Protein: Arten, Bedarf und Protein für Frauen

Protein ist in der Bezeichnung von Nahrungsergänzungsmitteln ein Pulver mit hohem Eiweißanteil, meist ein Konzentrat oder Isolat aus Milch-, Ei-, Rinder- oder Pflanzenprotein; das Wort wird zugleich als Bezeichnung für Eiweiß verwendet. Proteine liefern Stickstoff und unentbehrliche Aminosäuren, die der Körper für Wachstum und Erhalt der Gewebe benötigt. Beim Ausdruck Protein für Frauen ist maßgeblich, dass die EFSA den Proteinbedarf je Kilogramm Körpergewicht angibt und für Erwachsene ab 18 Jahren einen gemeinsamen Wert für Frauen und Männer nennt.^[1][2]

Protein in der Nahrung: Aminosäuren, Qualität und Quellen

Protein in der Nahrung ist eine Quelle von Stickstoff und unentbehrlichen Aminosäuren. Die Proteinqualität wird nach Menge und Verfügbarkeit der unentbehrlichen Aminosäuren beurteilt, üblicherweise mit dem PDCAAS, dem um die Verdaulichkeit korrigierten Aminosäurenwert.^[2]

Im Muskel wird die Muskelproteinsynthese untersucht. Nach dem Positionspapier der International Society of Sports Nutrition (ISSN) aus dem Jahr 2017 wird sie durch Krafttraining und durch Proteinzufuhr angeregt, und beide Reize wirken synergistisch, wenn das Protein vor oder nach dem Training aufgenommen wird. Nicht jedes Protein ist vollständig: Kollagen enthält die unentbehrliche Aminosäure Tryptophan nicht und zählt deshalb zu den unvollständigen Proteinquellen.^[1][3]

Tierische Lebensmittel mit hohem Proteingehalt sind Fleisch, Fisch, Eier, Milch und Milcherzeugnisse. Unter den pflanzlichen Lebensmitteln sind es Brot und Getreideerzeugnisse, Hülsenfrüchte und Nüsse. Die meisten tierischen Quellen haben eine dem menschlichen Bedarf entsprechende Zusammensetzung an unentbehrlichen Aminosäuren und eine hohe Verdaulichkeit. Pflanzliche Proteine haben in der Regel einen niedrigeren Gehalt an unentbehrlichen Aminosäuren oder eine niedrigere Verdaulichkeit. Fleisch, Hülsenfrüchte, Eier, Fisch sowie Getreide und Getreideerzeugnisse sind nach der EFSA zugleich reiche Quellen für Zink. Fleisch, Fisch, Getreide, Bohnen und Nüsse gehören zu den Lebensmitteln mit relativ hohem Gehalt an Eisen. Vollkorngetreide und Hülsenfrüchte sind zusammen mit Obst, Gemüse und Kartoffeln die Hauptquellen für Ballaststoffe.^[2]

Die durchschnittliche Proteinzufuhr Erwachsener in europäischen Ländern beträgt 67 bis 114 g täglich bei Männern und 59 bis 102 g täglich bei Frauen. Bei beiden Geschlechtern entspricht das etwa 12 bis 20 % der Energiezufuhr. Rotes Fleisch und Meerestiere enthalten neben Protein auch Kreatin, eine stickstoffhaltige Verbindung, die keine proteinogene Aminosäure ist.^[2][4]

Proteinbedarf nach der EFSA und Protein für Frauen

Die EFSA legte für Erwachsene einen durchschnittlichen Bedarf (AR) von 0,66 g Protein je Kilogramm Körpergewicht täglich und eine Populationsreferenzzufuhr (PRI) von 0,83 g/kg täglich fest. Der Bedarf älterer Erwachsener gilt als gleich hoch wie der Bedarf anderer Erwachsener. Bei 60 kg Körpergewicht entspricht die PRI etwa 50 g Protein täglich, bei 80 kg etwa 66 g (Berechnung: 60 × 0,83 und 80 × 0,83).^[2]

Die durchschnittliche Proteinzufuhr Erwachsener in Europa erreicht die PRI von 0,83 g/kg täglich oder liegt häufiger darüber.^[2]

Die EFSA gibt den Proteinbedarf in Gramm je Kilogramm Körpergewicht an. Für Kinder bis 10 Jahre nennt sie für jedes Alter einen gemeinsamen Wert für Jungen und Mädchen. Für das Alter von 11 bis 17 Jahren nennt sie getrennte Werte für Jungen und Mädchen, zum Beispiel mit 17 Jahren eine PRI von 0,86 und 0,83 g/kg. Für Erwachsene ab 18 Jahren nennt sie einen gemeinsamen Wert von 0,83 g/kg für Frauen und Männer. Der Ausdruck Protein für Frauen bezeichnet damit eine Handelskategorie, keinen eigenen Referenzwert.^[2]

