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Das Thema der Proteinzufuhr ist unter Ärzten, Ernährungsexperten, Wissenschaftlern und natürlich allen Arten von Sportlern eine Quelle für Diskussionen und Auseinandersetzungen.
Nach Meinung vieler Experten hätte diese „große Proteindebatte“ in den Neunzigern eigentlich beendet werden sollen, als zahlreiche gut kontrollierte wissenschaftliche Studien zeigten, dass sowohl Kraftsportler, als auch Ausdauersportler mehr Protein benötigen, als durch Energiegleichungen und einfache Stickstoffverlustmessungen vorhergesagt wurden. Inzwischen gibt es mehr als genug Studien, die zu diesem Ergebnis kommen.
Sportler glauben durch die Bank, dass proteinreiche Ernährungsformen die Leistungsfähigkeit und/oder die Muskelmasse steigern. Auch wenn dies einfach nur ein starker Placeboeffekt sein könnte, glaube ich, dass an diesen Behauptungen etwas Wahres dran sein könnte. Als erstes könnte die hohe Proteinzufuhr zu einem starken positiven Stickstoffstatus führen, der in Kombination mit einem intensiven Krafttraining den Wachstumsprozess potenzieren könnte. Zweitens gibt es mehrere andere proteinreiche Nahrungsmittel, die Leistungsfähigkeit und/oder Hypertrophie steigern könnten. Auch wenn es zu diesem zweiten Punkt nicht so viele Daten gibt, umfassen einige offensichtliche Nährstoffmöglichkeiten Kreatin, spezifische Aminosäuren (vielleicht eine oder mehrere der BCAAs), konjugierte Linolsäure und/oder andere bisher unbekannte Wachstumsfaktoren, die noch auf ihre Entdeckung warten. [Peter W.R. Lemon, Ph.D. Nutrition and Exercise Laboratory, University of Western Ontario, ON, Canada].
Proteinbedarf vs. optimale Proteinzufuhr
Konservative Studien werden entwickelt, um herauszufinden, wie viel Protein benötigt wird, um einen Mangel zu verhindern. Auch wenn ein Proteinmangel wahrscheinlich zu einem Verlust an Muskelmasse und/oder einer nachlassenden sportlichen Leistungsfähigkeit führen wird, wird der Verzehr von gerade genug Protein, um einen Mangel zu verhindern, wahrscheinlich nicht zu den bestmöglichen Leistungen führen.
Zahlreiche gut kontrollierte Forschungsstudien wurden ausgeführt, um die exakte Menge an Protein zu bestimmen, die Sportler und Gewichtheber benötigen, um eine ausgeglichene Stickstoffbilanz zu erreichen. Eine ausgeglichene Stickstoffbilanz kommt dann zustande, wenn die Menge an Protein, die dem Körper zugeführt wird, gleich der Menge an Protein ist, die den Körper verlässt (über Urin, Schweiß, Ausscheidungen, usw.) [Peter Lemon, Ph.D., und Mark Tarnopolsky, M.D., Ph.D.,. haben einige der besten Untersuchungen in diesem Bereich durchgeführt. [Lemon et al. 1981, Lemon, 1997, Tarnopolsky et al. 1988, Tarnopolsky et al. 1992]. Die Resultate dieser Studien haben gezeigt, dass sowohl Ausdauersportler, als auch Kraftsportler häufig mehr als die doppelte Menge an Protein, als durchschnittliche, körperlich inaktive Menschen benötigen. (siehe Abbildung 1)]
In Abbildung 1 wurden unterschiedliche Mengen an konsumiertem Protein und die resultierende Stickstoffbilanz dokumentiert. Diese Daten zeigen uns, dass Ausdauersportler mindestens 1,18 bis 1,4 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht benötigen um eine ausgeglichene Stickstoffbilanz zu erreichen, während Kraftsportler mindestens 1,69 bis 1,8 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht benötigen.
Erinnere Dich in diesem Zusammenhang, dass die offiziell empfohlene tägliche Menge an Protein bei gerade einmal 0,8 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht liegt.
Abbildung 1: Stickstoffbilanz bei Gewichthebern bei unterschiedlichen Mengen an Protein.
Viele Sportler sind davon überzeugt, dass sogar noch höhere Mengen an Protein, die über das hinausgehen, was Dr. Lemon und Dr. Tarnopolsky empfehlen, definitiv die Muskelmasse und vielleicht auch die Leistungsfähigkeit beeinflussen werden.
Ein 90 Kilo schwerer Kraftsportler, der sein Körpergewicht aufrecht erhalten möchte und einen Proteinmangel verhindern möchte, sollte etwa 154 bis 164 Gramm Protein pro Tag essen. Der Konsum einer ausreichenden Gesamtkalorienmenge ist auch wichtig, da Dein Proteinbedarf von vielen Faktoren inklusive dem Typ des Trainings, das Du ausführst (Ausdauer vs. Kraft), Deiner Trainingshistorie und Deiner Gesamtkalorienzufuhr beeinflusst wird. Im Grunde genommen gilt, dass Dein Körper umso mehr Protein benötigt, um eine ausgeglichene Stickstoffbilanz aufrecht zu erhalten oder eine positive Stickstoffbilanz zu erreichen, je weniger Kalorien Du zu Dir nimmst, [Lemon, 1995].
Einige Menschen haben darüber spekuliert, dass Verwender von Testosteron und Steroiden von einer erhöhten Proteinzufuhr profitieren werden, die über die 1,5 bis 2 Gramm, die Dr. Peter Lemon für steroidfreie Kraftsportler empfiehlt, hinaus geht. Ich glaube fest daran, dass es im Bereich des Möglichen liegt, dass einige Supplements, um spürbare Wirkungen zu entfalten, einer Proteinzufuhr bedürfen, die über die augenblicklichen Empfehlungen hinaus geht. Jedes Medikament oder Supplement, das einen Einfluss aus den Anabolismus haben kann, könnte eine höhere Proteinzufuhr notwendig machen. [Tim Ziegenfuss, Ph.D. Human Nutrition Laboratory, Kent State University, Ohio, USA. Director of Research and Education, Phoenix Laboratories, New York, USA].
Das Streben nach maximaler Muskelmasse
Aber was ist mit Sportlern, die nach einem Maximum an Muskelmasse streben? Wenn wir uns Abbildung 1 ansehen, ist es offensichtlich, dass eine gesteigerte Proteinzufuhr, die über das hinaus geht, was benötigt wird, um einen Proteinmangel zu verhindern, zu einer positiveren Stickstoffbilanz führen wird. Auch wenn bei diesem hohen Level der Proteinzufuhr sowohl die körperweite Proteinsynthese, als auch der Proteinabbau gesteigert werde, ist die Menge an Protein, die im Körper verbleibt, für gewöhnlich (bis zu einem bestimmten Punkt) bei einer höheren Proteinzufuhr größer.
Lemon hat die Vermutung aufgestellt, dass eine Proteinzufuhr oberhalb von 1,8 bis 2 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht trotz der offensichtlichen positiveren Stickstoffbilanz nicht von Vorteil sein könnte. Er glaubt, dass eine Grenze existieren könnte, die ab einer bestimmten Proteinzufuhr eine weitere Steigerung des Muskelaufbaus verhindert [Lemon, 2000]. Eine der Studien unterstützt diese Vermutung insofern, dass auch wenn die Stickstoffbilanz bei Probanden, die während einer achtwöchigen Trainingsphase 2,6 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht konsumierten, positiver als bei den Probanden war, die weniger Protein konsumierten, die Probanden, die mehr Protein konsumierten, nicht muskulöser waren [Tarnopolsky et al. 1992]. Dies könnte jedoch auch etwas mit der kurzen Studiendauer anstatt der Unfähigkeit einer höheren Proteinzufuhr, die Muskelmasse weiter zu steigern, zu tun haben.
