Proteinaufnahme – Wann ist es zuviel?

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Protein zählt zu den drei Makronährstoffen und wird gerade in der Sportler-Szene als äußerst wichtig angesehen. Mit der richtigen Aufnahmenenge und den richtigen Proteinquellen wird versucht, Proteinabbauvorgänge (Proteolyse) zu vereiteln und im Gegenzug einen  Proteinaufbau im Muskel (auch genannt Muskelproteinsynthese) maximal zu stimulieren. An Empfehlungen, wie viel Protein nun für welche Sportart diesbezüglich richtig ist, mangelt es nicht. Der aktive Sportler kann sich bei Interesse durch unzählige Studien und die Meinungen öffentlicher Institutionen sowie Ernährungsexperten kämpfen, um sich selbst letztlich dann für eine der Empfehlungen im Rahmen von 1,0-3,0g pro Kilogramm Körpergewicht zu entscheiden.

Ein bisher noch weitestgehend unbearbeiteter Ansatz, der meiner Meinung nach das Thema von der richtigen Warte angeht, ist der, ab wann es mit der Proteinaufnahme gefährlich wird, also wann von einer Proteinaufnahme negative Folgen zu erwarten sind. Genau diese Aussage sollte generell als oberstes Limit angesehen werden. Die weitere Planung in Sachen Proteinaufnahme liegt dann im sicheren Bereich und kann an die Individualität der Person mit allen spezifischen Anforderungen und Gegebenheiten angepasst werden.

Was also ist ein ZUVIEL bei Protein und was geschieht damit?

Viel Spaß

Grundlagen des Proteinstoffwechsels

Nehmen wir Proteine mit der Nahrung auf, so werden diese im Darm verdaut und als freie Aminosäuren in die sog. V.portae (Pfortader) weitergegeben. Bei der Pfortader handelt es sich um ein Portalgefäß, welches sauerstoffarmes, aber nährstoffreiches Blut in die Leber transportiert. Mit Hilfe verschiedener Transportsysteme gelangen die Aminosäuren dann in die Leber und bilden dort den hepatischen zellulären Aminosäurepool. Er wird durch diese Art Zustrom, aber auch durch während der Proteolyse von Leberproteinen gebildeten und von der Leber synthetisierten Aminosäuren gespeist. Die Leber selbst verwendet Aminosäuren für die Proteinsynthese und die Synthese stickstoffhaltiger Verbindungen.

Unter Nahrungsknappheit dient das Kohlenstoffskelett der Aminosäuren als Substrat für die Gluconeogenese, also die Umwandlung von Aminosäuren zu Glucose. Bei diesem Vorgang entsteht in der Leber toxisches Ammoniak, welches als Harnstoff fixiert wird. In geringem Ausmaß dienen Aminosäuren auch dem Energiebedarf. Auch hier muss der beim Abbau zu CO2 und H2O entstehende Stickstoff als Harnstoff fixiert werden.

Ausgehend von der Leber gehen bei Bedarf Aminosäuren in das Blut über. Der Lebermetabolismus zielt immer darauf ab, (anders als in der zuführenden Pfortader) die Konzentration relativ konstant zu halten. Je nach Aminosäure liegen zwischen 20 und sogar 600-800mikromol pro Liter (im Falle des Glutamins) im Blut vor.

Auch in anderen extrahepatischen Geweben wie z.B. der Skelettmuskulatur bilden sich kleinere Aminosäurepools zur Speisung der Proteinsynthese oder eben zur Deckung des Energiebedarfs. Besteht Nahrungskarenz, dann können Aminosäuren aus extrahepatischen Geweben ausgeschleust und an die Leber weitergeleitet werden, um dort - wie bereits beschrieben - in die Gluconeogenese einzufließen.

Die Nieren übernehmen eine besondere Funktion im Bereich des Aminosäurestoffwechsels, da sie es sind, die den in der Leber synthetisierten Harnstoff zur Ausscheidung bringen müssen. Über ihre Fähigkeit, Ammoniumionen in den Urin abzugeben, tragen sie zudem zur Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Haushalts bei.

Fazit

Das zentrale Organ des Proteinstoffwechsels ist die Leber. Sie nimmt Aminosäuren auf, speichert und verwendet sie für sich selbst, gibt sie bei Bedarf aber auch wohldosiert an das Blut und extrahepatische Gewebe ab. Zielsetzung ist ein konstanter Blutaminosäurespiegel. Die Nieren fungieren im Proteinstoffwechsel als eine Art Müllabfuhr, da sie sich um Stoffwechselendprodukte aus dem Abbau oder Umbau von Aminosäuren kümmern.