Die Metaanalyse aus dem Jahr 2018 umfasste 14 Gruppen, die ausschließlich aus Frauen bestanden. Die Autoren beobachteten bei begrenzter Datenlage keine offensichtlichen Unterschiede zwischen den Geschlechtern und geben an, dass bei Frauen deutlich weniger geforscht wurde als bei Männern. Das Positionspapier der ISSN fasst zusammen, dass eine Proteinergänzung bei Männern und Frauen einen kleinen bis mäßigen Einfluss auf die Kraftentwicklung hat.^[5][1]

Krafttraining: Menge, Dosis und Zeitpunkt der Proteinzufuhr

Das Positionspapier der ISSN nennt für die meisten trainierenden Personen eine tägliche Zufuhr von 1,4 bis 2,0 g Protein je Kilogramm Körpergewicht als ausreichend für Aufbau und Erhalt der Muskelmasse.^[1]

Eine systematische Übersichtsarbeit mit Metaanalyse aus dem Jahr 2018 schloss 49 Studien mit 1 863 Teilnehmenden ein. Eine Proteinergänzung bei langfristigem Krafttraining erhöhte den Zuwachs der Maximalkraft (1RM) im Mittel um 2,49 kg und den Zuwachs der fettfreien Masse um 0,30 kg. Die Wirkung der Proteinergänzung auf den Zuwachs der fettfreien Masse nahm mit steigendem Alter ab und war bei Personen mit Krafttrainingserfahrung größer. Nach der Schätzung der Autoren brachte eine Proteinergänzung über eine Gesamtzufuhr von etwa 1,62 g/kg täglich hinaus keinen weiteren Zuwachs der fettfreien Masse bei Krafttraining. Die Schätzung ist unsicher: Das 95-%-Konfidenzintervall reichte von 1,03 bis 2,20 g/kg täglich, und der Knickpunkt der Regression war statistisch nicht signifikant (p = 0,079). Die Autoren schreiben daher, es könne sinnvoll sein, zur Maximierung des Zuwachses an fettfreier Masse bei Krafttraining etwa 2,2 g/kg täglich zu empfehlen.^[5]

Die EFSA stellte bei der Festlegung der Referenzwerte fest, dass Daten zu einer Proteinzufuhr über der PRI in Bezug auf Muskelmasse und Muskelfunktion oder auf die Regulierung des Körpergewichts kein Kriterium für die Ableitung von Referenzwerten sind. Die Werte der ISSN betreffen sportlich aktive Personen und die Ergebnisse der Metaanalyse Personen mit Krafttraining; die Referenzwerte der EFSA betreffen die gesunde Bevölkerung.^[2][1][5]

Eine Metaanalyse aus dem Jahr 2013 bewertete den Zeitpunkt der Proteinzufuhr rund um das Training in einer Analyse der Kraft (478 Personen, 20 Studien) und der Muskelhypertrophie (525 Personen, 23 Studien). Nach Berücksichtigung aller Variablen fand sie keinen Unterschied zwischen den Gruppen mit zeitlich abgestimmter Zufuhr und den Kontrollgruppen. Bei der Hypertrophie war die Gesamtzufuhr an Protein der Prädiktor mit dem größten Einfluss.^[6]

Das Positionspapier der ISSN nennt als allgemeine Empfehlung 0,25 g hochwertiges Protein je Kilogramm Körpergewicht oder 20 bis 40 g je Portion. Die Portion sollte nach Möglichkeit 700 bis 3 000 mg Leucin oder einen höheren relativen Leucinanteil enthalten. Die Portionen sollten im optimalen Fall gleichmäßig verteilt werden, alle 3 bis 4 Stunden. Eine Zufuhr von 30 bis 40 g Kasein vor dem Schlafen erhöht nach dem Positionspapier die nächtliche Muskelproteinsynthese.^[1]

In einer Studie mit jungen gesunden Männern und Frauen, die 8 Wochen lang 54 g Kasein morgens (vor 12 Uhr) oder abends (höchstens 90 Minuten vor dem Schlafen) aufnahmen, unterschieden sich Körperzusammensetzung und Leistung zwischen den Gruppen nicht.^[1]

Proteinarten: Molke, Kasein, Rinder- und Pflanzenprotein

Proteine aus Milch werden hergestellt, indem die Proteine von Laktose und Fett getrennt werden. Ein Konzentrat ist ein Erzeugnis mit 29 bis 80 % Protein in der Trockenmasse; die Sporternährung verwendet üblicherweise Konzentrate mit 70 bis 80 % Protein. Ein Erzeugnis mit mehr als 90 % Protein wird als Isolat bezeichnet.^[1]