[Anmerkung: In der Tat widersprechen mehrere Ärzte und Wissenschaftler (Connelly und Serrano) der Idee einer Begrenzung der Proteinzufuhr bei gesunden Bodybuildern und sie vermuten, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen der Menge an verzehrtem Protein, der Stickstoffeinbehaltung und somit dem Muskelaufbau gibt.]
Lemon neigt dazu, im letzten Fall zuzustimmen und vermutet, dass bei einer Verwendung anaboler Wirkstoffe (z.B. Wachstumshormone, Testosteron, usw.) eine höhere Proteinzufuhr nötig sein könnte, um die Zuwächse an Muskelmasse zu maximieren [Bhasin et al. 1996, Lemon, 2000].
In der Kraftsportgemeinschaft wird allgemein akzeptiert, dass während einer Verwendung anaboler Steroide, die Proteinzufuhr im Bereich von 4,5 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht liegen sollte. (Ein hart trainierender, 90 Kilo schwerer Bodybuilder, der anabole Steroide und Wachstumshormone verwendet, könnte also 400 Gramm Protein pro Tag verwenden!)
Ein 90 Kilo schwerer steroidfreier Kraftsportler, der seine Muskelmasse steigern möchte, wird wahrscheinlich von 180 Gramm Protein pro Tag profitieren. Die wissenschaftliche Studienlage ist bezüglich der Frage, ob mehr Protein die Muskelzuwächse weiter steigern könnte, nicht eindeutig, auch wenn anabole Steroide theoretisch die Stickstoffeinbehaltung und somit auch den Proteinbedarf erhöhen werden.
Proteinzufuhr: Leistungsfähigkeit oder Muskelmasse?
Die sportliche Leistungsfähigkeit hängt von vielen Faktoren inklusive technischen Fähigkeiten, Konditionierung, Teamstrategien und individuellen Strategien ab. Sicherlich wird eine unzureichende Ernährung die Leistungsfähigkeit reduzieren, aber ein übermäßiger Konsum von Protein, Kohlenhydraten oder Fett wird die Leistungsfähigkeit nicht unbedingt erhöhen (wenn Du nicht gerade ein Kraftsportler bist). Studien, die untersucht haben, ob eine sehr hohe Proteinzufuhr unterschiedliche sportliche Leistungen steigern kann, waren nicht besonders vielversprechend [Lemon, 2000].
Fazit ist, dass besser zu sein scheint, zu viel als zu wenig Protein zu konsumieren, wenn Du versuchst Muskelmasse aufzubauen ohne Fett anzusetzen. Überschüssige Proteinkalorien werden im Vergleich zu Kohlenhydraten und den meisten Fetten nicht so leicht in Form von Körperfett gespeichert. Dies hängt damit zusammen, dass die Verstoffwechslung und Verarbeitung von Protein eine aus sich der benötigten Energie kostspieligeres Unterfangen ist, da Protein eine höhere thermogene Wirkung besitzt und Hormone aktiviert, die beim Fettabbau helfen [Lonnie Lowery, PhD. Human Nutrition Laboratory, Kent State University, Ohio, USA].
Kohlenhydrate stellen bei den meisten sportlichen Aktivitäten die prädominante Energiequelle dar. Im Allgemeinen wird während des Trainings nur eine geringe Menge an Protein zum Zweck der Energieversorgung des Körpers verbrannt. Wenn eine normale Ernährungsweise eingehalten wird, ist die Verbrennung von Protein (5 bis 15% der insgesamt verbrannten Kalorien) nur bei lange andauerndem Ausdauertraining signifikant [Dohm et al. 1982, Lemon and Mullin 1980, Lemon et al. 1983, Yarasheski and Lemon, 1983]. Hohe Proteinspiegel in Blut oder Muskeln tragen nicht sofort zu Deckung des Energiebedarfs während des Trainings bei.
Sportler befolgen für gewöhnlich das ganze Jahr über intensive Trainingsprogramme und eine ausreichende Regeneration von diesen intensiven Trainingseinheiten ist für kontinuierliche Fortschritte notwendig. Aus Sicht der Regeneration könnte Protein für Sportler genauso wichtig oder sogar wichtiger als die anderen Makronährstoffe sein.
Wird eine proteinreiche Ernährung die Muskelmasse steigern? Ja. Aber wird sie auch die Leistungsfähigkeit erhöhen? Da viele Sportler an die Kraft von Protein bezüglich einer Erhöhung der Muskelmasse glauben, müssen weitere Studien durchgeführt werden. Es macht jedoch Sinn, dass wenn die Muskelmasse durch eine langfristige hohe Proteinzufuhr gesteigert wird, Kraft- und Powersportler im Lauf der Zeit zweifelsohne hiervon profitieren werden.
Vorteile einer gesteigerten Proteinzufuhr, die über die sportliche Leistungsfähigkeit hinaus gehen
Auch wenn eine proteinreiche Ernährung die sportliche Leistungsfähigkeit (über eine Verbesserung der Regeneration hinaus) nicht notwendigerweise verbessert und es nicht bewiesen ist dass eine Proteinzufuhr von mehr als 2 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht die Muskelmasse weiter steigern wird, stellt sich die Frage, ob es irgendwelche anderen Vorzüge einer relativ hohen Proteinzufuhr gibt. Ich denke, dass die Antwort auf diese Frage ein „Ja“ ist.
Protein und die Stoffwechselrate
Die Proteinzufuhr könnte die Körperkomposition positiv beeinflussen. Da alle Nahrungsmittel stoffwechseltechnisch verarbeitet werden müssen, erhöhen alle Makronährstoffe die Stoffwechselrate. Die Erhöhung der Stoffwechselrate, die nach dem Verzehr von Protein beobachtet wird, ist jedoch doppelt so hoch wie die entsprechende Erhöhung, die nach dem Verzehr von Kohlenhydraten oder Fett beobachtet wird. Aus diesem Grund könnte eine hohe Proteinzufuhr in der Tat eine thermogene Wirkung besitzen und zu einer gesteigerten Verbrennung von Kalorien und zu einem Fettabbau führen.
Während einer Diät könnte dies den Kalorienverbrauch und somit auch die Rate des Fettabbaus erhöhen [Blacklevin et al. 1975, Ballor and Poehllman 1994, Skov et al. 1999, Alford et al. 1990]. Wie ich oben bereits erwähnt habe, wird Protein in Rahmen einer kalorienarmen Diät sowieso benötigt – was insbesondere dann gilt, wenn Du trainierst. Auch wenn während einer gesteigerten Nahrungszufuhr beim Versuch Muskeln aufzubauen eine höhere Proteinzufuhr unter Umständen nicht benötigt wird, um eine positive Stickstoffbilanz zu erreichen, ist es wahrscheinlich trotzdem besser, überschüssige Kalorien in Form von Protein, anstelle von Kohlenhydraten und Fett zu konsumieren. Da eine über den Verbrauch hinaus erhöhte Kalorienzufuhr sowohl zu einem Muskelaufbau, als auch zu einem Fettabbau führt, könnte der Verzehr von mehr Kalorien in Form von Protein zu einem größeren Aufbau fettfreier Muskelmasse und einem geringeren Fettaufbau führen.
Wusstest Du, dass der Verzehr von Protein deine Stoffwechselrate erhöhen und Dein Nährstoffgleichgewicht verbessern kann? Aufgrund dieses Phänomens könnte eine proteinreichere Ernährung zu einem Verlust von Körperfett beitragen. Da proteinreiche Nahrungsmittel einer umfassenderen „stoffwechseltechnischen Verarbeitung“ als Kohlenhydrate und Fett bedürfen, macht es Sinn, dass die Erhöhung der Stoffwechselrate, die nach dem Verzehr von Protein beobachtet wird, höher als die entsprechenden Erhöhungen nach dem Verzehr von Kohlenhydraten und Fett ausfällt. In der Tat haben mehrere wissenschaftliche Untersuchungen genau dies gezeigt. Die Erhöhung der Stoffwechselrate nach dem Verzehr von Protein fällt etwa doppelt so hoch wie die Erhöhung nach dem Verzehr von Kohlenhydraten oder Fett aus. [Welle et al. 1981, Robinson et al. 1990, Nair et al. 1983].
