Empfehlung der Proteinzufuhr bei Sportlern

I. Inhaltsverzeichnis

II. Abbildungsverzeichnis

III. Tabellenverzeichnis

IV. Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Ziel und Aufbau dieser Arbeit
1.2 Methodik

2 Aufbau und Funktion von Proteinen
2.1 Muskelproteinsynthese und Muskelproteinabbau

3 Proteinbedarf

4 Proteinqualität

5 Proteinquellen
5.1 Proteinshakes
5.2 Proteinzufuhr durch eine ausgewogene Ernährung

6 Proteinzufuhr über der empfohlenen Tagesdosis
6.1 Störungen der Knochen- und Calciumhomöostase
6.2 Störungen der Nierenfunktion
6.3 Risiko für Lebererkrankungen und koronare Herzkrankheiten

7 Schlussfolgerung

V. Literaturverzeichnis

II. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 - Von der Aminosäure zum Protein

III. Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 - Biologische Wertigkeit ausgesuchter Lebensmittel

Tabelle 2 - Proteingehalt ausgesuchter Lebensmittel

Tabelle 3 - Lebensmittel einer Mahlzeit

IV. Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Gender-Erklärung

In dieser Arbeit wird zur besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten werden dabei ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.

1 Einleitung

Über kaum ein Nahrungsbestandteil wird so viel diskutiert wie über Proteine. Obwohl die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) für die Bevölkerungsreferenzzufuhr (PRI) für Nahrungsprotein 0,83 g Protein pro kg Körpermasse und Tag festlegt, wird weiterhin debattiert, wie viel Nahrungsprotein für Sportler oder aktive Erwachsene erforderlich, optimal, übermäßig oder schädlich ist (Egan, 2016, S. 203).

Gemäß einer Umfrage aus dem Jahr 2017 sind 61 Prozent von rund eintausend Befragten der Ansicht, dass die Einnahme von Proteinen einen wesentlichen Beitrag zu einer besseren Fitness, einem vermehrten Muskelwachstum und einer Leistungssteigerung leistet und das Gefühl eines gesunden Lebensstils vermittelt (Statista, 2021a). Die Statistik "Top 5 Arten von Sporternährung oder Nahrungsergänzungsmitteln (NEM) zur Gewichtsabnahme bei Erwachsenen in den USA im Jahr 2017" mit 1430 Teilnehmern, listet den Konsum von Proteinprodukten zur Gewichtsabnahme mit 19 Prozent an erster Stelle auf, unabhängig davon, ob sich die Teilnehmer zusätzlich sportlich betätigen (Statista, 2021b).

Die Informationen zu den Supplementen bezieht die Mehrheit der Sportler überwiegend aus dem Internet, von Trainern, Mittrainierenden, Freunden oder aus öffentlichen Medien, anstelle von fachkundigem Personal wie z. B. Ernährungsberatern, Ärzten oder Apothekern (Parr et al. 2017, S. 315). Diese unterschiedlichen Informationsquellen spiegeln sich in starken Konsumschwankungen von Proteinsupplementen in der Allgemeinbevölkerung, im Breitensport und Leistungssport wider. Während in Sportvereinen oder Fitness-Studios trainierende Breitensportler bis zu 70 Prozent Protein-NEM einnehmen, greifen nur 9 bis 36 Prozent der Leistungssportler auf Protein-NEM zurück. Leistungssportler, die Protein-NEM täglich einnehmen, machen noch lediglich vier Prozent aus (ebd.).

Diese Aussage lässt sich auch durch die Umfrage MOSEB (Monitoring-System Ernährung und Bewegung) untermauern. Obwohl 83 Prozent der befragten Schweizer und Schweizerinnen für ein gesundes Körpergewicht eine kombinierte Ernährungs- und Bewegungsstrategie favorisiert, fragen maximal sechs Prozent einen Experten um Rat, um auch ein gesundes Körpergewicht zu erreichen (Stamm et al., 2017, S. 10).

Die wichtigsten Industriezweige, die für das stark wachsende Marktvolumen für hochwertige Proteinsupplemente verantwortlich sind, sind im Bereich für Sport- und Leistung, zur Gewichtskontrolle und in der klinischen Ernährung zu finden. Ebenfalls zum wachsenden Marktanteil gehören Proteinprodukte, die sich an die alternde Bevölkerung richten, die aktiv bleiben und ihre Muskelmasse erhalten möchte (3A Business Consulting, 2021). Für das starke Wachstum mit zu berücksichtigen sind auch die Werbestrategien, die sowohl das Interesse an Proteinsupplementen als auch die unterschiedlichen Bereiche beeinflussen und fördern können. In den Jahren von 2008 bis 2016 stiegen die Werbeausgaben für Diäten und Sportlernahrung von 26 Mio. € kontinuierlich bis auf 102 Mio. € (Statista, 2021d).