Molkenprotein ist wasserlöslich und wird schnell verdaut. Kasein ist nicht wasserlöslich, gerinnt im Verdauungstrakt und wird langsamer verdaut. Beide Milchproteine haben einen hohen Leucingehalt: Molke 11 % und Kasein 9,3 %.^[1]

Eine Analyse handelsüblicher Proteinisolate aus dem Jahr 2018 stellte Unterschiede im Proteingehalt auch zwischen Lieferanten derselben Art fest.^[7]

Eine Studie verglich 41 Männer und Frauen, die während 8 Wochen Krafttraining täglich 46 g hydrolysiertes Hühnerprotein, Rinderproteinisolat oder Molkenkonzentrat aufnahmen, mit einer Kontrollgruppe. Die Kraft stieg in allen Gruppen ähnlich, und alle Gruppen mit Protein verzeichneten einen Zuwachs an fettfreier Masse.^[1]

Vegane Proteine aus Pflanzen enthalten im Mittel weniger Lysin und Methionin (3,6 und 1,0 % des Proteins) als tierische Proteine (7,0 und 2,5 %). Mit Ausnahme von Kartoffelprotein haben sie auch weniger Isoleucin und Valin, zwei der drei verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA). Der durchschnittliche Gehalt der dritten, Leucin, ist in pflanzlichen Proteinen ebenfalls niedriger (7,1 gegenüber 8,8 % des Proteins), obwohl Mais- und Kartoffelprotein viel Leucin enthalten. Hafer-, Weizen- und Hanfprotein erreichen die Anforderungen von WHO/FAO/UNU an den Gesamtgehalt unentbehrlicher Aminosäuren nicht. Soja-, Naturreis- und Erbsenprotein erfüllen diese Anforderung an den Gesamtgehalt. Naturreis liegt jedoch beim Lysingehalt unter den Anforderungen von WHO/FAO/UNU, und Erbse und Soja haben einen niedrigen Methioningehalt. Kombinationen pflanzlicher Isolate oder Mischungen aus pflanzlichen und tierischen Proteinen können eine Zusammensetzung nahe an tierischen Proteinen erreichen.^[7]

Zugelassene gesundheitsbezogene Angaben zu Protein in der EU

Das EU-Register führt für Protein drei zugelassene gesundheitsbezogene Angaben nach der Verordnung (EU) Nr. 432/2012, gestützt auf die EFSA-Stellungnahmen 2010;8(10):1811 und 2011;9(6):2203: „Proteine tragen zu einer Zunahme an Muskelmasse bei.“, „Proteine tragen zur Erhaltung von Muskelmasse bei.“ und „Proteine tragen zur Erhaltung normaler Knochen bei.“^[8]

Jede dieser Angaben darf nur für ein Lebensmittel verwendet werden, das mindestens die Bedingungen für die Angabe PROTEINQUELLE nach dem Anhang der Verordnung (EG) Nr. 1924/2006 erfüllt. Nach diesem Anhang ist die Angabe PROTEINQUELLE zulässig, wenn auf den Proteinanteil mindestens 12 % des gesamten Brennwerts des Lebensmittels entfallen. Die Angabe HOHER PROTEINGEHALT verlangt mindestens 20 % des gesamten Brennwerts.^[8][9]

Protein zum Abnehmen: Sättigung und Körpergewicht

Der Ausdruck Protein zum Abnehmen wird in der Handelspraxis verwendet. Das EU-Register enthält für Protein keine zugelassene Angabe zur Sättigung oder zum Körpergewicht. Die Angabe, dass Protein das Sättigungsgefühl unterstützt und hilft, den Hunger zu kontrollieren (Eintrag 730), wird als nicht zugelassen geführt. Ebenso nicht zugelassen ist die Angabe, dass proteinreiche Lebensmittel das Sättigungsgefühl verlängern und helfen, das Gewicht zu kontrollieren (Eintrag 414). Grundlage ist die EFSA-Stellungnahme 2010;8(10):1811. Nicht zugelassen ist auch die Angabe zu Molkenprotein und der Abnahme von Körperfett bei Bewegung und energiearmer Ernährung (Eintrag 420).^[8]

Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2015 gibt an, was mehrere Metaanalysen kurzfristiger, streng kontrollierter Studien fanden: Energiearme Ernährung mit höherem Proteinanteil ging mit einer größeren Abnahme von Gewicht und Fettmasse einher. Die fettfreie Masse blieb besser erhalten als bei Ernährung mit niedrigerem Proteinanteil. Akute Studien zeigten eine leichte Zunahme des Sättigungsgefühls, jedoch keine geringere Energiezufuhr bei der folgenden Mahlzeit. Längere Studien brachten begrenzte und widersprüchliche Ergebnisse; eine neuere Metaanalyse zeigte jedoch eine anhaltend günstige Wirkung proteinreicherer Ernährung beim Abnehmen auf Körpergewicht und Fettmasse. Die Übersicht folgert, dass eine Ernährung mit 1,2 bis 1,6 g Protein je Kilogramm täglich, gegebenenfalls mit mindestens etwa 25 bis 30 g Protein je Mahlzeit, Verbesserungen beim Appetit, bei der Regulierung des Körpergewichts oder bei kardiometabolischen Risikofaktoren bringt. Für die langfristige Einhaltung einer solchen Ernährung sind nach den Autoren weitere Strategien nötig.^[10]

Das Positionspapier der ISSN gibt an, dass für einen maximalen Erhalt der fettfreien Masse bei Personen mit Krafttraining in einer Phase mit Energiedefizit eine Zufuhr von 2,3 bis 3,1 g/kg täglich nötig sein kann. Diese Befunde betreffen die Ernährung als Ganzes, nicht die Eigenschaften eines bestimmten Präparats.^[1][10]

Sichere Zufuhr und Bewertung eines Proteinpulvers

Die Daten reichen nicht aus, um eine tolerierbare Obergrenze für die Proteinzufuhr festzulegen. Bei Erwachsenen hält die EFSA eine Zufuhr in Höhe der doppelten PRI für sicher, also 1,66 g/kg täglich (Berechnung: 2 × 0,83).^[2]

1. Proteinanteil im Pulver: Konzentrat 29 bis 80 %, in der Sporternährung üblicherweise 70 bis 80 %, Isolat mehr als 90 %.^[1]
2. Proteinquelle und Anteil unentbehrlicher Aminosäuren; bei pflanzlichen Proteinen die Kombination mehrerer Quellen.^[7]
3. Leucingehalt je Portion im Vergleich zur Spanne von 700 bis 3 000 mg aus dem Positionspapier der ISSN.^[1]
4. Angabe PROTEINQUELLE oder HOHER PROTEINGEHALT nach dem Anteil des Brennwerts aus Protein (mindestens 12 % und 20 %).^[9]

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Quellen

1. Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI et al. (2017). International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr 14:20. https://doi.org/10.1186/s12970-017-0177-8
2. EFSA (2017). Dietary Reference Values for nutrients: Summary report (vor allem Kapitel 3.4 Protein, Zusammenfassung des Gutachtens EFSA Journal 2012;10(2):2557; außerdem die Einleitung und die Kapitel zu Ballaststoffen, Eisen und Zink). EFSA Supporting Publication 2017:e15121. https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/2017_09_DRVs_summary_report.pdf
3. Paul C, Leser S, Oesser S (2019). Significant Amounts of Functional Collagen Peptides Can Be Incorporated in the Diet While Maintaining Indispensable Amino Acid Balance. Nutrients 11(5):1079. https://doi.org/10.3390/nu11051079
4. Kreider RB, Kalman DS, Antonio J et al. (2017). International Society of Sports Nutrition position stand: safety and efficacy of creatine supplementation in exercise, sport, and medicine. J Int Soc Sports Nutr 14:18. https://doi.org/10.1186/s12970-017-0173-z
5. Morton RW, Murphy KT, McKellar SR et al. (2018). A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br J Sports Med 52(6):376. https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-097608
6. Schoenfeld BJ, Aragon AA, Krieger JW (2013). The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: a meta-analysis. J Int Soc Sports Nutr 10:53. https://doi.org/10.1186/1550-2783-10-53
7. Gorissen SHM, Crombag JJR, Senden JMG et al. (2018). Protein content and amino acid composition of commercially available plant-based protein isolates. Amino Acids 50(12):1685. https://doi.org/10.1007/s00726-018-2640-5
8. Europäische Kommission (2012). EU Register on nutrition and health claims (Verordnung (EU) Nr. 432/2012). Food and Feed Information Portal. https://ec.europa.eu/food/food-feed-portal/backend/claims/files/euregister.pdf
9. Europäisches Parlament und Rat (2006). Verordnung (EG) Nr. 1924/2006 über nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel, Anhang (nährwertbezogene Angaben und Bedingungen für ihre Verwendung). Amtsblatt der EU L 404. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32006R1924
10. Leidy HJ, Clifton PM, Astrup A et al. (2015). The role of protein in weight loss and maintenance. Am J Clin Nutr 101(6):1320S. https://doi.org/10.3945/ajcn.114.084038