Protein und Hormone
Zusätzlich zu den kalorienverbrennenden Wirkungen von Protein kann eine höhere Proteinzufuhr auch die Ausschüttung des Hormons Glukagon aus der Bauchspeicheldrüse erhöhen [Guntiak et al. 1986, Linn et al. 2000)]. Das Hormon Insulin verhindert einen Fettabbau im Fettgewebe, aber Glukagon ist für die Umkehr dieser Wirkung verantwortlich [Yamauchi et al. 1988]. Glukagon reduziert außerdem die Mengen der Enzyme, die für die Produktion von Fett und das Füllen der Fettspeicher in der Leber und den Fettzellen verantwortlich sind [Girard et al. 1994].
Eine höhere Proteinzufuhr könnte also sowohl aufgrund ihrer thermogenen Wirkung, als auch der hormonellen Auswirkungen des Verzehrs von Protein zu einem Abbau von Körperfett führen [Blacklevin et al. 1975, Ballor and Poehllman 1994, Skov et al. 1999, Alford et al. 1990]. Und während Phasen einer über den Verbrauch hinausgehenden Kalorienzufuhr könnte sie zu einer geringeren Zunahme an Fettmasse relativ zum Aufbau fettfreier Muskelmasse führen.
Zusätzlich hierzu konnte im Rahmen von Humanstudien gezeigt werden, dass Protein und verzweigtkettige Aminosäuren die IGF-1 Reaktion auf Essen und Training erhöht. [Kraemer et al. 1998, Thissen et al. 1994, and Carli et al. 1992]. Aus diesem Grund könnten sowohl Kalorienzufuhr, als auch Proteinzufuhr für eine Erhöhung der IGF-1 Spiegel verantwortlich sein. Da IGF-1 das Muskelwachstum regulieren kann [Adams 1998], denke ich, dass eine hohe Proteinzufuhr die Muskelentwicklung unterstützen könnte.
Protein und das Risiko für Herz Kreislauf Erkrankungen
Zu guter Letzt könnte eine Erhöhung des Proteinanteils der Ernährung bei gleichzeitiger Reduzierung der Mengen an Fett und Kohlenhydraten einige echte Gesundheitsvorzüge mit sich bringen. Eine Erhöhung der Proteinzufuhr von 11% aus 23% der Gesamtkalorien kann wünschenswerte Veränderungen der Blutfettwerte mit sich bringen und das Risiko für Herz-Kreislauf Erkrankungen senken.
Eine höhere (oder sogar exzessive) Proteinzufuhr könnte also einige echte Vorzüge in Bezug auf Gesundheit und Körperkomposition besitzen. Es bedarf zwar noch weiterer Untersuchungen in diesen Bereichen, aber bis diese Untersuchungen durchgeführt werden, bestätigen die Berichte von hunderten Sportlern, Bodybuildern und Gewichthebern meine Spekulationen.
Wir haben Daten, die zeigen, dass eine Erhöhung der Proteinzufuhr von etwa 10% auf 20% der Gesamtkalorien bei einer gleichzeitigen Reduzierung der Kohlenhydratzufuhr von 55% auf 45% der Gesamtkalorien (bei konstantem Fettanteil von 35%) zu positiven Veränderungen der Blutfettwerte führen kann. Bei Sportlern, die ihre Proteinzufuhr auf über 20% ihrer Gesamtkalorienzufuhr erhöhen, wird diese Erhöhung die Vorzüge in Hinblick auf die Blutfettwerte wahrscheinlich nicht weiter erhöhen und könnte sogar die Leistungsfähigkeit reduzieren, da entweder Kohlenhydrate und/oder Fette reduziert werden müssen, um diese erhöhte Proteinzufuhr zu erreichen. Da für die Mehrzahl der Sportler Kohlenhydrate und Fette für die sportliche Leistungsfähigkeit von entscheidender Bedeutung sind, würde ich nicht empfehlen, die Mengen eines dieser beiden Nährstoffe zu Gunsten von Protein zu reduzieren. [Len Piche, Ph.D, RD. Nutrition Program, Brescha College, University of Western Ontario, Ontario, CA].
Wie sicher ist eine proteinreiche Ernährung?
In den vorhergehenden Abschnitten habe ich erwähnt, dass nicht nur eine hohe Proteinzufuhr, sondern auch eine exzessive Proteinzufuhr einige Vorzüge für diejenigen besitzen könnte, die daran interessiert sind, ihre Körperkomposition zu verändern und ihr Risiko für Herz-Kreislauf Erkrankungen reduzieren möchten. Auch hier ist es wichtig, eine Unterscheidung zu treffen: proteinreiche Ernährungsformen sind nicht notwendigerweise exzessiv. Laut der bereits erwähnten wissenschaftlichen Daten, sind proteinreiche Ernährungsformen gerade ausreichend, um diese Individuen in einen Zustand einer positiven Stickstoffbilanz zu bringen. Somit handelt es sich hierbei nicht um eine exzessive Proteinzufuhr.
Das Ersetzen von Kohlenhydraten durch Protein
Warum empfehlen Ernährungsexperten kohlenhydratreiche Ernährungsformen, wenn wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass das ersetzen einiger Kohlenhydrate durch Protein zu wünschenswerteren Blutfettwerten führen kann?
Dr. B. M. Wolfe, ein Ernährungswissenschaftler der University of Western Ontario hat sich über mehrere Jahre mit dieser Frage beschäftigt. Im Rahmen von drei getrennten Studien konnte Dr. Wolfe zeigen, dass einer Erhöhung der Proteinzufuhr von 11% auf etwa 23% der Gesamtkalorien die Blutfettwerte, die mit Herzkrankheiten in Verbindung gebracht werden, positiv veränderte. [Wolfe and Piche, 1999, Wolfe, 1995, Wolfe and Giovannetti, 1991]. Diese Vorzüge konnte sowohl bei gesunden Probanden, als auch bei Hochrisikopatienten beobachtet werden.
Während die Proteinzufuhr erhöht wurde, stellte Dr. Wolfe sicher, dass der Fettanteil der Ernährung gleich blieb (25 bis 35% Fett), während der Kohlenhydratanteil reduziert wurde (von etwa 63% auf etwa 48%)
Der exakte Umfang der Veränderungen war recht groß und bei einer Studie sanken die Spiegel schlechter Fette wie LDL Cholesterin um 6% bis 9%, während die Spiegel guter Fette wie HDL Cholesterin um 12% bis 17% stiegen [Wolfe, 1995]. Zusätzlich hierzu sank das Verhältnis von Plasma Gesamtcholesterin zu HDL Cholesterin (je niedriger das Verhältnis ist, desto besser) um 15% bis 16%. Zu guter Letzt sanken die Triglyzeridspiegel bei dieser Studie um 18% bis 23%.
Ein anderer interessanter Effekt der Erhöhung der Proteinzufuhr bei diesen Studien war, dass der Grad der Sättigung während der proteinreichen Ernährung höher ausfiel. Mit anderen Worten ausgedrückt fühlten sich die Probanden bei derselben Kalorienzufuhr satter. Protein ist bekannt dafür, dass es diese Wirkung besitzt.
Protein und die Nierenbelastung
Die Nieren verarbeiten letztendlich Chemikalien, die beim Abbau von Protein entstehen. Aufgrund dieser Tatsache haben einige theoretisiert, dass zusätzliches Protein die Nieren belasten und hierdurch schädigen könnte. In der wissenschaftlichen Fachliteratur gibt es jedoch keine Daten (weder bei gesunden Ratten, noch bei gesunden Menschen), die solche Theorien unterstützen.
Eine neue Studie widerlegt diese Theorie sogar, Im Rahmen dieser Studie wurde die Proteinzufuhr auf bis zu 2,8 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht erhöht. Einige mit Ratten durchgeführte Studien haben gezeigt, dass Ratten, deren Ernährung zu 80% aus Protein bestand, auch nach einer längeren Phase dieser Ernährung keinerlei Zeichen von Nierenschäden zeigen. [Zaragoza et al. 1987].