Was geschieht mit einem Zuviel an Protein?

Eine Frage, die sich sicher viele von Euch schon einmal gestellt haben, ist die, was eigentlich mit einem zuviel an Protein geschieht? Man weiß um klare Zusammenhänge zwischen dem Kohlenhydrat- und dem Fettstoffwechsel. Auch in Sachen Fettsäurebiosynthese tauchen Reaktionsvorgänge aus beiden auf, während Aminosäuren bzw. der Proteinstoffwechsel in das Geschehen rund um die Adipozyten primär nicht einzugreifen scheinen.

Aminosäuren dienen im Organismus der Proteinbiosynthese, der Gluconeogenese, der Biosynthese stickstoffhaltiger Verbindungen und dem unter ATP-Gewinn erfolgenden Abbau zu CO2 und H2O nach Entfernung der Aminogruppe. Die Umwandlung in Glucose ist nur den glucogenen Aminosäuren vorenthalten und wird auch nur dann vom Körper in Gang gesetzt, wenn tatsächliche Glucoseknappheit herrscht.

Fest steht, dass überschüssiges Protein teilweise energetisch verstoffwechselt wird. Hierzu muss die Aminogruppe der Aminosäuren natürlich als Harnstoff, Kreatinin und Ammoniak ausgeschieden werden. In geringem Umfang werden Aminosäuren auch direkt ausgeschieden. Während man also anscheinend keine größere Angst zu haben braucht, von zuviel Eiweiß hoffnungslos dick zu werden, gibt es da einige andere Gegebenheiten, die sich individuell verschieden bei dauerhaft erhöhtem Proteinkonsum einstellen und negativ auf die Gesundheit auswirken können.

So bestehen beispielsweise Hinweise auf eine verminderte Sauerstoffaufnahmefähigkeit sowie eine vermehrte Anhäufung von Säuren im Bindegewebe mit überhöhtem Proteinkonsum, die durch einen vermehrt anaeroben Stoffwechsel nochmals gefördert werden. Auch Durchblutungsstörungen, Erkrankungen der Herzkrankgefäße und Hypertonie gelten als mögliche Resultate aus einer Überversorgung mit Protein. Es ergeben sich Zusammenhänge aus einem erhöhten Proteinkonsum und bestimmten Entzündungserscheinungen (zu denen mitunter Gicht gehört) aber auch Zusammenhänge mit einem tatsächlich eintretender Mangel an Mineralstoffen. Erklärt wird letzteres über das Potenzial zur Komplexbildung von überschüssigen Eiweißbestandteilen und Mineralstoffen die sich im Zwischenzellgewebe einlagern und den Mikronährstoff so über die eingegangene Bindung unbrauchbar machen. Der Volksmund nennt einen solchen Vorgang dann die sog. „Verschlackung“.

Fazit

Das Problem mit zuviel Protein liegt nicht primär in einer Einlagerung als Körperfett, sondern vielmehr in negativen Einflüssen auf bestimmte Einrichtungen und Vorgänge in unserem Körper, weshalb man keinen Freifahrtschein für die Aufnahme von beliebig viel Protein ausstellen kann.

Wann ist es Zuviel?

Von einem Proteinüberschuss ist dann die Rede, wenn mehr Protein aufgenommen wird bzw. vorhanden ist, als für eine ausgeglichene Stickstoffbilanz notwendig ist, bzw. für eine positive Stickstoffbilanz umgelegt werden kann.

Wie bereits genannt, existieren die unterschiedlichsten belegten Empfehlungen in Sachen Proteinbedarf für Sportler. Die Einen geben sich bereits mit 1,0g Protein pro Kilogramm Körpergewicht zufrieden, während andere Untersuchungen eine Aufnahme von 2,0-3,0g pro Kilogramm Körpergewicht favorisieren oder sogar noch höhere Mengen für angemessen halten. Abenteuerliche Empfehlungen geben den Proteinbedarf auch als Prozentsatz der Gesamtkalorien an. Hier bestimmen dann also neben der vorhandenen Muskelmasse auch die Thermogenese und sonstige metabolische Gegebenheiten den Proteinbedarf. (Ein sehr wagemutiges Unterfangen…).

Die Frage nach dem „wie viel ist notwendig“ soll heute jedoch nicht geklärt werden, dafür aber, bis zu welcher Aufnahmemenge von einem Ausbleiben negativer Begleiterscheinungen auszugehen ist.

