Proteine und Aminosäuren

Natürlich wurde ich auch schon öfter gefragt, wo ich denn (als Veganer, früher als Vegetarier) nun mein Protein herbekommen würde. Mittlerweile dürfte sich herumgesprochen haben, dass Protein nicht nur in tierischen Produkten vorhanden ist, aber im Durchschnitt ist es ja nun schon so, dass tierische Lebensmittel einen höheren Anteil an Protein haben als pflanzliche. Deswegen habe ich mich mit dem Thema mal ein bisschen befasst, will aber erstmal ein bisschen weiter ausholen. Da mein vierjähriger Sohn und ich ganz gerne Lego-Modelle aufbauen (bzw. er lässt bauen;-)), finde ich die folgende Analogie ganz passend:

Aminosäuren

Aminosäuren sind wie Legosteine, aus denen sich komplexere Strukturen wie Polizei-Hubschrauber oder Feuerwehrautos bauen lassen, oder im Fall von Aminosäuren eben Proteine. Einige Legosteine kann man notfalls durch andere ersetzen, wie z.B. aus zwei roten 2ern ein roter 4er gemacht werden kann. Andere sind halt essentiell, d.h. sie werden unbedingt gebraucht und können auch nicht aus anderen Bausteinen erstellt werden. Welche Aminosäuren essentiell sind, ist dabei nicht bei allen Organismen gleich. Menschen und Hunde können etwa die Aminosäure Taurin selbst herstellen, während Katzen sie zwingend über die Nahrung aufnehmen müssen. Da es kaum vegane Taurin-Quellen gibt, ist eine vegane Ernährung für Katzen wohl irgendwo zwischen unmöglich und sehr schwierig (nicht mein Thema…). Für den Menschen gibt es acht essentielle Aminosäuren, die ich nicht auswendig weiß, aber natürlich abschreiben kann:

  • Phenylalanin
  • Valin
  • Threonin
  • Tryptophan
  • Isoleucin
  • Methionin
  • Leucin
  • Lysin

Es gibt 20 verschiedene proteinogene Aminosäuren, also AS die als Bausteine für Proteine geeignet sind. Insgesamt gibt es noch deutlich mehr Aminosäuren, aber die sollen hier keine Rolle spielen, so wie Duplos, Playmobil und Fischer Technik hier keine Rolle spielen;-) Aus dieser relativ kleinen Menge an Bausteinen lassen sich hunderttausende Verschiedene Proteine zusammenbauen, die im Organismus die verschiedensten Rollen haben, z.B. als Zellbausteine, Hormone oder zum Transport von Sauerstoff. Wenn wir Nahrung zu uns nehmen, ist der Körper an diesen Bausteinen interessiert, nicht an den Proteinen. Also egal ob Polizeihubschrauber oder Raketenwagen, das Modell wird in seine Einzelteile zerlegt und zu neuen Modellen zusammengebaut. Oder eben: Solange die benötigten Aminosäuren vorhanden sind, ist es egal ob sie vorher in einem Adrenalin-Molekül oder in der Zellwand einer Gurke gesteckt haben.

Wo kommen Aminosäuren her?

Wie oben bereits angedeutet, können Tiere (einschließlich Menschen) zu einem gewissen Maße aus bestehenden Aminosäuren andere Aminosäuren bilden, z.B. Taurin aus Cystein. Aminosäuren aber komplett neu zu erschaffen, dass können im Wesentlichen nur Pflanzen, Pilze und Bakterien. Dazu ist es notwendig, den im Überfluss in der Luft vorhandenen Stickstoff in chemischen Verbindungen festzuhalten. Dieser Prozess nennt sich Stickstofffixierung, und wird in der Natur durch einige Mikroorganismen oder Verbrennung und in der industriellen Landwirtschaft durch den Haber-Bosch-Prozess ermöglicht. Alle Aminosäuren bestehen aus unterschiedlichen Kombinationen der vier Elemente Sauerstoff (O), Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N). Stickstoff ist dabei das wesentliche Merkmal, denn die anderen drei Elemente finden sich auch in Zucker oder Fettsäuren.

