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Protein

Vielfältiger Baustein des Körpers

Protein (Eiweiß) ist lebenswichtig für jede Körperzelle. Die verschiedenen Proteine bestehen aus Ketten einzelner Aminosäuren, beim Menschen sind 21 proteinbildende Aminosäuren bekannt.

Welche Funktionen haben Proteine?

Proteine werden vom Körper benötigt, um Körpergewebe aufzubauen (z. B. Muskeln, Organe) sowie diesem Stabilität zu geben. So besteht etwa ein Drittel der Proteinmasse des Menschen aus dem Strukturprotein Kollagen. Zudem dienen Proteine dem Stofftransport (z. B. bei der Bindung von Sauerstoff an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen), der Immunabwehr (z. B. Immunglobuline) sowie der Steuerung und Regulation (z. B. Enzyme, Hormone, Rezeptoren). Aminosäuren sind außerdem Ausgangsstoffe für viele biologisch aktive Substanzen (z. B. Neurotransmitter). Bei unzureichender Aufnahme von Kohlenhydraten und Fett können Proteine auch als Energiequelle genutzt werden.

Der Körper kann nicht alle der 21 proteinbildenden Aminosäuren selbst herstellen. Es gibt acht essentielle (unentbehrliche) Aminosäuren, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Hinzu kommen sechs semiessentielle (bedingt unentbehrliche) Aminosäuren, die in bestimmten Lebenssituationen (z. B. Säuglingsalter, bestimmte Erkrankungen) nicht oder nicht in ausreichender Menge vom Körper hergestellt und damit unentbehrlich werden können (Tabelle 1).

Tabelle 1: Einteilung der proteinbildenden Aminosäuren beim Menschen (nach 1)

Essentiell Semiessentiell Nicht essentiell
Isoleucin Arginin Alanin
Leucin Cystein Asparagin
Lysin Glutamin Asparaginsäure
Methionin Histidin Glutaminsäure
Phenylalanin Serin Glycin
Threonin Tyrosin Prolin
Tryptophan   Selenocystein
Valin    

Wie viel Protein sollte täglich aufgenommen werden?

Der Proteinbedarf wird durch den Bedarf an essentiellen Aminosäuren bestimmt. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene eine tägliche Proteinzufuhr von 0,8 g pro Kilogramm Körpergewicht. Bei einer 70 kg schweren Person wäre somit eine Proteinmenge von 56 g pro Tag bedarfsdeckend. Etwa 8-10 % der Nahrungsenergie sollten aus Protein stammen (2). Da Kinder und Jugendliche einen Aufbaustoffwechsel haben, besteht ein höherer Proteinbedarf pro Kilogramm Körpergewicht als bei Erwachsenen. Auch bei Schwangeren und Stillenden erhöht sich der Proteinbedarf (Tabelle 2).

Tabelle 2: Empfehlungen für die Proteinzufuhr (3)

Alter Protein
g/kg Körpergewicht
und Tag
g/Tag
m w m w
Säuglinge
0 bis unter 1 Monat 2,7 14 14
1 bis unter 2 Monate 2,0 11 11
2 bis unter 4 Monate 1,5 8 8
4 bis unter 6 Monate 1,3 11 11
6 bis unter 12 Monate 1,1 9 9
Kinder
1 bis unter 4 Jahre 1,0    
4 bis unter 7 Jahre 0,9    
7 bis unter 10 Jahre 0,9    
10 bis unter 13 Jahre 0,9    
13 bis unter 15 Jahre 0,9    
Jugendliche und Erwachsene
15 bis unter 19 Jahre 0,9 0,8 62 48
19 bis unter 25 Jahre 0,8 57 48
25 bis unter 51 Jahre 0,8 57 48
51 bis unter 65 Jahre 0,8 55 47
65 Jahre und älter 0,8 53 46
Schwangere (ab 4. Monat)     58
Stillendea     63

a Etwa 2 g Proteinzulage pro 100 g sezernierte Milch

In welchen Lebensmitteln sind Proteine enthalten?

Besonders proteinreich sind tierische Lebensmittel wie Fleisch, Fisch, bestimmte Milchprodukte und Ei. Bei den pflanzlichen Lebensmitteln enthalten vor allem Getreide und Hülsenfrüchte (inkl. Sojabohnen) reichlich Protein. Auch die sogenannten Pseudogetreide (Buchweizen, Amaranth und Quinoa) sowie Nüsse und Ölsamen sind gute Proteinquellen.

