist die wichtigste glukogene Aminosäure, sie stimuliert die Glukagon-Sekretion und hat einen möglichen therapeutischen Nutzen bei Hypoglykämie.
Arginin	Arginin ist beteiligt an der Ammionakentgiftung als Teil des Harnstoffzyklus, es stimuliert die Kollagensynthese, fördert die Wundheilung und ist neben Glutamin wichtiger Bestandteil der Immunonutrition. Weiterhin steigert es die Sekretion von Wachstumshormonen sowie Insulin und ist an der Erhaltung der Muskelproteinspeicher beteiligt.
Aspargin	Asparagin ist wichtiger Bestandteil der Glykoproteine (Immunrezeptoren) und Transportmolekül für Stickstoff, ähnlich wie Glutamin.
Asparginsäure	siehe Asparagin
Cystein	Cystein ist wesentlicher Bestandteil des Glutathionmoleküls und hat somit ausgeprägte antioxidative Eigenschaften. Glutathion ist das wichtigste intrazelluläre Antioxidans; es reguliert die Zellteilung und ist beteiligt an Entgiftungsprozessen. Cystein reguliert die Stickstoffbilanz des Stoffwechsels und ist mitverantwortlich für die Aufrechterhaltung der Körperzellmasse.
GABA	GABA (Gamma-Amino-Butter-Säure) ist eine aminosäureähnliche Verbindung aus dem Glutaminstoffwechsel des Körpers und wirkt als hemmender Neorotransmitter im Gehirn. Es ist in einigen Lebensmitteln in geringer Menge enthalten; jedoch hat es keine proteintypische Wirkung. Es fördert die Wachstumshormonausschüttung, erleichtert das Einschlafen und verbessert die Schlafqualität.
Glutamin	Glutamin ist die mengenmäßig am häufigsten vorkommende Aminosäure (mehr als 50% des freien AS-Pools) im Organismus. Glutamin-Mangel führt zu einem Immundefizit und katabolen Stoffwechselzuständen. Glutamin wird zum größten Teil im Muskelstoffwechsel aus Glutaminsäure gebildet und ist zum Erhalt der Muskelmasse erforderlich, es stimuliert die Sekretion von Wachstumshormonen ähnlich wie Arginin, allerdings in wesentlich geringerer Dosierung. Des weiteren ist es Vorläufersubstanz für die Synthese von Glutathion sowie GABA (GABA hat ebenfalls STH-stimulierende Eigenschaften).
Glutaminsäure	siehe Glutamin
Glyzin	Glyzin ist ein inhibitorischer Neurotransmitter und Baustein von Acetylcholin und Glutathion. Glyzin ist wichtig für die körpereigene Produktion von Creatin und für ein gesundes Bindegewebe; weiterhin kann durch eine gezielte Einnahme die STH-Sekretion erhöht werden.
Histidin	Histidin besitzt Entgiftungseigenschaften durch Bindung an Schwermetallen; dadurch kann es positive Wirkungen bei Allergien entfalten.
Isoluecin	Isoleucin gehört zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA’s). BCAA’s werden hauptsächlich in der Muskulatur metabolisiert; sie steigern die Proteinsynthese und reduzieren den Proteinabbau. Isoleucin stimuliert als weitere Eigenschaft die körpereigene Insulinsekretion.
Leucin	Leucin besitzt ebenso wie Isoleucin, als Teil der BCAA’s, anabole Wirkungen in der Muskulatur und kann bei Glykogenmangel als Energielieferant dienen. Ebenso stimuliert es die Insulinausschüttung.
Lysin	Lysin fördert die Proteinsynthese sowie die Wundheilung und steigert die Carnitinsynthese. Lysin ist weiterhin Antagonist zu Arginin bei einigen Stoffwechselprozessen und hemmt das Wachstum der Herpesviren, die auf Arginin angewiesen sind.