Aus oben genanntem Grund ist es auch in der Regel nicht so effizient, den Bedarf an Aminosäuren über den Verzehr von Tieren zu decken. Diese haben, in einem natürlich verlustbehafteten biochemischen Prozess, ihre Proteine ja zum größten Teil aus Pflanzen-Proteinen (zuzüglich Aminosäuren, die durch Bakterien im Darm von Grasfressern synthetisiert werden) zusammengebaut. Statt dessen kann man auch direkt zur Quelle gehen – so halte ich das jedenfalls.

Biologische Wertigkeit

Die Menge und Zusammensetzung der benötigten Bausteine hängen zu einem bestimmten Maß natürlich davon ab, ob man nun zufällig ein Gewichtheber, Couch Potato, ein Hamster oder eine Kartoffel ist. Es ist wenig überraschend, dass das Aminosäure-Profil in relativ eng mit uns verwandten Schweinen und Kühen näher an dem von Menschen ist, als z.B. das Aminosäuren-Profil von Weizenpflanzen oder Kichererbsen. Über diese Nähe beziehungsweise die Nützlichkeit für den Menschen des Aminosäuren-Mix in unterschiedlichen Lebensmitteln soll der Wert der „Biologischen Wertigkeit“ Auskunft geben. Nach Definition wird da das Verhältnis vom Stickstoff der im Körper verwendet wird zur Menge an Stickstoff, die ihm zugeführt wird, gemessen. Dabei dient die biologische Wertigkeit vom Ei als Referenz (Wert 100). Eine Definition bzw. Umrechnung bezüglich der einzelnen Aminosäuren habe ich dabei bisher nicht finden können. Trotzdem erscheint es mir intuitiv einleuchtend, dass eine Proteinquelle nur so gut sein kann, wie durch die in geringster Konzentration vorliegende essentielle Aminosäure vorgegeben. Blöd formuliert, versuche ich es mal wieder mit der stark vereinfachten Lego-Analogie:

Nehmen wir an, ich möchte ein Modell (Protein) bauen, für das ich weiße Legos und rote Legos im Verhältnis 2:1 brauche.

Durch das Auseinanderbauen eines Modells, dass mein Freund Benny Brot gebaut hat, kann ich allerdings nur Steine im Verhältnis 1:1 gewinnen. Um meinen Bedarf an weißen Legos zu decken, muss ich also die doppelte Menge an Benny Brots‘ Legosteinen (Proteinen) verbrauchen.

Lenny Linse hingegen hat Bausteine im Verhältnis 5:2 verbaut, was schon besser ist, hier verbrauche ich vierzehn Legos aus seinem Modell, um 12 Steine nutzen zu können.

Sonja Soja hat ihr Modell mit dem gleichen Verhältnis 2:1 gebaut, wodurch ich genau den Mix habe, den ich brauche.

Beim Protein spricht man spricht in so einem Fall von einem „vollständigen Protein“. Wenn ich die Modelle (Proteine) von Linse und Brot allerdings im richtigen Verhältnis kombiniere, kann ich in der Summe auch ohne überflüssige Legosteine auskommen, also ebenfalls quasi ein „vollständiges Protein“ bekommen.

Soweit mir bekannt enthalten Pflanzen alle essentiellen Aminosäuren, nur in einem anderen Verhältnis als für uns optimal wäre. Deswegen macht es viel Sinn, möglichst mehrere Proteinquellen (auch Lebensmittel genannt) über den Tag verteilt zu sich zu nehmen, so dass sie sich gut ergänzen. Getreide und Hülsenfrüchte zu kombinieren (etwa Bohnen mit Reis) ist dabei ein bekannter Klassiker. Wenn man das nicht tut, muss man halt entsprechend mehr essen, um seinen „Proteinbedarf“ zu decken. Darüber, wie hoch der ist, gehen die Meinungen auseinander — ich maße mir nicht an, die Antwort darauf zu wissen. Wenn man die ambitionierten Eiweiß-Empfehlungen für „Sportler“ aus dem Internet erreichen möchte, macht es wohl Sinn, sich häufiger Soja-Produkte wie Tofu, Tempeh oder Sojaschnetzel zu gönnen. Ich für meinen Teil esse beinahe täglich eines dieser Produkte – Gemüse ist mein Gemüse, aber Soja ist mein Fleisch 😉

Ein Kommentar

  1. Zuerst war ich ein wenig skeptisch, aber nachdem ich deine Artikel gelesen habe, muss ich sagen, dass dein Blog wirklich ein Vergnügen ist! du hast definitiv einen anderen Leser!

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