Protein und Osteoporose
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine hohe Proteinzufuhr mit einer erhöhten Kalziumausscheidung über den Urin in Verbindung gebracht werden kann. Aus diesem Grund dachten Wissenschaftler, dass dies zu Osteoporose führen könnte. Solche Bedenken wurde jedoch in letzter Zeit widerlegt. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass eine höhere Proteinzufuhr für gewöhnlich sogar zu einem höheren Mineralstoffgehalt der Knochen führt [Cooper et al. 1996, Freudenheim et al. 1986]. Da Training dafür bekannt ist, dass es die Knochenmasse erhöht, führte eine proteinreiche Ernährung in Verbindung mit sportlichem Training trotz jeglicher Kalziumausscheidung zu einer Nettoerhöhung der Knochenmasse.
Die angeblichen Gesundheitsrisiken des Verzehrs großer Mengen von Protein
Was ist die Wahrheit? Sind proteinreiche Ernährungsformen gefährlich? Sieh selbst, was die Wissenschaft hierzu zu sagen hat.
Beeinträchtigte Nierenfunktion?
Auch wenn Studien veröffentlicht wurden, die gezeigt haben, dass eine exzessive Proteinzufuhr bei Menschen mit eingeschränkter Nierenfunktion oder anderen Nierenproblemen die Nieren unnötigen Belastungen aussetzt, müssen sich gesunde Menschen über eine proteinreiche Ernährung keine Gedanken machen. Dies konnte eine Studie, die mit Bodybuildern durchgeführt wurde, die 2,8 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag verzehrten, zeigen – es konnte keine Beeinträchtigung der Nierenfunktion beobachtet werden. [Poortmans and Dellalieux 2000]. Bei einer älteren, mit weiblichen Ratten durchgeführten Studie, schien sich die Nierenfunktion bei einer proteinreichen Ernährung sogar zu verbessern [Sterck et al. 1992].
Kalziumverlust?
Einige Studien konnten zeigen, dass eine Erhöhung der Proteinzufuhr auf 140 bis 225 Gramm pro Tag die Rate der Ausscheidung von überschüssigem Kalzium über den Urin erhöhte [Hegsted et al. 1991]. Bei diesen Studien waren jedoch die Zufuhr von Kalzium und Phosphor beschränkt und wurden nicht proportional zur Erhöhung der Proteinzufuhr erhöht. Da vollwertige Proteinnahrungsmittel sowohl Kalzium, als auch Phosphor enthalten und selbst Proteinsupplements mit Kalzium und Phosphor angereichert werden, macht es Sinn, dass eine Erhöhung der täglichen Proteinzufuhr typischerweise von einer Erhöhung der Kalzium- und Phosphorzufuhr begleitet wird. Andere Untersuchungen konnten zeigen, dass in diesem Szenario eine Erhöhung der Proteinzufuhr sogar zu einer positiveren Kalziumbilanz führt und dass es keine negativen Auswirkungen auf den Kalziumgehalt der Knochen gibt. [Hegsted et al. 1991, Zigler and Filer, Jr. 1996, National Academy of Sciences National Research Council 1989].
Wenn Proteinsupplements verwendet werden, dann sollten dies mit Kalzium und Phosphor angereichert sein.
Es besteht kein Zweifel daran, dass eine Aufrecherhaltung der Proteinsyntheserate für Ausdauersportler, die mit hohe Volumen/hoher Frequenz trainieren ein großes Problem darstellen kann (dies ist einer der Gründe dafür, dass die Verwendung von Steroiden unter Radprofis so weit verbreitet ist). Aus stoffwechseltechnischer Sicht verbringen diese Sportler einen großen Teil ihres Tages in einem katabolen Zustand. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, dass diese Sportler eine positive Stickstoffbilanz aufweisen (in der Nähe von 2 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht), um sicherzustellen, dass der massive tägliche Kalorienverbrauch ihre fettfreie Muskelmasse nicht negativ beeinflusst. Zu viel Protein jedoch (mehr als 2 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht) kann für Ausdauersportler ein Problem darstellen, da es das Säure/Basen Gleichgewicht des Körpers verändern kann, wodurch die Fähigkeit hochintensive Aktivitäten über einen längeren Zeitraum aufrecht zu erhalten beeinträchtig werden kann, oder weil Protein dringend benötigte Kohlenhydrate in der Ernährung ersetzt. [Eric Noreen, MS, PhD candidate. University of Western Ontario, ON, Canada].
Vollwertige Nahrungsmittel vs. Supplements
Sportler und Ernährungsexperten streiten seit Jahren darüber, ob Proteinsupplements notwendig sind oder nicht. Ernährungsexperten argumentieren, dass der Proteinbedarf über vollwertige Nahrungsmittel gedeckt werden kann. Sie sagen außerdem, dass Proteinsupplements keine Vorzüge mit sich bringen. Ich stimme in diesem Punkt nicht notwendigerweise mit diesen Experten überein.
Sicherlich macht es mehr Spaß ein großes Steak zu essen, als einen Proteinshake zu trinken, aber Proteinsupplements können im Vergleich zu vollwertigen Proteinquellen signifikante Vorzüge besitzen.
Abwechslungsreichtum und Bequemlichkeit
Die meisten Sportler und Ernährungsexperten werden sicherlich der Aussage zustimmen, dass die Proteinzufuhr aus unterschiedlichen Quellen stammen sollte. Unterschiedliche Proteinquellen weisen unterschiedliche Aminosäureprofile und Mineralstoffprofile auf. Der Konsum einer begrenzten Vielfalt von Makronährstoffen (Protein, Kohlenhydrate oder Fette) oder Mikronährstoffen kann zu Mangelerscheinungen führen. Wie kannst Du solche Defizite verhindern? Iss abwechslungsreich! Die Grundlage Deiner Ernährung sollte aus Proteinquellen wie magerem Rindfleisch, Eiern, fettarmem Käse, Milch, Fisch und Geflügel bestehen.
Typischerweise wählen Sportler jedoch Proteinquellen, die bequem sind und einer minimalen Zubereitung bedürfen (und das war es mit Geflügel, Rindfleisch und Eiern). Da die Vielfalt der Proteinquellen bei diesem Szenario begrenzt ist, essen viele Sportler nicht genügend unterschiedliche Proteinquellen. Letztendlich möchte ein 90 Kilo Bodybuilder nicht ausschließlich Hüttenkäse essen, um seinen Proteinbedarf von 180 Gramm pro Tag zu decken.
Zusätzlich hierzu könnte es Proteinquellen, die aufgrund der Bequemlichkeit gewählt werden, an bestimmten Aminosäuren mangeln, die für Wachstum und Reparatur notwendig sind. Wenn dies geschieht, kann es, selbst wenn die Proteinmenge rein rechnerisch ausreicht, zu ernsthaften Defiziten im Bereich der Ernährung kommen. Ein Mangel an spezifischen Aminosäuren aufgrund einer begrenzten Nahrungsmittelvielfalt kann die normale Funktion des Körpers beeinträchtigen, da es sich beim Proteinstoffwechsel um ein hochkomplexes System aus zahlreichen Prozessen handelt.
Proteinsupplements enthalten häufig qualitativ sehr hochwertiges Protein und bedürfen keiner Mahlzeitenplanung, die darüber hinaus geht, dass Du Dir Deinen Proteinshake oder Proteinriegel auf dem Weg nach draußen greifst. Da diese Proteinpulver häufig auch mit Vitaminen und Mineralstoffen (zwei andere Komponenten einer ausgewogenen Ernährung, an denen es vielen Sportlern mangelt) angereichert sind, können sie eine bequeme Quelle anderer Nährstoffe darstellen, die für optimale Ernährung und Wachstum notwendig sind.
