EIWEIß | TEIL 1

GRUNDLAGEN UND STOFFWECHSEL

Auf einen Blick:

Kohlenhydrate und Fette werden vor allem zu Energie verbrannt. Das Eiweiß liefert uns dagegen das Baumaterial für den Körper. Zum Einstieg in das Thema fassen wir die wichtigsten Grundlagen zusammen. Danach gehen wir kurz den Stoffwechsel des Eiweißes durch: Angefangen von der Aufnahme der Eiweiße im Darm, bis hin zu ihrem Abbau in den Zellen, sowie der Ausscheidung ihrer Abfallprodukte über die Nieren.

Fotografie: © Maksim Šmeljov – stock.adobe.com (bearbeitet)

EIWEIß | TEIL 1

GRUNDLAGEN UND STOFFWECHSEL

Fotografie: © Maksim Šmeljov – stock.adobe.com (bearbeitet)

Auf einen Blick

Kohlenhydrate und Fette werden vor allem zu Energie verbrannt. Das Eiweiß liefert uns dagegen das Baumaterial für den Körper. Zum Einstieg in das Thema fassen wir die wichtigsten Grundlagen zusammen. Danach gehen wir kurz den Stoffwechsel des Eiweißes durch: Angefangen von der Aufnahme der Eiweiße im Darm, bis hin zu ihrem Abbau in den Zellen, sowie der Ausscheidung ihrer Abfallprodukte über die Nieren.

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 soviel wie „erstrangig“. Damit wollten uns 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.

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 unentbehrlichen Aminosäuren (früher: essenzielle Aminosäuren), die wir regelmäßig über die Nahrung aufnehmen müssen.

DIE AUFNAHME DER EIWEIßE

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

Übrigens können diese Prozent- und Mengenangaben manchmal für Verwirrung sorgen. Man verwechselt hier oft den Eiweißanteil von Lebensmitteln mit dem Eiweißanteil einer Ernährung.

Wenn wir über den Eiweißanteil von Lebensmitteln sprechen, beziehen wir uns stets auf das Gewicht des Lebensmittels. Das Rindfleisch hat zum Beispiel einen Eiweißanteil von 22 %. Das bedeutet: 100 g Rindfleisch enthalten 22 g Eiweiß.

Wenn wir uns stattdessen über den Eiweißanteil der Ernährung unterhalten, dann beziehen wir uns immer auf die Gesamtkalorien. Denn bei der Ernährung interessiert uns natürlich nicht das Gesamtgewicht aller verzehrten Lebensmittel (je nach Wasseranteil der Nahrung kann dieses stark schwanken), sondern nur die Menge der energieliefernden Nährstoffe. Hat eine Ernährung also einen Eiweißanteil von 15 %, dann ist damit gemeint, dass 15 % der Kalorien aus Eiweiß stammen. Bei 2000 kcal Gesamtkalorien, wären das also 300 kcal aus Eiweiß. Wenn man dies nun umrechnet (1 g Eiweiß = 4 kcal), entspricht das 75 g Eiweiß.

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.

Zu den mindestens 75 g Nahrungseiweiß kommen außerdem noch einmal 70 g körpereigenes Eiweiß dazu, welches im Darm zurückgewonnen wird. Dieses Eiweiß ist zum Beispiel in den Magen- und Darmflüssigkeiten enthalten, von denen bis zu 10 Litern am Tag gebildet werden.

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 erreicht. 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 dabei aber nicht mehr als 10 %.

DER EIWEIßSTOFFWECHSEL

Es gelangen also den ganzen Tag über rund 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.

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.

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 decken kann, liefert gleichzeitig auch immer genügend Eiweiß, um die geringen Eiweißverluste zu ersetzen.

Sollten wir allerdings langfristig in eine Hungersituation geraten, dann wird auch das Eiweiß in der Nahrung knapp und reicht nicht mehr für die Versorgung aus. Nun beginnt der Körper damit, verstärkt Muskelmasse abzubauen, um neue Aminosäuren freizusetzen. Daher ist es besonders bei stark kalorienreduzierten Diäten (wie zum Beispiel der 800-kcal-Diät zur Entfettung der inneren Organe) wichtig, auf eine ausreichende Eiweißzufuhr zu achten.

Was passiert eigentlich, wenn ein Mensch dagegen 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 DER AMINOSÄUREN

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

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

Ammoniak ist allerdings ein ziemlich starkes Zellgift und muss schnellstens entschärft werden. Dazu wird das Ammoniak in das Blut geschickt und anschließend von der Leber aufgenommen. In der Leber, wo ohnehin der meiste Eiweißstoffwechsel stattfindet, kann das Ammoniak in den ungiftigen Harnstoff verwandelt werden.

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 bei sehr eiweißreichen Abnehmdiäten zu Nutzen.

Aber zurück zum Harnstoff: Der Harnstoff wird wieder an das Blut abgegeben und muss nun von den Nieren herausgefiltert werden. Die Hauptaufgabe der Nieren besteht darin, das Blut zu reinigen und seine Bestandteile zu regulieren. Dazu durchfließt das gesamte Blut (das sind 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.

Für den Abbau der Aminosäuren sind also eine gesunde Leber und funktionstüchtige Nieren von entscheidender Bedeutung. Daher bekommen kranke Menschen mit einer eingeschränkten Leber- oder Nierenfunktion auch ganz schnell Probleme mit ihrem Eiweißstoffwechsel. Sie können die Abbauprodukte des Eiweißes entweder nicht mehr richtig entgiften (Leber) oder ausscheiden (Nieren). Trotzdem müssen diese Menschen irgendwie 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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