Eiweiß / Proteine

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Die Proteine, die man im Volksmund auch als "Eiweiße" bezeichnet, bilden gemeinsam mit den Kohlenhydraten und den Fetten die Hauptbestandteile der menschlichen Ernährung - allerdings stellen sie im Gegensatz zu den Letztgenannten keine primäre Energiequelle für den Menschen dar, sondern sie dienen innerhalb des Organismus zahlreichen anderweitig wichtigen Funktionen.

Zunächst einmal handelt es sich bei den Proteinen um sogenannte "Makromoleküle", welche sich aus unterschiedlichen Aminosäuren - Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, sowie Stickstoff - zusammensetzen und die darüber hinaus auch noch die Elemente Schwefel und Selen beinhalten können. Der menschliche Körper besteht zu etwa 15 bis 20% aus Proteinen, welches einem ständigen Auf- und Abbauprozess unterliegt und da die meisten über die Nahrung aufgenommenen Proteine eine höchst unterschiedliche Kombination der Aminosäuren aufweisen, werden die Proteine im Rahmen der menschlichen Verdauung zunächst einmal in ihre verschiedenen Bestandteile zerlegt und dann nach dem Passieren der Darmwand im Körper wieder gemäß den körperlich Bedürfnissen neu zusammengesetzt.

Sie dienen einerseits als wichtiger Baustoff zahlreicher Enzyme, die u.a. für die Verdauung und den Stoffwechsel unabdingbar sind, sowie als Baustoff für die meisten Hormone. Sie sind weiter Verantwortlich für Wachstum und Entwicklung sämtlicher Körpergewebe. Grundsätzlich setzen sich die Proteine gemäß ihrer späteren Funktion aus weit über 100 verschiedenen Aminosäuren zusammen, wobei die körpereigenen Eiweiße aus 20 verschiedene Aminosäuren aufgebaut sind. 12 davon können im Körper selbst in ausreichendem Maß produziert werden. Darum nennt man sie auch "nicht essentiell". Die restlichen 8 Aminosäuren muss man über die Nahrung zuführen, da der Körper sie eben nicht in einer ausreichenden Menge erstellen kann - darum bezeichnet man diese auch als "essentielle Aminosäuren". Das Verhältnis der Aminosäuren bestimmen vor allem die Qualität des Nahrungseiweißes und es ist wichtig, dass gerade die essentiellen Aminosäuren bei einer gesunden Ernährung in einem hinreichenden Verhältnis zueinander stehen. Bereits das Fehlen einzelner Bausteine dieser Aminosäuren führt dazu, dass bestimmte Eiweiße nicht mehr hergestellt werden können und deren Aufbauprozess angehalten wird.

Funktion der Proteine

In ihrer Eigenschaft als Strukturproteine bestimmen sie den Aufbau von Zellen und somit letztlich die Gesamtbeschaffenheit der Gewebe. Hier ist z.B. das Kollagen zu nennen, welches in den Sehnen, sowie in der Muskulatur dem Körper Struktur und Festigkeit verleiht. Als Enzyme ermöglichen und steuern sie die chemischen Reaktionen im menschlichen Organismus und sind Bestandteil zahlreicher Körperflüssigkeiten und Sekreten, wie z.B. Sperma und Verdauungssekrete. Kleinere Proteine steuern in ihrer Eigenschaft als Hormone ebenso verschiedenartige Körperfunktionen. Die Ionenkanäle wiederum haben u.a. eine sogenannte "kontraktile Funktion" und steuern die Erregbarkeit der Nerven (Impulssteuerung), sowie die Kontraktion der Muskulatur. Hierbei verändern bestimmte Proteine ihre Form und sorgen auf diese Weise für Bewegung. Transportproteine wiederum befinden sich im Blut und befördern dort wichtige Substanzen, wie z.B. das Hämoglobin, welches im Blut für den Sauerstofftransport zuständig ist. Andere Proteine wiederum dienen als Antikörper in der Infektabwehr und auch die Gerinnungsfaktoren des Blutes sind aus Proteinen aufgebaut.