Proteinsupplement und die Kosten
Wie sieht es mit den Kosten aus? Ernährungsexperten haben behauptet, dass Proteinsupplements relativ zu ihrem Proteingehalt recht teuer sind und dass vollwertige Nahrungsmittelquellen billiger sind. Dem ist nicht so.
Proteinsupplements sind zwar in einigen Fällen geringfügig teurer, aber sie sind nicht substanziell teurer als vollwertige Nahrungsmittelquellen, wenn man den Preis für 40 Gramm Protein vergleicht. Die meisten Proteinpulver, die etwa 40 Gramm Protein, 24 Gramm Kohlenhydrate und 3 Gramm Fett liefern, sind substantiell billiger (und sicherlich nahrhafter) als die Fastfood Mahlzeiten, die einige Individuen dem Kochen einer Mahlzeit mit einem halben Pfund Geflügel oder einem Dutzend Eiklar vorziehen würden. Da viele Nahrungsmittelquellen auch andere Makronährstoffe (Kohlenhydrate und Fette) enthalten, sind fett- und kohlenhydratfreie Proteinpulver für all diejenigen interessant, die daran interessiert sind, ihre Proteinzufuhr bei minimaler Erhöhung der Kalorienzufuhr durch andere Makronährstoffe zu erhöhen.
Protein und Verdaulichkeit
Zu guter Letzt besteht ein weiterer Vorteil von Proteinsupplements darin, dass sie so hergestellt werden, dass sie schneller als vollwertige Proteinquellen verdaut werden können. Zusätzlich zur schnelleren Verdauung, wird bei guten Proteinsupplements aufgrund des Aminosäureprofils und der geringen Mengen an Laktose und Fett ein hoher Prozentsatz des Proteins vollständig verdaut und absorbiert. Heute zutage werden viele Proteinquellen in Supplementform bei der Herstellung teilweise hydrolysiert (aufgebrochen). Deshalb bedürfen sie einer geringeren Verdauung, bevor sie absorbiert werden.
Proteinqualität
Die Proteinqualität kann auf vielen unterschiedlichen Wegen gemessen werden. Die beiden am weitesten verbreiteten sind die biologische Wertigkeit (BV) und der um die Proteinverdaulichkeit korrigierte Aminosäurescore (PDCAAS).
Die biologische Wertigkeit gibt uns einen Hinweis darauf, wie viel des verzehrten Proteins im Körper verbleibt (der Rest wird über Schweiß, Urin und Fäkalien ausgeschieden). Die biologische Wertigkeit wird relativ zu einen qualitativ hochwertigen Referenzprotein (für gewöhnlich Eiprotein) gemessen, welcher eine biologische Wertigkeit von 100 zugeordnet wird. Ein Protein mit einer biologischen Wertigkeit von 70% oder darüber wird für gewöhnlich als qualitativ hochwertiges Protein angesehen.
Der PDCAAS misst die individuellen Aminosäuren im Protein. Ein Mangel an nur einer Aminosäure kann dramatische negative Folgen besitzen. Deshalb untersucht diese Methode zur Bestimmung der Proteinqualität den Gehalt an essentiellen Aminosäuren im zu testenden Protein und vergleicht diesen mit dem menschlichen Bedarf an essentiellen Aminosäuren. Da ein Protein nur so gut wie sein schwächstes Glied ist, wird die essentielle Aminosäure, die in der geringsten Menge in der Proteinquelle enthalten ist, als limitierende Aminosäure bezeichnet.
Weizenprotein ist dafür bekannt, eine Proteinquelle von schlechter Qualität zu sein, was an der limitierenden Aminosäure Lysin liegt. Da der Lysingehalt von Weizenprotein nur bei 8 mg pro Gramm Protein liegt, während der menschliche Bedarf bei 19 mg pro Gramm Protein liegt, liefert diese Proteinquelle nur 42% (8 geteilt durch 19) des für Wachstum und Reparatur benötigten Lysins.
Tierische Proteinquellen schneiden sowohl bei der biologischen Wertigkeit, als auch beim PCDAAS besser ab. Dies ist der Grund dafür, dass tierische Proteinquellen für Sportler typischerweise die Proteinquellen der Wahl darstellen. Andere Proteinquellen wie Bohnen, Getreide und Erdnüsse können gegessen werden, sind aber für gewöhnlich nicht ausreichend, um den Körper mit den für das Wachstum notwendigen Aminosäuren zu versorgen.
Aufgrund der hohen Proteinqualität tierischer Proteinquellen haben Wissenschaftler untersucht, ob tierisches Protein besser als vegetarische Proteinquellen für den Aufbau von Kraft und Muskelmasse, sowie den Abbau von Körperfett geeignet ist. Aus diesen Studien wurde geschlossen, dass eine „Allesfresser“ Diät, die Proteinquellen aus mehreren Quellen inklusive unterschiedlicher Fleischsorten, Eiern und Milchprodukten einer vegetarischen Ernährung, die kein Fleisch und nur kleine Mengen an Milchprodukten und Eiern umfasst, überlegen ist.
| Protein | Biologische Wertigkeit | PCDAAS |
| Volleiprotein | 100 | >1.00 |
| Hydrolysiertes Wheyprotein | 100 | >1.00 |
| Wheyprotein Konzentrat | 100 | >1.00 |
| Milch | 91 | >1.00 |
| Eiklar | 88 | >1.00 |
| Hüttenkäse | 84 | >1.00 |
| Thunfisch | 83 | ? |
| Fisch | 82 | ? |
| Rindfleisch | 80 | 0,92 |
| Geflügel | 79 | ? |
| Soja | 74 | 0,91 |
| Kasein | 71 | >1.00 |
| Erdnüsse | 68 | ? |
| Joghurt | 68 | ? |
| Haferflocken | 58 | 0,75 |
| Weizen | 54 | 0,42 |
Tabelle 1: Unterschiedliche Proteinquellen und ihre biologische Wertigkeit und ihr PCDAAS Score.
Qualitativ hochwertige Proteine
25% der Anwender leiden nach dem Verzehr von Wheyprotein Konzentrat aufgrund der natürlich enthaltenen Laktose unter Blähungen und einem aufgeblähten Gefühl. Der Proteingehalt von Wheyprotein Konzentrat kann von 35% bis hin zu 80% Protein liegen. Je niedriger der Proteingehalt (Qualität) ausfällt, desto höher ist der Laktosegehalt. Bei qualitativ hochwertigem Wheyprotein (wie Wheyprotein Isolat, das praktisch laktosefrei ist) sind diese Probleme stark reduziert. Außerdem ist jede Firma, die die Prozentsätze eines jeden Inhaltsstoffes angibt, anstatt eine unspezifische Liste der Inhaltsstoffe auf das Etikett zu drucken wahrscheinlich etwas ehrlicher, wenn es darum geht Dir zu sagen, was Du kaufst. Zu guter Letzt wird jede gute Firma auf Nachfrage ein Analysezertifikat des Proteinherstellers vorlegen können, das aufzeigt, welche Inhaltsstoffe enthalten sind [Alex Rogers. Proteinfactory.com Owner, NJ, USA].
Vegetarier und Muskeln?
Da Fleisch eine gute Quelle für qualitativ hochwertiges Protein, Vitamine und Mineralstoffe ist, überrascht es nicht, dass die meisten Sportler und Bodybuilder eine Menge Fleisch essen. Viele Ernährungsexperten und Vegetariergruppen vertreten jedoch einen Anti-Fleisch Standpunkt. Auch wenn einige ihrer Ideen nicht völlig ignoriert werden können, sind ihre pauschalen Aussagen gegen den Fleischkonsum fehlgeleitet. Natürlich kann fettes Fleisch zu Verschlechterungen der Blutfettwerte und anderen Gesundheitsrisiken führen, aber der Konsum von magerem Fleisch scheint viele Vorzüge mit sich zu bringen – insbesondere für Kraftsportler.