Methionin	Methionin wirkt antioxidativ, stresslindernd und unterstützt die Wirkung von Selen. Es senkt des weiteren den Histaminspiegel und ist wichtig für die Cholinproduktion, die Zellmembranen und dient als Vorstufe für Glutathion und Carnitin.
Ornithin	Ornithin ist Metabolit des Harnstoffzyklus und hat keine proteinogene Eigenschaften. Es wird ähnlich wie Arginin (besonders in Kombination) zur Förderung des Muskelaufbaus eingesetzt und stimuliert zusätzlich die Sekretion von STH und Insulin. Ornithin und Arginin potenzieren sich in ihrer Wirkung gegenseitig und haben bei paralleler Einnahme eine höhere Wirkung als bei jeweils einzelner Zufuhr.
Phenylalanin	Phenylalanin kann bei normalen Stoffwechselverhältnissen in Tyrosin umgewandelt werden und hat dadurch ähnliche Eigenschaften. Phenylalanin erhöht die Spiegel der Neorotransmitter Dopamin und Noradrenalin im Gehirn und hat somit appetitzügelnde und stimmungsaufhellende Wirkung.
Prolin	Prolin ist zusammen mit Hydroxyprolin Baustein der Kollagene im Körper (25-30% des Gesamtkörper-Proteins). Prolin ist wichtig für Herz und Bindegewebe und kann zur Energieversorgung herangezogen werden.
Hydroxyprolin	siehe Prolin
Serin	Serin ist Baustein von Cholin und spielt eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung und der Funktion des Nervensystems.
Taurin	Taurin ist ein Stoffwechselprodukt des Cysteins und besitzt, wie GABA und Ornithin, keine proteinogene Eigenschaften. Es reguliert den Flüssigkeitshaushalt in der Zelle, wirkt zellmembranstabilisierend und antioxidativ. Taurin verbessert des weiteren die Herzarbeit bei Ausdauersportarten, hemmt den Cholesterinspiegel und schützt die Leber vor Vergiftungen.
Threonin	Threonin wird von allen Aminosäuren am langsamsten resorbiert und kann effektiv zur Energiegewinnung herangezogen werden. Es ist wichtiger Bestandteil von Glykoproteinen (Immunglobuline, Immunrezeptoren) und stärkt das Immunsystem, indem es das Wachstum der Thymusdrüse zu steigern vermag.
Tryptophan	Tryptophan ist die am wenigsten in den Nahrungsmitteln enthaltene Aminosäure und ist die Vorstufe von Serotonin und Melatonin, welche wiederum wichtig für eine beruhigende und stimmungsaufhellende Wirkung verantwortlich sind. Weiterhin fördert die zusätzliche Gabe von Tryptophan vor dem Schlaf das natürliche Einschlafen und verbessert zudem die Schlafqualität. Durch die Wirkung auf die Psyche kann Tryptophan den Appetit, besonders den auf Kohlenhydrate, mindern.
Tyrosin	Tyrosin wird bei normalen Stoffwechselverhältnissen aus Phenylalanin gebildet. Es ist die Vorstufe der Katecholamine Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin und steigert somit die allgemeine Konzentration und Aufmerksamkeit. Als Vorstufe der Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Trijodtyronin (T3) ist es für eine geregelte Ausschüttung dieser Hormone von großer Bedeutung.
Valin	Als dritte Aminosäure gehört Valin zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA’s) und hat ähnliche Eigenschaften wie die bereits erwähnten Aminosäuren Isoleucin und Leucin. Dazu gehören die Einleitung anaboler Prozesse der Muskulatur und eine Erhöhung der Insulin- sowie Wachstumshormonausschüttung.