Neben dem Proteingehalt ist die Proteinqualität der verschiedenen Lebensmittel von Bedeutung. Sie gibt an, in welchem Maße Nahrungsproteine in körpereigene Proteine umgesetzt werden können. Je ähnlicher das Verhältnis der Aminosäuren in den Nahrungsproteinen dem Bedarf des Körpers ist, umso höher ist die biologische Wertigkeit, und umso weniger muss davon für die Deckung des Proteinbedarfs aufgenommen werden. Neben der Aminosäurezusammensetzung spielt die Verdaulichkeit der verschiedenen Nahrungsproteine eine wichtige Rolle für die biologische Wertigkeit. So können tierische Proteine meist nahezu vollständig verdaut werden, während pflanzliche Proteine eine deutlich verringerte Verdaulichkeit aufweisen (Ausnahme: Soja). Der PDCAAS-Wert (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) kombiniert das Aminosäuremuster mit der Verdaulichkeit der verschiedenen Proteine (Tabelle 3). Je näher dieser an 100 liegt, desto höher ist die Proteinqualität.

Tabelle 3: Proteinqualität (PDCAAS) verschiedener Lebensmitteln (2)

Lebensmittel PDCAASa
Tierische Lebensmittel
Eiprotein 100
Milch 100
Rindfleisch 92
Schweinefilet 87
Pflanzliche Lebensmittel
Sojaproteinisolat 92
Bohnen (Dose) 68
Reis 60
Haferflocken 57
Erdnussmehl 52
Linsen (Dose) 52
Mais 51
Roggen 49
Weizenbrot (Krume) 44
Weizen (Korn) 40
Weizenbrot (Kruste) 32

a Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (%)

Worauf sollten Vegetarier und Veganer achten?

Die biologische Wertigkeit des Nahrungsproteins ist bei der derzeit üblichen Ernährungsweise Gesunder in Deutschland ohne Bedeutung. Das gilt auch für die meisten vegetarischen Kostformen (4). Für Vegetarier mit einem sehr geringen Konsum an tierischen Lebensmitteln sowie für Veganer ist es jedoch sinnvoll, die biologische Wertigkeit des Nahrungsproteins durch die Kombination verschiedener pflanzlicher Proteinquellen zu erhöhen (Aufwertungseffekt). Besonders Getreide und Hülsenfrüchte ergänzen sich gut: Getreide ist arm an Lysin, Threonin und Tryptophan, enthält aber größere Mengen an Methionin, der limitierenden Aminosäure in Hülsenfrüchten (2). Viele traditionelle Gerichte kombinieren Getreide mit Hülsenfrüchten, z. B. Falafel (Kichererbsenbällchen) mit Fladenbrot (Weizen), Reis mit Dal (Linsensauce), Maisbrei mit Bohnen oder Linsen mit Spätzle. Grundsätzlich genügt es jedoch, wenn die unterschiedlichen Proteinquellen über den Tag verteilt gegessen werden (5). Zudem sollten Veganer auf eine ausreichende Zufuhr an Nahrungsenergie achten, damit keine Nahrungsproteine für die Energiegewinnung herangezogen werden.

Wie äußert sich ein Proteinmangel?

Ein Proteinmangel kommt fast ausschließlich in sogenannten Entwicklungsländern vor. Meist geht ein Proteinmangel mit einem generellen Mangel an Nahrungsenergie sowie an Mikronährstoffen einher. Aufgrund der zu geringen Energiezufuhr werden körpereigene Proteine abgebaut, es kommt u. a. zu starkem Gewichtsverlust, zur Leberverfettung zu Veränderungen der Schleimhäute und einer Beeinträchtigung des Immunsystems (4).

Wie sind Vegetarier und Veganer mit Protein versorgt?

Studien zeigen, dass sowohl Vegetarier als auch Veganer meist ausreichend Protein aufnehmen. In einer britischen Untersuchung mit über 35.000 Frauen lag die durchschnittliche Proteinzufuhr der Mischköstlerinnen bei 95 g/Tag und die der Vegetarierinnen bei 75 g/Tag (6). Veganerinnen nahmen in verschiedenen Studien zwischen 52 und 58 g Protein pro Tag auf (7). Insgesamt erreichen Veganer durchschnittlich am ehesten die DGE-Empfehlungen zur Proteinzufuhr, sowohl Vegetarier als auch Mischköstler nehmen mehr Protein auf als empfohlen. Dennoch lagen in der Deutschen Vegan-Studie 31 % der Männer und 41 % der Frauen unterhalb der empfohlenen Proteinzufuhr (8). Veganer sollten daher auf eine ausreichende Energie- und Proteinzufuhr achten. Aber auch in der deutschen Allgemeinbevölkerung erreicht ein Teil der Erwachsenen nicht die empfohlene Proteinzufuhr (z. B. 21 % der 19-24-jährigen Frauen, etwa je 13 % der über 25-jährigen Frauen und der über 50-jährigen Männer).