Zuviel Protein für die Nieren

Experimentelle Befunde zeigen, dass Bodybuilder/innen täglich mehr als die doppelte Menge an Harnstoff ausscheiden als nicht sportliche Vergleichsgruppen. Als Resultat daraus wird eine stärkere Belastung der Nieren durch erhöhte Proteinaufnahme vermutet.

Dass es hier bis dato bei einer unbelegten Vermutung bleibt, zeigen unzählige Studien. Beispielhaft kann eine Untersuchung aus dem Jahre 2000 von der Free University of Brussels in Belgien mit Sportlern unterschiedlichster Disziplinen angeführt werden. Die Forscher stellten innerhalb einer 7-tägigen Testperiode fest, dass sich ab einer Proteinzufuhr von 1,26g pro Kilogramm Körpergewicht eine positive Stickstoffbilanz einstellte, fanden aber auch heraus, dass die Aufnahme von Protein unter 2,8g pro Kilogramm pro Körpergewicht zwar zu einer höheren Ausscheidung von Harnsäure und Calcium führt, die Albumin- und Kreatinin-Clearance davon aber unberührt bleibt, was soviel bedeutete wie, dass die Nierenfunktion an sich durch die hohe Proteinaufnahme nicht beeinträchtigt wurde. Derartige Untersuchungen finden sich auch mit gesunden, unsportlichen oder aber adipösen Personen, wie sich aufschlussreich in einem Review aus dem „Nutrition & Metabolism“ mit dem Titel „Dietary protein intake and renal function“ nachlesen lässt. Hier finden sich zudem interessante Ausführungen dazu, wie ein erhöhter Proteinkonsum die Nieren vergrößert und in diesen die sog. Hyperfiltration auslöst, also eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Filtrationsleistung (GFR). Was andere nun als bedenkliche Veränderung ansehen, ist in Wirklichkeit lediglich eine biologische Adaption, wie sie auch bei einem Training des Herz-Kreislaufsystems oder der Skelettmuskulatur mit den betroffenen Organen und Geweben stattfindet. Unsere Nieren passen ihre Arbeitsleistung an den erhöhten Bedarf an und legen diese als neuen Standard fest.

Sogar Studien an Personen mit erhöhtem Risiko auf eine Nierenerkrankung (beispielsweise Diabetiker oder Übergewichtige) stellen in Zusammenhang mit der reinen Proteinaufnahme bei High-Protein-Diäten keine negative Beeinträchtigung fest, gaben aber an, dass eine Gewichtsreduktion sich positiv auf die Nierenfunktion ausgewirkt habe und zudem weniger Protein ausgeschieden wurde.

Im Rahmen der Nurse-Health-Studie mit 100.000 Teilnehmerinnen konnte in Zusammenhang mit einer bereits bestehenden Nierenerkrankung und der erhöhten Aufnahme tierischer Proteine ein schnelleres Fortschreiten der Krankheit beobachtet werden, während bestimmte Mengen Protein in anderen Untersuchungen die Reparatur von Gewebsschäden der Nieren sogar positiv beeinflussen konnten.

Die einzige und bis dato nicht eindeutig geklärte These, ist die, der vermehrten Bildung von Nierensteinen durch erhöhte Proteinzufuhr, da hier größer angelegte Studien mit positiven, aber auch negativen Ergebnissen existieren. Als Hauptursache für die Bildung von Nierensteinen gilt eine Stoffwechselstörung. Hiervon Betroffene könnten in der Tat mit einer erhöhten Proteinzufuhr das Risiko einer vermehrten Ausbildung von Nierensteinen erhöhen, während beim Gesunden weniger klare Zusammenhänge bestehen.

Fazit

Es existieren Hinweise auf eine dauerhaft ausbleibende Beeinträchtigung der Nieren mit einer Aufnahme unter 2,8g pro Kilogramm Körpergewicht. Mit dieser Aussage sind viele Trainierende in Sachen Proteinkonsum schon einmal auf der sicheren Seite. Auch in meinem Ernährungssystem HBN (Human Based Nutrition) veranschlage ich mit maximal 2,5g pro Kilogramm Körpergewicht zu Zeiten einer hypokalorischen Ernährung, wenn eine zusätzliche Gluconeogenese wahrscheinlich ist. Für isokalorische oder hyperkalorische Zustände genügen nach HBN auch 2,0g Protein pro Kilogramm Körpergewicht.

Anmerkung

Ausgehend von der oben genannten Definition eines „Proteinüberschuss“ muss man an dieser Stelle natürlich das Thema Doping mit anabolen, androgenen Steroiden ganz separiert betrachten, da hier für eine „künstliche“ Anhebung der zu verarbeitenden Proteinmenge gesorgt wird. Dies soll in diesem Zusammenhang aber nur als Randnotiz dienen.