Dr. Wayne W. Campbell, ein Ernährungsexperte und Stoffwechselforscher der University of Arkansas hat immer wieder gezeigt, dass eine Lakto-Ovo vegetarische Ernährung (Eier und Milchprodukte sind erlaubt) bei älteren Kraftsportlern die positiven Veränderungen der Körperkomposition, die bei Fleischessern beobachtet werden, behindern kann. [Campbell et al. 1995a, 1995b, 1999]. Bei seinen Studien bekamen die Probanden zwischen 0,8 und 1,8 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag. Unabhängig von der Proteinmenge konnten Vegetarier sich nicht im selben Umfang wie Fleisch essende Kraftsportler verbessern.
Aus all diesen Daten wird klar, dass die Zugabe von Fleisch zu einer vegetarischen Ernährung die Zuwächse an Muskeln und den Fettabbau erhöhen kann, die bei einem Training mit Gewichten beobachtet werden können. Da es vegetarischen Proteinen (neben Eiern und Milchprodukten) an bestimmten essentiellen Aminosäuren mangeln kann, könnte dies optimale Muskelzuwächse selbst dann behindern, wenn die berechnete Gesamtkalorienmenge adäquat zu sein scheint.
Milchprotein-Komponenten
Wie Du in Tabelle 2 sehen kannst, machen Wheyprotein und Kasein mindestens 90% des Gesamtproteingehalts von Kuhmilch aus. Du wirst außerdem sehen, dass Tabelle 3 eine Auflistung der Peptide und Proteine enthält, die in Wheyprotein und Kasein enthalten sind. Milch ist wahrscheinlich komplexer, als Du gedacht hättest.
Ich hebe diese Komponenten des Milchproteins aus gutem Grund hervor. Viele Studien haben gezeigt, dass Whey- und Kasein Proteine im Körper unterschiedliche Eigenschaften besitzen. [Shah 2000, Hambraeus et al. 1995, Roberta and Zaloga 1994, Morley 1982, Boirie et al. 1997, Coste and D Tome 1991, Brantl et al. 1979, Demling and DeSanti 1998, Demling and DeSanti 2000].
| Nicht denaturierte Kuhmilch (35 g Protein/Liter Milch) | Nicht denaturiertes Wheyprotein (6,3 g Protein/Liter Milch) | Nicht denaturiertes Kasein Protein (26 g Protein/Liter Milch) |
| Kasein Protein: 74% | Beta-Lactoglobulin: 60% | Alpha-Kasein: 50% |
| Wheyprotein: 18% | Alpha-Lactalbumin: 19% | Beta-Kasein: 36% |
| Unterschiedliches: 2% | Immuno-Globuline: 11% | K-Kasein: 13% |
| Glykomakro Peptide: 3% | Serum Albumin: 6% | |
| Proteose Peptone: 3% | Laktoferrin: 2% | |
| Lakto-Peroxidase: 0,5% | ||
| Lysozyme: 0,001% |
Tabelle 2: Die Zusammensetzung von nicht denaturierter Kuhmilch, Wheyprotein und Kasein
Proteinverarbeitung und Isolierung
Es ist wichtig anzumerken, dass diese erstaunlichen Eigenschaften von Wheyprotein und Kasein nur dann verfügbar sind, wenn die Verarbeitung des Ausgangsprodukts – Milch – richtig durchgeführt wird (d.h. die Proteine werden nicht zerstört oder denaturiert und es gehen auch keine Peptide verloren [Bounos et al. 1991, Enomoto et al. 1993]. Die Verarbeitung der Milch kann auf unterschiedlichen Wegen geschehen, um das Kasein und das Wheyprotein von Laktose, Fett und anderen Milchkomponenten zu trennen.
Die folgenden Typen von Wheyprotein sind heute verfügbar:
Wheyprotein Konzentrat
Wheyprotein Konzentrate werden bei niedrigen Temperaturen und unter säurearmen Bedingungen hergestellt. Sie können bis zu 70% oder 80% Protein in Kombination mit geringen Mengen an Laktose zu Fett enthalten. Zusätzlich hierzu stellt die Filtration bei niedrigen Temperaturen und in einem säurearmen Umfeld sicher, dass 90 bis 96% des Proteins nicht denaturiert wird. Deshalb enthalten Wheyprotein Konzentrate die meisten aktiven Peptide des Molkeanteils der Milch.
Ionengetauschtes Wheyprotein Isolat
Ionengetauschtes Wheyprotein Isolat wird so verarbeitet, dass es mehr als 90% Protein bei minimalen Mengen an Laktose und Fett enthält. Dies stellt im Vergleich zu Wheyprotein Konzentraten einen Vorteil dar, wenn es lediglich um den Proteingehalt geht. Einige der Isolationsschritte (Ionenaustauschprozesse) führen jedoch zu einer Denaturierung oder einem Verlust wichtiger Peptide. Aus diesem Grund weisen ionengetauschte Wheyprotein Isolate zwar vielleicht einen höheren Proteingehalt auf, bieten aber dafür nicht dieselben Gesundheitsvorzüge und Muskelaufbauvorzüge wie Wheyprotein Konzentrate mit ihrem niedrigeren Proteingehalt.
Cross Flow-mikrofiltriertes Wheyprotein
Die Cross Flow Mikrofiltrationsmethoden (CFM) wurden entwickelt, um die Probleme zu verhindern, die bei ionengetauschten Wheyprotein Isolaten beobachtet werden können. Diese Methode ist die mit Abstand beste Methode zur Herstellung von Wheyprotein. Diese Methode kann genau wie die Ionenaustauschmethode ein Isolat produzieren, das einen Proteingehalt von mehr als 90% bei nur minimalen Mengen an Laktose und Fett aufweist. Im Gegensatz zu ionengetauschten Proteinen sind CFM Proteine jedoch zu mindestens 99% nicht denaturiert und enthalten alle wichtigen Peptide. Zusätzlich hierzu ist der Kalziumgehalt von CFM Protein hoch und dies ist bei einer proteinreichen Ernährung ein wichtiger Gesichtspunkt.
Protein Hydrolysate
Proteine wie Wheyprotein und Kasein können mit Hilfe von Enzymen, die kurze Ketten von Aminosäuren und freie Aminosäuren produzieren, hydrolysiert (in kleinere Bestandteile aufgebrochen) werden. Dieser Prozess ahmt unsere körpereigene Verdauung nach. Dies macht die Hydrolyse zu einem idealen Weg Protein zu verarbeiten, so lange der Hersteller darauf achtet, dass das Protein im Lauf des Prozesses nicht denaturiert wird. Einmal hydrolysiert besitzen diese nicht denaturierten Peptide viele Vorzüge gegenüber vollwertigen Proteinquellen.
Der Verdauungstrakt zieht Peptide ganzen Proteinen und Aminosäuren vor und hydrolysierte Proteine werden leichter aufgebrochen und in den Blutkreislauf aufgenommen, als dies bei vollwertigen Proteinquellen der Fall ist [Ziemlanski et al. 1978]. In der Tat können hydrolysierte Proteine in der Hälfte der Zeit absorbiert werden, die notwendig ist, um vollwertige Proteine oder freie Aminosäuren zu absorbieren. Dies kann zu einer schnelleren Aminosäurezufuhr in den Körper führen, wenn dieser Aminosäuren am dringendsten braucht (wie nach einem Training mit Gewichten.
Protein nach dem Training
Nach dem Training (unabhängig davon, ob es sich um aerobes oder anaerobes Training handelt), ist der Körper auf eine Nährstoffaufnahme in die Muskelzellen vorbereitet. Was solltest Du also Deinen hungrigen Muskeln geben?
Ein Teil hiervon sollte für eine leichte und schnelle Verdauung des Proteins in flüssiger Form konsumiert werden.
Deine Proteinmahlzeit bzw. Dein Proteinshake nach dem Training sollte:
- schnell verdauliche, hochglykämische Kohlenhydrate (z.B. Maltodextrin und Dextrose) umfassen, die eine schnelle und starke Erhöhung der Spiegel des anabolen Hormons Insulin bewirken und die Glykogensynthese anregen.
