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Artikelreihe

  1. Proteine und Aminosäuren - Bausteine des Körpers
  2. Eiweißhaltige Lebensmittel / pflanzliches Eiweiß
  3. Eiweißmangel
  4. Eiweißüberschuss

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Proteine und Aminosäuren - Bausteine des Körpers

Proteine und Aminosäuren - Bausteine des Körpers
Inhaltsverzeichnis
  1. Aminosäuren
  2. Proteine
  3. Wirkungen von Aminosäuren und Proteinen
  4. Speicherung und Absorption
  5. Proteine für den Muskelaufbau
  6. Pflanzliche Proteine verbessern Knochendichte
  7. Pflanzliches Eiweiß senkt den Blutdruck
  8. Versorgung des Körpers mit Aminosäuren
  9. Proteine in der veganen Ernährung

Über die Ernährung nehmen wir tagtäglich Proteine (Eiweiß) auf. Protein wird vom griechischen Wort proteios abgeleitet und bedeutet so viel wie primär. Wie Kohlenhydrate und Fette zählen Proteine zur Gruppe der Makronährstoffe. Im Verdauungstrakt werden sie in Aminosäuren aufgespalten, die der Organismus dann wiederum zu körpereigenen Proteinen zusammensetzt. Menschliche Körperzellen, wie die Gehirn- und Muskelzellen, bestehen zu sehr großen Anteilen aus Aminosäuren.

Aminosäuren

Aminosäuren sind vereinfacht gesagt die Bausteine der Körperzellen. Ohne sie ist es nicht möglich, Zellen aufzubauen und zu reparieren, wenn es zum Beispiel nach einem intensiven Training zu kleinen Rissen im Muskelgewebe gekommen ist 1.

Mittlerweile sind 22 proteinogene (Protein bildendene) Aminosäuren im menschlichen Körper bekannt. Sie werden für den Aufbau von Peptiden und Proteinen benötigt. Im Erwachsenenalter kann der Organismus 13 Aminosäuren selbst herstellen. Neun weitere Aminosäuren müssen hingegen über die Ernährung aufgenommen werden, da sie vom Körper selbst nicht synthetisiert werden können. Sie werden als essentielle Aminosäuren bezeichnet.

Zu den essentiellen Aminosäuren gehören:

Proteine

Die bestimmte Abfolge bzw. Aneinanderkettung von Aminosäuren wird mit dem Begriff Aminosäuresequenz beschrieben. Setzt sich die Aminosäuresequenz aus über 100 Aminosäuren zusammen, wird sie in der Fachsprache Protein (umgangssprachlich auch Eiweiß) genannt. Unter 100 wird sie als Peptid bezeichnet. Proteine aus der Nahrung werden in einzelne Aminosäuren zerlegt, die der Organismus dann wiederum zu körpereigenen Aminosäuresequenzen zusammensetzt.

Wirkungen von Aminosäuren und Proteinen

Die Aminosäuren, Peptide und Proteine sind an verschiedensten Körperfunktionen wesentlich beteiligt. Sie werden vor allem für den Aufbau von Zellen und Gewebe benötigt. Das Bindegewebe wird so beispielsweise auch mit Hilfe der Strukturproteine Kollagen und Elastin gebildet. Proteine sind vor allem wichtig für das Wachstum und die Entwicklung von Kindern (auch während der Schwangerschaft) und Jugendlichen 2.

Aminosäuren sind Bestandteile von Enzymen und Hormonen, die wiederum an der Regulierung von Stoffwechselvorgängen beteiligt sind. Dazu gehört unter anderem das Hormon Insulin, welches den Blutzuckerspiegel kontrolliert. Regulierend wirken die Proteine auch am Säure-Basen-Haushalt und am Flüssigkeitshaushalt (u.a. Aquaporine) mit.