 
 

Die dick gedruckten Aminosäuren haben für den leistungsorientierten Sportler eine besondere Bedeutung und sollten deshalb vornehmlich beachtet werden.

 

Durch das Wissen über einzelne Proteine kann man gezielt die Wirkungen verschiedener Aminosäuren für den eigenen Körper resp. Körperprozesse unter individuellen Zielvorstellungen nutzen. Es ist hierbei jedoch wichtig zu verstehen, daß zwar jede Aminosäure ihre eigene spezifische Wirkung hat, aber es bei übermäßigem Konsum isolierter Proteine zu einem Defizit anderer im Organismus befindlichen Aminosäuren führt. Diese Vorgehensweise der isolierten Zufuhr mag zwar die gewünschten Effekte bezwecken, jedoch birgt es auch Gefahren hinsichtlich einer Proteindisbalanz im Proteinstoffwechsel, welche sich langfristig nachteilig auf die Leistungsfähigkeit auswirkt.

 
 

Die biologische Wertigkeit

 

Die biologische Wertigkeit der Nahrungseiweiße gibt an, wie viel Gramm Körpereiweiß durch 100g des betreffenden Nahrungseiweißes aufgebaut werden kann. Je höher die biologische Wertigkeit eines Eiweißstoffes ist, desto weniger braucht der menschliche Körper, um seine Eiweißbilanz aufrechterhalten zu können. Prinzipiell ist tierisches Eiweiß für den Menschen biologisch hochwertiger als pflanzliches Eiweiß. Als Referenzwert gilt das Vollei mit einer biologischen Wertigkeit von 100.

 
 

Tierisches Eiweiß	b.W.	Pflanzliches Eiweiß	b.W.
Vollei	100	Soja	84
Rindfleisch	96	Roggen	76
Fisch	94	Bohnen	72
Milch	88	Reis	70
Edamer Käse	85	Kartoffeln	70
		Brot	70
		Weizen	56
		Erbsen	56
		Mais	54

 
 

Biologische Wertigkeit bei Mischung

 

Durch die Mischung einzelner Nahrungsmittel kann die biologische Wertigkeit erheblich gesteigert werden. Die bisher höchste biologische Wertigkeit erreicht man durch eine Mischung von 36% Eiprotein und 64% Kartoffelprotein (biologische Wertigkeit von 138), die die biologische Wertigkeit des Volleis von 100 bei weitem übertrifft (z.B. in Amino Anabol).

 

Proteingemisch	Prozentualer Anteil	biolog. Wertigkeit
Bohnen und Mais	52% - 48%	101
Milch und Weizen	75% - 25%	105
Vollei und Weizen	68% - 32%	118
Vollei und Milch	71% - 29%	122
Vollei und Kartoffeln	36% - 64%	138

 

Beim Sportler beträgt der Eiweißbedarf je nach Intensität der körperlichen Betätigung und je nach Sportart zwischen 1,5 und 3,0g/kg Körpergewicht, in manchen Situationen wie Diät oder Aufbauphasen mit hohem Trainingspensum beträgt die Eiweißzufuhr bis zu 4g/kg Körpergewicht. Die oft angeführte Behauptung, der menschliche Organismus ist lediglich in der Lage nur etwa 30-50g Eiweiß pro Mahlzeit aufzunehmen entbehrt jeglicher Grundlage und wurde bisher noch nie eindeutig belegt. Viele Einflussfaktoren spielen hier eine Rolle, u.a. das Ansteigen des Körpergewichtes sowie die Zunahme der Intensität während des Trainings sind entscheidende Faktoren und legen fest, wie hoch die individuelle Fähigkeit des Körpers ist, Protein effizient zu verwerten. Eine schädigende Wirkung einer überhöhten Eiweißzufuhr auf die Nieren, was ebenso häufig fälschlicherweise behauptet, jedoch bisher in keiner Studie wissenschaftlich belegt wurde, kann man durch eine reichliche Flüssigkeitszufuhr, die sowieso im Bodybuilding angebracht ist, ausschließen.

Eine eiweißreiche Ernährung ist für den Sportler von größter Bedeutung, da neben dem Aufbau von Muskulatur ganz allgemein die muskuläre Leistung sowie die allgemeine Leistungsbereitschaft und Aktivität gefördert wird. Aber nicht nur für den Aufbau von Eiweißstrukturen, sondern auch für den Abbau unerwünschter Fettpolster ist ein hoher Eiweißkonsum günstig; denn durch eiweißreiche Ernährung wird der Stoffwechsel angeregt, der Fettabbau erleichtert und das Appetitverhalten reguliert.

 

Proteinkonzentrate

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