- schnell verdauliches Protein mit einem vollständigen Aminosäureprofil (wie Wheyprotein Hydrolysat und/oder Milchprotein Isolat mit Volleiprotein) umfassen.
- Minimale Mengen an Fett enthalten, da Fett die Verdauung und die Nährstoffzufuhr verlangsamt.
- Verzweigtkettige Aminosäuren enthalten, die die Proteinsynthese unabhängig vom Training anregen. Auch Glutamin wird von vielen Proteinexperten als entscheidend angesehen.
- Ein Kohlenhydrat zu Protein Verhältnis von etwa 2 Teilen Kohlenhydraten und einem Teil Protein umfassen und insgesamt etwa 0,8 Gramm Kohlenhydrate und 0,4 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht liegen.
Hydrolysierte Proteine weisen eine höhere biologische Wertigkeit als Konzentrate und andere Proteinzubereitungen auf [Ziemlanski et al. 1978]. Eine höhere biologische Wertigkeit sollte sich in einer besseren Verarbeitung und Verwendung des Proteins im Körper widerspiegeln. Zusätzlich hierzu kann diese Erhöhung der biologischen Wertigkeit die IGF-1 Ausschüttung erhöhen, was – wie bereits erwähnt wurde – das Muskelwachstum anregen kann [Adams 1998].
Zu guter Letzt haben Studien sogar gezeigt, dass Hydrolysate die Ausschüttung des katabolen Hormons Kortisol nicht anregen, während intakte vollwertige Proteine dies tun [Slag et al. 1981]. Es wurden milde enzymatische Hydrolyseprozesse entwickelt, um Proteine schonend zu hydrolysieren. Die besten Hydrolysate werden mit Enzymen hydrolysiert.
Wheyprotein vs. Kasein – Ist eines besser als das andere?
Wheyprotein und Kasein enthalten nicht nur unterschiedliche bioaktive Peptide, sondern weisen auch physikalische Unterschiede auf. Der Hauptunterschied liegt darin, wie sie sich verhalten, wenn sie in Deinen Verdauungstrakt gelangen. Beides sind definitiv qualitativ hochwertige Proteinquellen mit hohem PDCAAS und hoher biologischer Wertigkeit, aber die größten Unterschiede sind die Verdauungsrate und die Absorption in den Körper [Mahe et al. 1996, Boirie et al. 1997].
Abbildung 2: Die Auswirkungen von Wheyprotein vs. Kasein Protein auf die Proteinbilanz (2 Stunden vs. 7 Stunden)
Einfach gesagt passieren die Aminosäuren und Peptide aus dem Wheyprotein den Verdauungstrakt schneller und gelangen auch schneller in den Blutkreislauf, während die Aminosäuren und Peptide aus Kasein im Verdauungstrakt „gerinnen“ und deshalb sehr viel langsamer verdaut werden. Es dauert deshalb länger als bei Wheyprotein, bis die Aminosäuren und Peptide den Blutkreislauf erreichen. In diesem Fall ist schneller nicht notwendigerweise besser.
Doch was bedeuten diese Unterschiede bei Verdauung und Absorption? Die Aminosäuren und Peptide aus Wheyprotein gelangen schnell ins Blut. Und diese rapide Erhöhung der Blutaminosäurespiegel bewirkt eine schnelle und kurzlebige Erhöhung der Proteinsynthese. Studien zeigen, dass die Blutaminosäurespiegel nach dem Konsum von Wheyprotein steigen und dann etwa 120 Minuten nach dem Verzehr wieder auf den Normalwert abfallen. Auch wenn dies die Proteinsynthese anregt, hat es keinen Einfluss auf eine Verlangsamung des Proteinabbaus. Das Verhältnis von Proteinsynthese zu Proteinabbau bestimmt die Muskelzuwächse.
Kasein besitzt hingegen die entgegengesetzte Wirkung. Die langsame Aminosäurezufuhr führt zu einer kleinen aber anhaltenden Erhöhung der Blutaminosäurespiegel über einen langen Zeitraum. Nach dem Konsum von Kasein sind die Blutaminosäurespiegel für mindestens 420 Minuten erhöht. Dies reduziert den Proteinabbau signifikant.
Wenn man die Auswirkungen des Konsums von Wheyprotein und Kasein berechnet und die Netto Proteinsynthese oder der Netto Proteinabbau gemessen werden, besteht, wie Abbildung 2 zeigt – 120 Minuten nach dem Verzehr kein großer Unterschied, was die Proteinbilanz (das Verhältnis von Proteinsynthese zu Proteinabbau) angeht. 420 Minuten nach dem Verzehr wies die Kasein Gruppe jedoch eine sehr viel positivere Proteinbilanz als die Wheyprotein Gruppe auf und die Gesamtproteinsynthese fiel höher als der Gesamtproteinabbau aus (siehe Abbildung 2).
Die Rate der Verdauung Deines Proteins besitzt einige recht interessante Auswirkungen auf die Proteinbilanz im Körper. Im Rahmen einer von Dangin durchgeführten Studie wollten die Autoren die Unterschiede bezüglich der Proteinbilanz zwischen langsam und schnell verdaulichen Proteinen unabhängig von den anderen Unterschieden von Wheyprotein und Kasein untersuchen. Sie verglichen deshalb langsam verdauliches Kasein Protein mit einer schnell verdaulichen Aminosäuremischung, die der Aminosäurekomposition von Kasein sehr ähnlich war. Dann verglichen sie ein schnell verdauliches Wheyprotein mit einem modifizierten Wheyprotein, das eine langsamere Verdauungsrate aufwies. Am Ende der 7 Stunden Messphase resultierten die langsam verdaulichen Proteine (unabhängig davon, ob es sich um Wheyprotein oder Kasein handelte) in einer positiveren Proteinbilanz als die schnell verdaulichen Proteine.
Trainierende, die alle 2 bis 3 Stunden Protein zu sich nehmen werden wahrscheinlich keinen Unterschied zwischen diesen beiden Typen von Protein spüren. Schließlich wurden die einzigen Unterschiede bezüglich der Proteinbilanz nach 7 Stunden beobachtet. 2 Stunden nach dem Verzehr war die Proteinbilanz bei beiden Proteinquellen dieselbe.
Im Rahmen einer Studie, die im Jahr 2000 von Demling und DeSanti veröffentlicht wurde, verglichen die Autoren der Studie Veränderungen bezüglich Körperkomposition und Kraft bei übergewichtigen Polizisten, die ihre Ernährung mit 75 Gramm einer Milchprotein Mischung, die hauptsächlich aus Kasein bestand oder einer reinen Wheyproteinmischung ergänzten. Wie Du in Abbildung 3 sehen kannst, verlor die Milchprotein/Kasein Gruppe fast 3 Kilo mehr Fett und baute fast 2 Kilo mehr Muskelmasse als die Wheyprotein Gruppe auf. Zusätzlich hierzu konnte die Milchprotein/Kasein Gruppe ihre Muskelkraft um 31% mehr als die Wheyprotein Gruppe steigern.
Abbildung 3: Die Auswirkungen von Diät vs. Wheyprotein Supplementation vs. Milchprotein Isolat Supplementation
Diese erstaunlichen Unterschiede und Folgeuntersuchungen zeigten, dass eine Kasein Supplementation im Vergleich zu einer Wheyprotein Supplementation doppelt so schnellen Regeneration der fettfreien Muskelmasse und der Muskelfunktion führte [Demling and DeSanti, 1998].
Hierzu beitragende Faktoren umfassen:
Die langsame Rate der Verdauung und Absorption von Milchprotein/Kasein
Milchprotein/Kasein könnte im Lauf der Zeit eine positivere Stickstoffbilanz fördern
Die aktiven Peptidkomponenten von Milchprotein/Kasein Protein besitzen anabole und antikatabole Wirkungen.