Als Maßeinheit für die Qualität der Proteine gilt deren "biologische Wertigkeit" und da Eier die beste aller Aminosäurebilanzen aufweisen, wurde ihnen der Wert 100 zugeordnet. Diese "biologische Wertigkeit" gibt an, wie viel körpereigenes Protein aus dem aufgenommenen Nahrungsprotein aufgebaut werden kann und jene "biologische Wertigkeit" lässt sich durch eine gezielte Kombination von Lebensmitteln im Rahmen der täglichen Ernährung entsprechend anheben. Sehr hochwertige Proteinquellen sind Eier, Milch- und Milchprodukte, Fleisch, Fisch und Geflügel. Sehr gute Proteinkombinationen bieten z.B. Bohnen und Mais, Milch und Weizen, Vollei mit Bohnen, Bohnen und Weizen, Ei und Reis, Kartoffeln und Ei. Was die Kartoffel anbelangt, so liefert Diese zwar nur 2% des Proteinbedarfs - dafür aber ist sie jedoch besonders reich an nicht essentiellen Aminosäuren - d.h. sie liefert jene wichtigen Bausteine, die der Organismus nicht selbstständig herstellen kann !

Proteinkombinationen im Überblick

Kartoffeln + Eier	Biologische Wertigkeit 136
Weizen + Vollei	Biologische Wertigkeit 118
Mais + Vollei	Biologische Wertigkeit 114
Bohnen + Vollei	Biologische Wertigkeit 108
Roggen + Milch	Biologische Wertigkeit 100
Hirse + Soja	Biologische Wertigkeit 100

Grundsätzlich falsch ist die Annahme, tierisches Protein sei wertvoller, als das der pflanzlichen Ernährungswelt; Letzteres nämlich ist ebenso wertvoll, wenn man ein wenig darauf achtet, die unterschiedlichen Proteine in gemischter Form zu sich zu nehmen. Fundamental betrachtet sind die pflanzlichen Proteinlieferanten sogar gesünder zu bewerten, da sie neben den Proteinen auch noch wichtige Vitamine, Mineral- und Ballaststoffe, sowie Spurenelemente beinhalten - bei den tierischen Proteinen kommen hingegen jene meist doch eher unerwünschten Fettsäuren der gesättigten Art hinzu, wobei sich Diese besonders negativ auf das Verhältnis zwischen HDL und LDL-Cholesterin auswirken.

Ein Plus an Protein wird wieder abgebaut und hierbei in Stickstoff, in Harnsäure und u.a. auch in Kohlenstoffskelett zerlegt, wobei Letzteres dann auch zur Energieverwertung herangezogen werden kann und so bei zu hoher Konzentration des Gesamtnährstoffangebotes natürlich auch zur energetischen Speicherung beiträgt; also u.U. dann auch umgewandelt als Fett in den körperlichen Depots abgespeichert wird.

