EIWEIß – GRUNDLAGEN UND STOFFWECHSEL

 

Das Eiweiß ist der dritte große Nährstoff, den wir neben den Kohlenhydraten und Fetten über die Nahrung aufnehmen. Das Eiweiß liefert uns vor allem das Baumaterial für den Körper.

Das Fachwort für Eiweiß lautet Protein. Protein leitet sich vom griechischen Wort „proteno“ ab und bedeutet so viel wie „erstrangig“. Damit wollten die Namensgeber deutlich machen, dass wir es mit dem primären Baustoff des Körpers zu tun haben.

Das Eiweiß macht rund 20 % der Körpermasse aus. Etwa 15 % fallen auf das Fett im Fettgewebe, 5 % auf Mineralstoffe und die restlichen 60 % bestehen aus Wasser. Die genaue Körperzusammensetzung schwankt natürlich von Mensch zu Mensch.

Das Eiweiß selbst ist aus den sogenannten Aminosäuren aufgebaut. Aminosäuren kann man sich wie kleine Bausteinchen vorstellen, die sich sehr kreativ miteinander verbinden lassen.

Aminosäuren und Eiweiß

Auf diese Weise können sehr komplexe Stoffe zusammengesetzt werden, die unterschiedlichste Eigenschaften, Formen und Funktionen besitzen. Besteht so ein Stoff aus mehr als 100 Aminosäuren, spricht man von einem Eiweiß.

Der Körper benötigt dabei nur 20 verschiedene Aminosäuren, um mehr als 50.000 unterschiedliche Eiweißstoffe herzustellen. Die Baupläne dafür sind im Erbgut einer jeden Zelle gespeichert.

Von diesen 20 eiweißbildenden Aminosäuren können wir allerdings neun Aminosäuren nicht selbst herstellen. Sie gelten als die sogenannten unentbehrlichen Aminosäuren (früher: essenzielle Aminosäuren), die wir regelmäßig mit der Nahrung aufnehmen müssen.

 

Die Aufnahme der Eiweiße

Die Ernährung der meisten Menschen liefert mindestens 2000 kcal am Tag. Das ist zum Beispiel der Energiebedarf einer erwachsenen Frau mit sitzender Berufstätigkeit. Eine gewöhnliche, gemischte Ernährung hat dabei einen Eiweißanteil von rund 15 %. Umgerechnet entspricht das einer Eiweißzufuhr von 75 g am Tag.

Nach einer Mahlzeit gelangt das Nahrungseiweiß in den Darm und wird dort wieder in freie Aminosäuren zerlegt. Dafür sind eine ganze Reihe von Verdauungsenzymen zuständig. Die freien Aminosäuren werden anschließend von den Darmzellen aufgenommen und an das Blut abgegeben.

Eiweißverdauung

Zu den mindestens 75 g Nahrungseiweiß kommen außerdem noch mal 70 g körpereigenes Eiweiß dazu, welches im Darm zurückgewonnen wird. Dieses Eiweiß ist zum Beispiel in Magen- und Darmflüssigkeiten enthalten (bis zu 10 Liter am Tag).

Außerdem werden auch abgestorbene Darmzellen mitverdaut, die durch die ständige Erneuerung der Darmschleimhaut anfallen. Die Darmschleimhaut ist übrigens so raffiniert in Falten gelegt, dass sie eine effektive Oberfläche von der Größe eines Tennisplatzes besitzt. Hier gibt es also jede Menge Zellen, die erneuert werden müssen.

Natürlich gehen auch immer geringe Mengen an Eiweiß über den Darm verloren. Die Verdauungsverluste betragen etwa 10 %.

 

Der Eiweißstoffwechsel

Es gelangen also täglich circa 130 g freie Aminosäuren aus dem Darm in den Blutkreislauf. Die Aminosäuren werden nun in den Zellen aufgenommen und bilden dort erst einmal den sogenannten Aminosäuren-Pool.