Dass der Bedarf sowie das Interesse an solchen Nahrungsmitteln vorhanden sind, verdeutlichen nebst den oben erwähnten Umfragen auch die Umsätze, die im Einzelhandel in Deutschland mit Protein-NEM in den Jahren 2016 und 2017 erzielt wurden. Insgesamt konnte der Einzelhandel einen Umsatz von rund 114,5 Mio. € mit Proteinprodukten im Jahr 2017 erwirtschaften. Im Jahr 2017 wurden knapp 69 Mio. € mit Proteinriegeln umgesetzt, dies sind 16 Mio. € mehr als im Vorjahr. Für Proteinpulver konnte ein Umsatzwachstum um 5,5 Mio. € auf 38,9 Mio. € verzeichnet werden (Statista, 2021c).

1.1 Ziel und Aufbau dieser Arbeit

Im Rahmen dieser Arbeit soll eruiert werden, ob eine zusätzliche Proteinsupplementation für den Breitensportler empfehlenswert ist oder ob eine ausgewogene Ernährung ausreicht, um den täglichen Proteinbedarf zu decken. Hierfür werden folgende Punkte thematisiert wie:

- der Begriff Protein und deren physiologische Bedeutung für den Organismus
- die biologische Wertigkeit
- die Referenzwerte für Amateur- und Leistungssportler
- Gesundheitliche Auswirkungen der Proteinzufuhr über dem Referenzwert
- Unterschiedliche Proteinquellen mit ihren Vor- und Nachteilen

Die gewonnenen Erkenntnisse aus dieser Arbeit werden in Punkt 7 in einer Schlussfolgerung zusammengefasst.

1.2 Methodik

Diese Arbeit basiert auf reiner Literaturrecherche. Mithilfe der Datenbanken ResearchGate, PubMed sowie der Literaturdatenbank der IU werden für dieses Thema geeignete Literaturquellen recherchiert. Zur Klärung des Themas, ob eine Proteinsupplementation für den Breitensportler empfehlenswert ist, wurde auch Fachliteratur herangezogen. Für die Literaturrecherche wurden folgende Schlüsselwörter verwendet: Proteine, Supplemente, Sport, Breitensport, Leistungssteigerung, Nebenwirkungen über der Proteinaufnahme. Literatur in englischer und deutscher Sprache und nicht älter als 10 Jahre, wurde miteinbezogen. Die daraus erzielten Dokumente wurden mittels des Abstracts für die Ergebnisse ausgewählt. Im weiteren Schritt wurde der Volltext genauer untersucht.

2 Aufbau und Funktion von Proteinen

Proteine bestehen aus Strukturen mit mehr als 100 Aminosäureresten. Aminosäuren sowie folglich auch Proteine, haben eine Grundstruktur aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff (DGE, 2021).

Unterschieden werden entbehrliche und unentbehrliche Aminosäuren (AS), wobei darauf verzichtet wird, diese einzeln aufzuzählen. Im menschlichen Körper werden zwanzig verschiedene proteinogene AS benötigt, wovon neun als unentbehrliche AS bezeichnet werden. Während die entbehrlichen AS unter normalen Bedingungen und bei ausreichenden Mengen an Stickstoff im Stoffwechsel selbst aufgebaut werden können, werden unentbehrliche AS im menschlichen Organismus nicht synthetisiert. Unter bestimmten (patho‑) physiologischen Umständen, wie z. B. bei Lebererkrankungen, ist es trotzdem möglich, dass einige der entbehrlichen AS nicht oder nur in ungenügenden Mengen bereitgestellt werden (DGE, 2021).

Nahrungsproteine versorgen den Körper primär mit unentbehrlichen AS und Stickstoff für die Proteinbiosynthese. Aminosäuren werden im Organismus nicht wie Fettsäuren oder Kohlenhydrate gespeichert, was bedeutet, dass die tägliche Zufuhr von Aminosäuren ausreichend sein muss, da sonst Mangelerscheinungen auftreten können (Kårlund et al., 2019, S. 5).

Körpereigene Proteine werden im Stoffwechsel von Organismen aus unentbehrlichen AS gebildet und stellen wichtige Elemente im Bau- und Strukturstoffwechsel von Muskeln, Knochen, Bindegewebe, im Zellstoffwechsel, Hormonhaushalt, im Immun- und Gerinnungssystem (König et al., 2020, S. 132) und anderen stickstoffhaltigen Verbindungen wie Enzyme, Peptidhormone wie Insulin sowie DNA und RNA dar. Zudem sind Aminosäuren Vorstufen in der Synthese von zahlreichen Stoffwechselprodukten (DGE, 2021).