Sicherlich könnte eine Kombination von Wheyprotein und Kasein die anabolen und antikatabolen Vorzüge, sowie die bioaktiven Peptide beider Proteinquellen liefern. Eine Proteinmischung aus Milchprotein Isolaten, Wheyprotein Isolaten und Kasein stellt wahrscheinlich die beste mögliche Kombination für sowohl Diät, als auch Muskelaufbau dar.
„Meine Meinung bezüglich der Gründe dafür, dass das Milchprotein Isolat/Kasein, das wir bei unserer Studie verwendet haben, zu besseren Resultaten geführt hat ist, dass die Menge an bioaktiven Peptiden in diesem Produkt höher als bei alternativen Produkten ausfiel. Die Verarbeitungsmethoden variieren von Firma zu Firma und wir glauben, dass einige Produkte mehr bioaktive Peptide enthalten. Und diese wirkungsvollen Peptide können die Stickstoffeinbehaltung und den Transport von Aminosäuren in fettfreies Körpergewebe anstatt ins Fettgewebe erhöhen.“ [Robert H. Demling, M.D. Brigham and Women’s Hospital, Mass., USA].
Protein Timing
Es macht Sinn Proteinquellen in zwei Gruppen einzuordnen: langsam verdauliche Proteine und schnell verdauliche Proteine. In die Kategorie der langsam verdaulichen Proteine fallen vollwertige Proteinquellen wie Hüttenkäse, Eier, Rindfleisch, Fisch, Geflügel und Proteinpulver, die Milch und Kasein (Isolate oder Konzentrate) enthalten.
Schnell verdauliche Proteine sind Proteinquellen wie Wheyprotein Isolate oder Konzentrate, sowie die meisten Protein Hydrolysate (inklusive Kasein, Wheyprotein, usw.)
Als erstes morgens
Wenn Du morgens aufwachst, hat Dein Körper gerade eine 6 bis 9 Stunden lange Fastenphase hinter sich gebracht. Während des nächtlichen Fastens hat der Körper seine gespeicherte Energie verbraucht, indem er langsam Nährstoffe auf Leber, Fettzellen und Muskelzellen freigesetzt hat. Der Körper tut dies, um die Blutzuckerspiegel konstant zu halten und das Gehirn und andere Körpergewebetypen während des Schlafes mit Energie zu versorgen. Unglücklicherweise geht dies mit einem geringen Umfang einer Zerstörung von Körperzellen einher. Das Beste, was Du morgens für Deinen Körper tun kannst, ist deshalb der Verzehr einer relativ schnell verdaulichen Proteinquelle. Ein praktischer Weg, dies zu erreichen, wäre der Konsum eines kleinen Wheyprotein oder Hydrolysat Shakes direkt nach dem Aufwachen. Danach solltest Du etwas später Dein normales Frühstück essen.
Direkt nach dem Training
Direkt nach dem Training ist Dein Körper – und insbesondere Deine Muskeln – auf eine Nährstoffaufnahme eingestellt. Dies ist ein hervorragender Zeitpunkt für den Verzehr von schnell verdaulichem Protein. Da Wheyprotein Hydrolysate so ziemlich die am schnellsten verdauliche und absorbierbare Proteinquelle darstellen, sind sie für die Regeneration nach dem Training die Proteinquelle der Wahl. Aber auch Kohlenhydrate, Glutamin und BCAAs sind extrem wichtig.
Während des Tages
Da Dein Ziel während des Tages darin bestehen sollte, alle paar Stunden kleine Mahlzeiten mit hoher Kaloriendichte zu essen, ist die Notwendigkeit für spezielle Proteine begrenzt. Da Studien gezeigt haben, dass eine „Allesfresser“ Ernährung ideal für eine Förderung positiver Anpassungen an das Training ist, ist mageres Fleisch als Proteinquelle während des Tages ideal. Auch wenn ich mageres Fleisch als Proteinquelle während der meisten Zeit des Tages bevorzuge, kann eine gute Mischung aus Wheyprotein/Kasein/Milchprotein Isolat/Konzentrat aufgrund der Kombination von schnell und langsam verdaulichen Proteinen einen guten Kompromiss darstellen, wenn Du in Eile oder unterwegs bist.
Direkt vor dem zu Bett Gehen
Bevor Du Dich hinlegst und ins Land der Träume abtauchst, solltest Du eine letzte Mahlzeit vor der folgenden 6 bis 8 Stunden Fastenphase in Betracht ziehen. Hierdurch kannst Du Deinen Körper daran hindern, während der Nacht all seine gespeicherte Energie zu verbrauchen. Dies wäre ein hervorragender Zeitpunkt für ein langsam verdauliches Protein, da langsam verdauliche Proteine ihre Nährstoffe über einen Zeitraum von mehreren Stunden freisetzen. In der Tat haben die Studien, die wir oben betrachtet haben gezeigt, dass sich die Probanden selbst nach 7 Stunden noch im Bereich einer positiven Proteinbilanz befinden und immer noch eine langsame Nährstoffzufuhr stattfand [Boirie et al. 1997, Dangin et al. 2001]. Deshalb wäre eine Milchprotein Isolat/Konzentrat Mischung, die Wheyprotein und Kasein enthält, vor dem zu Bett Gehen eine gute Idee.
Zusammenfassung und Empfehlungen
Sowohl Ausdauersportler, als auch Kraftsportler brauchen mehr Protein, als von den meisten Ernährungsexperten und von offiziellen Stellen empfohlen wird. Ein steroidfreier Sportler, der eine ausreichende Menge an Kalorien zu sich nimmt, sollte täglich etwa 1,5 bis 2 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht konsumieren. Während einer Diät oder einer Verwendung anaboler Substanzen kann jedoch mehr Protein nötig und/oder von Vorteil sein (bis zu 4,5 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht).
Für Bodybuilder oder andere Sportler, die daran interessiert sind, ihre fettfreie Muskelmasse zu steigern, während sie gleichzeitig ihre Fettmasse minimieren, könnte ein über den „Bedarf“ hinausgehende Proteinzufuhr nützlich sein. Diese zusätzliche Proteinzufuhr kann die Stoffwechselrate stärker als andere Makronährstoffe erhöhen, einen insulinbedingten Fettaufbau verhindern, die Spiegel anaboler Hormone optimieren und das Risikoprofil für Herz-Kreislauf Erkrankungen verbessern. Vollwertige Proteinquellen enthalten häufig auch Kreatin und andere Nährstoffe, die für Sportler von Vorteil sein können.
Um Deinen Proteinbedarf für den Tag zu decken, musst Du mit jeder Mahlzeit eine gute Menge an qualitativ hochwertigem Protein konsumieren. Auch wenn dies alleine durch natürliche Proteinquellen möglich ist, kann dies von Zeit zu Zeit unpraktisch sein. Da ich weiß, wie wichtig die Bequemlichkeit in der Welt von heute geworden ist, möchte ich die Notwendigkeit von Proteinsupplements hervorheben.
Diese liefern eine schnelle und praktische Proteinquelle, die preislich mit anderen vollwertigen Proteinquellen vergleichbar ist. Ein guter Plan könnte darin bestehen, 3 bis 4 Mahlzeiten aus vollwertigen Nahrungsmitteln und 2 bis 3 Proteinmahlzeiten aus Supplements zu konsumieren.
Protein in Form von Supplements besteht heute zutage primär aus Milchproteinquellen inklusive Milchprotein Isolaten, Wheyprotein Isolaten, und Kasein. Wie bereits erwähnt wurde, enthalten Milchproteine zahlreiche wirkungsvolle Peptide, die interessante Dinge im Körper bewirken. Diese Peptide können die Verdauung, das Immunsystem und das Muskelwachstum regulieren.
Es tauchen kontinuierlich neue Protein Technologien auf, die vielversprechend sind, wenn es darum geht, die sportliche Leistungsfähigkeit zu steigern, die Körperkomposition zu verändern und die allgemeine Gesundheit zu verbessern. In der Zukunft könnten sich diese Proteine und andere Proteine, die wir heute noch nicht einmal kennen, als sehr effektive anabole, antikatabole und leistungssteigernde Hilfsmittel herausstellen.