Vom Körper werden die Aminosäuren auch zu sogenannten Motor- bzw. Muskelproteinen Myosin und Aktin zusammengesetzt 3. Sie spielen bei den Bewegungen und Muskelkontraktionen eine immens wichtige Rolle. Mit den Muskelproteinen kann der Muskel chemische Energie in Bewegungsenergie umwandeln. Bekanntermaßen gehören Proteine zu den wichtigsten Nährstoffen, wenn es um den Aufbau von Muskeln geht. Die Muskelfasern bestehen beispielsweise zu 20% aus Proteinen. Kreatin, das aus den Aminosäuren Arginin, Glycin und Methionin besteht, ist an der Energieversorgung der Muskeln mit Energie beteiligt.

Aus Aminosäuren werden auch Antikörper (Immunglobuline) hergestellt. Somit unterstützen sie auch das Immunsystem. Außerdem werden unter anderem Sauerstoff und Mikronährstoffe mit Hilfe von Plasma- und Transportproteinen (wie Hämoglobin, Myoglobin und Albumin) zu ihren jeweiligen Zielorten im Organismus transportiert. In diesem Zusammenhang sind Proteine auch an der Speicherung von Eisen in der Leber beteiligt, das in Form von Ferritin zur Bindung des Sauerstoffs aus der Lunge benötigt wird.

Aber auch zur Bildung von Neurotransmittern werden die Aminosäuren benötigt. Neurotransmitter werden für die Reizübertragung von Nervenzelle zu Nervenzelle benötigt.

Proteine sind ebenfalls Bestandteile der Netzhaut (Retina). Rhodopsin ist solch ein Protein, das in der Netzhaut als Sehpigment an der Sehfähigkeit mitwirkt.

Zu Keratin (Faserproteine) zusammengesetzte Aminosäuren sind zudem Hauptbestandteile von Haaren und Fingernägeln.

Wie die anderen beiden Makronährstoffe Fett und Kohlenhydrate, können Proteine auch zur Energieversorgung des Körpers herangezogen werden. Der Brennwert je Gramm Protein beträgt 4,1 kcal 4. Nichtsdestotrotz sind Proteine nicht die bevorzugte Energiequelle. Sie werden verbrannt wenn Fette und Kohlenhydrate verbraucht sind. Dazu kann der Körper Proteine aus dem Gewebe (wie den Muskeln) herauslösen oder die über die Ernährung zugeführten Proteine verwenden, um mittels Glukoneogenese Glucose zu bilden. Die Folge ist dann der Muskelabbau. Darüber hinaus werden bei einem Eiweißüberschuss die zu viel aufgenommenen Aminosäuren in Glucose umgewandelt und zur Energieproduktion herangezogen 5.

Speicherung und Absorption

Aminosäuren können nur über einen kurzen Zeitraum im sogenannten Aminosäurepool des Körpers gespeichert werden. Der größte Speicher von Proteinen befindet sich im Muskelgewebe und soll natürlich möglichst nicht angetastet werden. Auch deswegen müssen Aminosäuren täglich über die Ernährung aufgenommen werden. Die Aufnahmerate (Absorption) der Aminosäuren hängt von der Zusammensetzung der Nahrung (u.a. Qualität der Proteine und Quantität der Aminosäuren), den individuellen genetischen Voraussetzungen, aber auch von physischen Belastungen ab 6. Aus diesen Gründen werden die Proteine vom Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten absorbiert.

Proteine für den Muskelaufbau

Ohne ein effektives Training wird der Muskelaufbau aber nicht gelingen. Die sportlichen Aktivitäten müssen im Einklang mit der Versorgung mit allen Nährstoffen stehen, wobei den Aminosäuren bzw. Proteinen natürlich eine übergeordnete Rolle zukommt. Sportler haben letztendlich nicht nur einen höheren Energie-, sondern auch einen größeren Proteinbedarf. Ernährungsorganisationen empfehlen für nicht sportlich aktive Menschen 0,8 g Eiweiß je kg Körpergewicht am Tag aufzunehmen 7. Für Sportler sind dagegen 1,2 bis zu 2 g je kg empfehlenswert. Athleten können auch laut wissenschaftlichen Untersuchungen eine optimale Proteinaufnahme mit einer gut geplanten vegetarischen (veganen) Ernährung erreichen 8.