Aminosäurenpool

Der Aminosäuren-Pool besteht aus allen frei verfügbaren Aminosäuren, aus denen jetzt neues Körpereiweiß aufgebaut werden kann. Gleichzeitig werden Eiweiße in den Zellen auch ständig abgebaut, um sie zu erneuern. Dazu werden sie wieder in freie Aminosäuren zerlegt, welche in den Aminosäuren-Pool zurückkehren.

Eiweißstoffwechsel

Auf diese Weise werden rund 300 g Eiweiß am Tag auf- und abgebaut. Durch den regen Eiweißstoffwechsel und das effektive Recycling, stehen ständig freie Aminosäuren zur Verfügung.

Im Gegensatz zu den Kohlenhydraten und Fetten, besitzt der Körper daher auch keine Notwendigkeit, Aminosäuren auf Vorrat speichern zu können. Eine Ernährung, die den täglichen Energiebedarf eines Menschen deckt, liefert gleichzeitig auch immer genügend Eiweiß, um die geringen Eiweißverluste zu ersetzen.

Was passiert nun, wenn eine Mensch mehr Eiweiß aufnimmt, als er braucht? Da es, wie gesagt, keine echten Eiweißspeicher im Körper gibt, werden die überschüssigen Aminosäuren einfach zu Energie verbrannt. Beim Abbau der Aminosäuren fällt allerdings ein gewisser Sondermüll an…

 

Der Abbau von Aminosäuren

Schauen wir uns mal den chemischen Aufbau einer Aminosäure genauer an: Jede Aminosäure besitzt eine stickstoffhaltige Seitenkette, die sogenannte Aminogruppe.

Aufbau Aminosäure

Bevor eine Aminosäure im Energiestoffwechsel abgebaut werden kann, muss die Aminogruppe abgespalten werden. Und nun entsteht aus der stickstoffhaltigen Aminogruppe erst einmal Ammoniak.

Ammoniak

Ammoniak ist allerdings ein ziemlich starkes Zellgift und muss schnellstens entsorgt werden. Dazu wird das Ammoniak in das Blut geschickt und anschließend von der Leber aufgenommen.

Leber Lage

In der Leber, wo ohnehin der meiste Eiweißstoffwechsel stattfindet, kann das Ammoniak in den ungiftigen Harnstoff verwandelt werden.

Harnstoffsynthese

Dieser Vorgang ist übrigens sehr energieaufwendig: Etwa ein Viertel der Energie, welche das Eiweiß liefert, wird gleich wieder im Eiweißstoffwechsel verbraucht. Diesen Umstand macht man sich auch gerne mal bei sehr eiweißreichen Abnehmdiäten zu Nutze.

Aber zurück zum Harnstoff: Der Harnstoff wird wieder an das Blut abgegeben und muss nun von den Nieren herausgefiltert werden.

Niere Lage

Die Hauptaufgabe der Nieren besteht darin, dass Blut zu reinigen und seine Bestandteile zu regulieren. Dazu durchfließt das gesamte Blut (zwischen 5 und 7 Litern) etwa alle fünf Minuten einmal die Nieren. Dabei werden Abfallstoffe, wie der Harnstoff, aus dem Blut entfernt und können anschließend mit dem Urin ausgeschieden werden.

Niere Harnstoff

Für den Abbau der Aminosäuren sind also eine gesunde Leber und funktionstüchtige Nieren von entscheidender Bedeutung. Daher bekommen kranke Menschen mit eingeschränkter Leber- oder Nierenfunktion auch ganz schnell Probleme mit ihrem Eiweißstoffwechsel.

Sie können die Abbauprodukte des Eiweißes entweder nicht mehr richtig entgiftet (Leber) oder ausscheiden (Nieren). Trotzdem müssen diese Menschen weiter ihren täglichen Eiweißbedarf decken.

Jetzt sind zum Beispiel Diätassistenten gefragt, die eine Ernährung zusammenstellen müssen, die nur ein Minimum an Eiweiß enthalten darf, aber dafür die höchstmöglichste Eiweißqualität besitzen muss!

Im nächsten Artikel schauen wir uns an, was die Qualität von Nahrungseiweißen genau ausmacht.


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