Die Harnsäure ist zunächst mal eine für den Körper grundsätzlich betrachtet giftige Substanz, die als Stoffwechselabbauprodukt anfällt und die im Normalfall über den Kot, den Urin und auch durch das Schwitzen ausgeschieden wird. Eine zu hohe Konzentration des Harnsäurespiegels kann jedoch im Körper angereichert werden und zu erheblichen Stoffwechselerkrankungen beitragen. Eine zu geringe Proteinaufnahme wiederum führt praktisch zu einer Art von "Selbstverzehrung", bei der sich der Körper die ihm fehlenden Aminosäuren aus der Leber und der Muskulatur beschafft. Die Muskeln werden hierbei allmählich abgebaut und die Leber wird in ihren Funktionen erheblich und in zunehmender Weise geschädigt. Schmerzgefühle innerhalb der Muskulatur, die nicht auf eine Überbeanspruchung durch körperliche Belastung zurückzuführen sind (Muskelkater), einhergehend mit einem fühlbaren Verlust an Körperkraft können hierfür ein deutlich spürbares Warnsignal sein. Bei dem Proteinabbau aus den Körperzellen fällt vermehrt Stickstoff an, der u.a. über den Urin ausgeschieden wird - dieser Vorgang wird auch als "negative Stickstoffbilanz" oder als "Proteinkatabolismus" bezeichnet. Eine entsprechend "positive Stickstoffbilanz" beschreibt hingegen einen aufbauenden Stoffwechselzustand und wird daher auch "Proteinanabolismus" genannt. Die Gesamtproteinaufnahme pro Mahlzeit sollte aber niemals über 40 bis maximal 60g liegen, da der Körper nur eine bestimmte Menge an Protein verwerten kann. Bei einer normalen und gesunden, ausgewogenen Ernährungsweise kommen aber im Bezug auf die Proteinsubstitution sowohl Mangelerscheinungen, als auch eine übermäßige Zufuhr an Eiweißen kaum vor. Lediglich im Bereich des Leistungssport, sowie beim Bodybuilding, wo häufig zusätzliche Proteinpräparate (Eiweißshake's etc.) eingenommen werden, sind entsprechende Auswirkungen bezogen auf eine Überversorgung mit Proteinen hin und wieder zu beobachten.

1g Eiweiß liefert 4 Kcal. und Mangelerscheinungen hinsichtlich der Proteine können vor allem auch durch langfristige Reduktionsdiäten ausgelöst werden, wobei auch ein Mangel an Fetten und Kohlenhydraten zu einem Proteinmangel und damit zum Proteinkatabolismus beitragen kann. Erst hierbei werden dann die Eiweiße zur Energiegewinnung herangezogen und stehen für die Wahrnehmung der eigentlichen Aufgaben nicht mehr in ausreichendem Maß zur Verfügung.

Der maximal tägliche Eiweißbedarf liegt beim Normalverbraucher zwischen 0,8 und 1,2g je kg Körpergewicht und ist selbst bei Leistungs- und Kraftsportlern lediglich minimal erhöht. So wurde noch bis vor ungefähr 10 Jahren die These vertreten, Letztere benötigten bis zu 4,0g je kg Körpergewicht und nur so könnte die Muskulatur optimal aufgebaut werden, wenn gleich es hierfür niemals einen schlüssigen und wissenschaftlich haltbaren Beweis gegeben hat. Tatsache ist, dass bei einer gesunden und ausgewogenen Mischkost die tägliche Eiweißaufnahme bei ungefähr 70 - 80g liegt, so das eine Proteinsubstitution von über 1,5g je kg Körpergewicht als vollkommen unnötig angesehen werden kann.

Zusammenfassung

Gute Proteinlieferanten sind:

• Fleisch
• Fisch
• Eier
• Milchprodukte (Käse)
• Nüsse
• Getreide
• Hülsenfrüchte
• Kartoffeln

Mit unserer täglichen Nahrung nimmt der menschliche Organismus Proteine (Eiweiß) auf und im Rahmen der Verdauung zerlegt er sie in Aminosäureketten, wobei man zwischen den essenziellen und den nicht essenziellen Aminosäuren zu unterscheiden hat.

Zu den vielfältigen Aufgaben der Proteine im Körper gehören:

• Als Strukturproteine bestimmen sie den Aufbau der Zellen und somit des gesamten Körpers.
• Als Enzyme steuern sie die biochemischen Reaktionen, sowie die physiologischen Prozesse des Organismus. Ohne diese sogenannte "Biokatalysatorfunktion" wäre ein Leben überhaupt nicht denkbar.
• Als Transmembranproteine bilden sie Ionenkanäle zwischen den Zellen und helfen so beim Stoffwechselaustausch. Auf diese Weise stueren sie auch die Erregbarkeit von Nerven und Muskeln.
• In den Muskeln selbst verändern viele Proteine ihre Struktur und sorgen auf diese Art für die Kontraktionsfähigkeit und damit für Bewegung.
• Als Transportproteine sorgen sie im Blut für den Transport von körperwichtigen Substanzen; (z.B. dem Hämoglobin, welches für den Sauerstofftransport zuständig ist).
• Bestimmte Proteine steuern die Hormonvorgänge im Körper.
• Als Antikörper dienen sie der Infektionsabwehr.