Pflanzliche Proteine verbessern Knochendichte

Es wird angenommen, dass sich ein übermäßiger Verzehr von Proteinen aus Lebensmitteln mit einer hohen potentiellen Säurebelastung für die Nieren negativ auf die Knochendichte auswirkt (siehe Osteoporose Risiko senken) 9. Studien aus dem Jahr 2012 belegen, dass pflanzliche Eiweißquellen unter bestimmten Voraussetzungen gesund für die Knochen sind. Denn die höheren Aufnahmemengen von pflanzlichem Eiweiß sind für die Gesundheit der Knochen und für den Schutz vor Osteoporose ideal, wenn eine ausreichende Kalzium und Vitamin D Versorgung des Körpers sichergestellt wird 10.

Pflanzliches Eiweiß senkt den Blutdruck

Laut Wissenschaftlern gibt es eine signifikante inverse Beziehung zwischen der Aufnahme von pflanzlichen Proteinquellen und dem Blutdruck 11 12. Es konnte gezeigt werden, dass eine pflanzliche Proteinzufuhr mit einem niedrigeren systolischen und diastolischen Blutdruck assoziiert werden kann.

Anderen Studienergebnissen zufolge kann mit einem partielle Austausch von Kohlenhydraten durch Proteine ebenfalls der Blutdruck gesenkt, die Fettspiegel-Werte verbessert und das erwartete kardiovaskuläre Risiko verringert werden 13.

Versorgung des Körpers mit Aminosäuren

Um die Zusammensetzung von Peptiden und Proteinen aus Aminosäuren nicht zu gefährden und die körpereigenen Funktionen nicht zu behindern, müssen über den Tag verteilt alle neun essentiellen Aminosäuren aufgenommen werden.

Fehlt bereits eine essentielle Aminosäure, wird die Funktion aller Proteine beeinträchtigt. Ein Aminosäure-Mangel (Eiweißmangel) wirkt sich negativ auf die Protein-Synthese aus, wodurch unter anderem die körperliche Leistungsfähigkeit reduziert und der Muskelaufbau beeinträchtigt wird. Eiweißhaltige Lebensmittel sind in der Listenansicht zu finden.

Proteine in der veganen Ernährung

Alle essentiellen Aminosäuren sind in Pflanzen enthalten. Allerdings schwanken die enthaltenen Anteile von Lebensmittel zu Lebensmittel meist stark. Daher ist vor allem im Hinblick auf den Erhalt aller Körperfunktionen aber auch aus sportlicher Sicht (Muskelaufbau und Muskelerhalt) von Vorteil, sich mit den natürlichen Vorkommen der Aminosäuren in pflanzlichen Lebensmitteln und Produkten auseinanderzusetzen.

Denn mit den in Pflanzen gebundenen Proteinen lässt sich eine absolut gleichwertige Ernährung wie mit Proteinen aus tierischem Ursprung erreichen. Das Kombinieren von Proteinen über ausgewählte Lebensmittel zu einem bestimmten Aminosäure-Profil ist nicht notwendig 14. Dieses ergibt sich meist von alleine, wenn die Ernährung ausgewogen ausfällt. Es sollte also sichergestellt werden, dass die vegane Ernährung abwechslungsreich und vollwertig gestaltet wird, damit der Eiweißbedarf bzw. der Bedarf an allen essentiellen Aminosäuren auch ohne Nahrungsergänzungen gedeckt wird.

Laut einer großen Studie nehmen vegan lebende Männer durchschnittlich 62 g und vegan lebende Frauen 56 g Eiweiß am Tag auf 15. Laut einer anderen Studie liegen die durchschnittlichen Eiweiß-Werte bei 70,7 g am Tag 16.