Insgesamt ist die durchschnittlichen Proteinzufuhr in Deutschland jedoch deutlich höher als empfohlen (Männer 85 g/Tag, Frauen 64 g/Tag; Anteil an der Energiezufuhr 14 %). Die größte Menge an Proteinen nehmen Männer über Fleisch und Wurst sowie Milch und Käse auf, bei Frauen stehen Milchprodukte an erster Stelle (9). Ob sich eine erhöhte Proteinzufuhr gesundheitlich nachteilig auswirkt, ist bisher unklar. Eine hohe Aufnahme an tierischen Proteinen ist jedoch immer mit einer hohen Zufuhr an anderen Inhaltsstoffen wie Fett, gesättigte Fettsäuren, Cholesterin und Purinen verbunden (1).

Fazit

Proteine erfüllen zahlreiche Funktionen im Körper. Die durchschnittliche Proteinzufuhr in Deutschland übersteigt den Bedarf deutlich. Auch Vegetarier nehmen meist etwas mehr Protein auf als empfohlen und können ihren Bedarf ausreichend decken. Ebenso ist bei den meisten Veganern eine ausreichende Proteinzufuhr sichergestellt. Dennoch weist ein Teil der Veganer eine zu niedrige Proteinzufuhr auf. Empfehlenswert bei veganer Ernährung ist daher die Kombination verschiedener pflanzlicher Proteinquellen über den Tag verteilt, um die biologische Wertigkeit des Nahrungsproteins zu erhöhen. Außerdem sollte auf eine ausreichende Energiezufuhr geachtet werden.

   

Interessante Fakten zu Protein

  • Der Begriff Protein leitet sich vom griechischen „proteios“ für „grundlegend, vorrangig“ ab.

  • Die typische menschliche und tierische Zelle besteht fast zur Hälfte des Trockengewichts aus Protein. Heute sind etwa 1.000 verschiedene Proteine bekannt (2).

  • Die erste Empfehlung für die Proteinzufuhr stammt vom deutschen Physiologen Carl von Voit: er legte 1877 aufgrund seiner Berechnungen das „Eiweißminimum“ für Erwachsene auf 118 g/Tag fest (bei einer Gesamtenergiezufuhr von 3.000 kcal/Tag) (10). Dieser Wert erwies sich mit dem Fortschreiten ernährungswissenschaftlicher Erkenntnisse als viel zu hoch.

  • Weltweit werden etwa 60 % der Proteinzufuhr über pflanzliche Nahrungsmittel gedeckt. Wichtigste Proteinquelle ist mit etwa 40 % Getreide (11).

Literatur

1   Biesalski HK, Grimm P, Nowotzki-Grimm S (2015): Taschenatlas Ernährung. Thieme, Stuttgart, 6. Aufl. S. 128f, 142
2 Elmadfa I, Leitzmann C (2015): Ernährung des Menschen. Ulmer, Stuttgart, 5. Aufl. S. 211, 217, 227, 231, 235f
3 Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE) (2015): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Neuer Umschau Buchverlag, Neustadt a. d. Weinstraße, 2. Aufl.
4 Leitzmann C, Müller C, Michel P, Brehme U et al. (2009): Ernährung in Prävention und Therapie. Hippokrates, Stuttgart, 3. Aufl. S. 37f
5 Young VR, Pellett PL (1994): Plant proteins in relation to human protein and amino acid nutrition. Am J Clin Nutr 59 (5 Suppl), 1203S-1212S
6 Cade JE, Burley VJ, Greenwood DC (2004): The UK Women's Cohort Study: comparison of vegetarians, fish-eaters and meat-eaters. Public Health Nutr 7 (7), 871-878
7 Leitzmann C, Keller M (2013): Vegetarische Ernährung. Ulmer, Stuttgart, 3. Aufl. S. 273
8 Waldmann A, Koschizke JW, Leitzmann C, Hahn A (2003): Dietary intakes and life-style factors of a vegan population in Germany: results from the German vegan study. Eur J Clin Nutr 57 (8), 947-955
9 Max Rubner-Institut (MRI) (Hrsg.) (2008): National Verzehrsstudie II. Ergebnisbericht, Teil 2. Karlsruhe, S. 103, 243
10  Heyll U (2007): Der „Kampf ums Eiweißminimum”. Dtsch med Wochenschr 132 (51/52), 2768-2773
11 FAOSTAT (2010): Food balance/food supply (http://faostat3.fao.org/download/FB/CC/E) (abgerufen 15.12.2015)