Wie in Abbildung 1 dargestellt ist, reihen sich anhand komplexer Schritte einzelne Aminosäuren durch Peptidbindungen zu einer Polypeptidkette und falten sich zu einem Protein (Menche & Engelhardt, 2013, S. 35–36).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 - Von der Aminosäure zum Protein, Quelle: Nationale Vereniging ReumaZorg, 2021

Proteine sind die wichtigsten biochemischen Funktionsträger, der Gesamtbestand macht 15 bis 17 Prozent der Körpermasse eines Erwachsenen aus (Biesalski et al., 2018, S. 145). Neben den einfachen Proteinen, die ausschließlich aus Aminosäuren aufgebaut sind, gibt es konjugierte Proteine, die eine zusätzliche Gruppe, z. B. Lipide oder Kohlenhydrate, beinhalten. Nahrungsproteine können deshalb auch zur Energiebereitstellung herangezogen werden, wobei beim Abbau pro Gramm Protein 4 kcal freigesetzt werden (DGE, 2021).

2.1 Muskelproteinsynthese und Muskelproteinabbau

Der Muskelproteinabbau (MPB) ist eine wichtige metabolische Komponente des Muskelumbaus, der Anpassung an das Training und der Zunahme der Muskelmasse. Der Abbau von Muskelproteinen erfolgt über die Integration von drei Hauptsystemen und unter sehr komplexer Regulierung (Tipton et al., 2018, S. 54), weshalb in dieser Arbeit auf die genaue Erläuterung verzichtet wird. Die Muskelmasse wird durch das regulierte Gleichgewicht zwischen der Muskelproteinsynthese (MPS) und dem Muskelproteinabbau (MPB) aufrechterhalten. Ein Nettozuwachs an Muskelmasse ist nur möglich, wenn die MPS den MPB überschreitet, d.h. die Protein-Nettobilanz positiv ist. Im nüchternen Ruhezustand, auch bekannt als postabsorptiver Zustand, ist die Nettobilanz des Muskelproteins negativ (Kumar et al., 2009, S. 2028).

Die Voraussetzung für eine signifikante Stimulation der MPS ist eine ausreichende Verfügbarkeit aller unentbehrlichen Aminosäuren (AS), welche nicht wie entbehrliche AS im Körper produziert werden. Im postprandialen Zustand nach einer proteinhaltigen Mahlzeit können alle unentbehrlichen AS, die für die neue MPS erforderlich sind, entweder aus den erhöhten Plasmakonzentrationen, die aus der Verdauung des konsumierten Proteins resultieren oder aus dem Recycling aus dem Proteinabbau, synthetisiert werden. Unter diesen Umständen der reichlichen Verfügbarkeit von unentbehrlichen AS, übersteigt die Rate der MPS die Abbaurate, wodurch ein anaboler Zustand erzeugt wird. Im postabsorptiven Zustand sinken die Plasmawerte der unentbehrlichen AS unter die postprandialen Werte, da Aminosäuren nicht mehr resorbiert werden. Dadurch werden unentbehrliche AS nicht mehr vom Muskel aufgenommen, sondern vom Muskel in das Plasma abgegeben. Dieser katabole Zustand des Muskelproteins im postabsorptiven Zustand ermöglicht die kontinuierliche Verfügbarkeit von unentbehrlichen AS für andere Gewebe, um die Proteinsyntheserate auf Kosten des Muskelproteins aufrechtzuerhalten. Für die MPS im postabsorptiven Zustand stellen intrazelluläre unentbehrliche AS, die aus dem MPB stammen, die einzige Quelle für die Vorstufen der unentbehrlichen AS dar. Einige dieser AS, die durch den MPB freigesetzt werden, können im Muskel teilweise oxidiert werden, weshalb sie für den Wiedereinbau in Muskelprotein nicht mehr verfügbar sind (Wolfe, 2017, S. 2).

Die beim MPB freigesetzten unentbehrlichen AS, die nicht wieder in Muskelprotein eingebaut oder im Muskelgewebe oxidiert werden, werden ins Plasma freigesetzt, woraufhin sie entweder von anderen Geweben als Vorstufen für die Proteinsynthese aufgenommen oder irreversibel oxidiert werden können. Somit wird die Rate der MPS aufgrund des Nettoflusses von unentbehrlichen AS aus dem Proteinabbau in das Plasma und auf oxidativen Wegen immer niedriger sein, als die Rate des MPB im postabsorptiven Zustand. Anders ausgedrückt ist es für die MPS unmöglich, die Rate des MPB zu überschreiten, wenn die Vorstufen vollständig aus dem Proteinabbau stammen. Daher kann ein anaboler Zustand ohne exogene Aminosäurezufuhr nicht auftreten (Wolfe, 2017, S. 3).

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