Zuviel Protein für die Knochen

Beim Thema Knochengesundheit und hohem Proteinkonsum geht es um eine vermehrte Ausscheidungen von Calcium, die einigen Aussagen zur Folge ab einer bestimmten Menge Protein pro Tag eintreten soll.

Eine Studie mit dem Titel: „ Effect of protein intake on calcium balance of young men given 500 mg calcium daily” untersuchte genau diesen Zusammenhang und stelle in der Tat fest, dass es bei höheren Proteinmengen zu einer erhöhten Ausscheidung von Calcium kommt. Allen et al kamen bereits 1974 auf denselben Konsens, indem sie bereits nach 3-5 Tagen erhöhtem Proteinkonsum eine erhöhte Calciumausscheidung feststellten, die sogar über drei Monate lang anhielt.

Eine im American Journal of Clinical Nutrition veröffentlichte Meta-Analyse aus 31 Studien stellte im Gegenzug einen zumindest kleinen, wenngleich nicht signifikanten Vorteil von proteinreicher Ernährung in Hinblick auf die Knochengesundheit fest, der sich mitunter in einer verbesserten Knochenmineraldichte in bestimmten Bereichen bemerkbar machte. Auch wenn diese Eigenschaft inzwischen kontrovers als Vor- aber auch Nachteil diskutiert wird, sorgen Protein bedingt erhöhte IGF-1 Werte zumindest für eine verbesserte Calcium-Absorption und natürlich mehr Muskelmasse, was sich indirekt positiv auf das passive Bewegungssystem auswirkt.

Negative Einflüsse von Protein auf die Knochenmineralisierung werden versucht über einen starken Säureüberschuss zu begründen, der mit High-Protein-Diäten herbeigeführt wird. In der Tat bestehen Zusammenhänge zwischen einem niedrigen ph-Wert und einem schlechten Gesundheitszustand der Knochen. Was bis dato nicht belegt werden kann, ist eine direkte Verbindung mit High-Protein-Diäten. Interessanterweise enthalten gerade tierische Proteine einen hohen Anteil Phosphor, welches in der Lage ist, Calciumverluste über den Urin einzudämmen.

Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Punkt in Sachen Knochengesundheit ist die Notwendigkeit von ausreichend Aminosäuren für einen funktionierenden Knochenstoffwechsel.

Fazit

Auch wenn nicht zweifelsfrei belegt werden kann, dass von High-Protein ein wirkliches Risiko auf die Knochengesundheit ausgeht, sollte man sich in jedem Falle mit der Thematik des neutralen ph-Wert, bzw. eines ausgeglichenen Säure-Basenhaushalts befassen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, für ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen der Aufnahme von Säure- und Basenbildner zu sorgen. Je mehr Protein, desto mehr besteht in der Tat die Gefahr, dass diese Homöostase aus dem Gleichgewicht gerät. Mit den richtigen Ernährungsmaßnahmen lässt sich aber auch bei einer höheren Proteinmenge pro Tag durchaus ein Ausgleich bewerkstelligen.

Resümee

Über die Frage nach der ungefährlichen Proteinmenge kommt man am indirekt auch auf die Antwort der richtigen Proteinmenge! Fest steht, dass es ein „zuviel“ bei Protein gibt und dass unser Körper irgendwann Probleme damit bekommt, sich davon zu entledigen. Interessant ist sicher für alle Leserinnen und Leser, dass unser Körper nach vollständiger Deckung des Bedarfs und nach ebenso vollständiger Bedienung aller verfügbarer Speicher eher dazu neigt, Protein abzubauen oder im Bindegewebe abzulegen, als es energetisch irgendwo zu lagern oder in energiereiche Speicherverbindungen umzubauen. Der einzige bekannte Stoffwechselvorgang, der in diese Richtung geht, ist die Gluconeogenese. Wichtig ist in jedem Falle immer für einen ausgeglichenen Säure-Basen-Haushalt zu sorgen, um damit zu dem das Risiko einer Übersäuerung mit all seinen negativen Folgen für den Körper zu minimieren.

HBN-Knowledge

Letztlich kann man davon ausgehen, dass man sich mit den Vorgaben aus meinem Ernährungssystem HBN (Human Based Nutrition) als nierengesunde Person auf der sicheren Seite befindet und von den Vorteilen einer hohen Proteinaufnahme profitiert ohne davon Nachteile erwarten zu müssen.

Sportliche Grüße

Euer

Holger Gugg

www.body-coaches.de

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