Denaturierung

In der Biochemie versteht man unter einer Denaturierung die strukturelle Veränderung von Biomolekülen - also eine durch äußere Einflüsse hervorgerufene Veränderung der in diesem Fall "Porteinstruktur", die sich zumeist auch nicht mehr umkehren lässt. Hierbei ändert sich zwar nicht die Reihenfolge der Aminosäuren, doch der räumliche Aufbau kann dennoch meist nicht wieder hergestellt werden. Eine solche Denaturierung geschieht häufig durch Einfluss chemischer Substanzen (Säuren, Salzen, Basen), oder auch durch mechanischen Einfluss infolge von z.B. hohen Temperaturen. So wird z.B. ein Spiegelei in der Pfanne "denaturiert"; ebenso das Hühnerei, was man durch Kochen vom vormals flüssigen in einen dann festen Zustand versetzt. Auch dieser Vorgang ist nicht reversibel; d.h. - man kann das verfestigte Eiweiß nicht mehr in seinen flüssigen Zustand zurück versetzen. Der Mensch denaturiert seine Speisen, um sie z.B. leichter verdaulich zu machen. Auf diese Weise kann aber auch hohes Fieber lebensbedrohliche Ausmaße annehmen, denn auch hierbei können die Proteine im Blut denaturieren und ihre Aufgaben im Organismus dann nicht mehr ausreichend erfüllen. So denaturieren z.B. einige Proteine der roten Blutkörperchen bereits bei einer Körpertemperatur von 42 Grad Celsius.

Eiweißmangel

Die Folgen von Eiweißmangel können sein:

• Wundheilungsstörungen, da zu wenig Protein zum Aufbau von Zellen vorhanden ist.
• Massiver Haarausfall (Haare bestehen zu fast 100% aus Keratin - einem Strukturprotein.
• Muskelschwäche
• Wachstumsstörung
• Fettleber
• Ödeme (Flüssigkeitsansammlungen im Körpergewebe)

Eine schlimme Proteinmangelerkrankung ist z.B. der Marasmus, der auf Dauer zum Abbau aller Protein- und Energiereserven und schließlich zum Tode führt.

In zahlreichen Entwicklungsländern ist darüber hinaus eine weitere Form jener Proteinmangelerkrankung bekannt; die sogenannte "Kwashiorkor-Krankheit", die vor allem dort bei Kindern zu beobachten ist und bei der es im Blut zum Abbau der Albumine kommt. Dies hat dann zur Folge, dass vor allem im Bauchbereich die Gewebsflüssigkeit nicht wieder in die Kapillargefäße zurückfließen kann. Ein ganz charakteristischen Kennzeichen dieser Krankheit ist somit der "Hungerbauch", der durch die Flüssigkeitseinlagerungen im Gesamtorganismus - vor allem aber im Bauchbereich - zustande kommt. Auch die Leber wird vergrößert und des weiteren treten Hautveränderungen, eine Entfärbung der Haare, Wachstumsstörungen, Durchfall und Gewichtsverlust auf. Ebenso sind psychische Veränderungen, wie Teilnahmslosigkeit, Apathie und Verzögerung der geistigen Entwicklung auffällig.

In den westlichen Industrienationen kommen solche Eiweißmangelerkrankungen aber nur höchst selten vor und sind nur bei extrem proteinarmen Ernährungsformen, bzw. infolge anderweitiger Erkrankungen in abgeschwächter Form zu beobachten. Eine durchschnittliche Mischkost stellt mit ungefähr 100g Eiweiß pro Tag eine ausreichende Zufuhr mit Protein sicher und so deckt eine gute Nährstoffversorgung auch den Bedarf eines Leistungssportlers in hinreichender Weise ab.