Was sind Proteine?
Proteine werden umgangssprachlich auch als Eiweiße bezeichnet. Beide Begriffe werden daher synonym verwendet. Doch was sind Proteine eigentlich genau?
Ein Protein ist ein biologisches Makromolekül, das in allen Zellen vorkommt. Eiweiße sind daher wirkliche Grundbausteine von zahlreichen Lebensformen. Zumeist besteht das Trockengewicht einer Zelle zu mehr als 50% aus Protein.
Der Begriff leitet sich ab vom grieschichen Wort "proteios", das für ‚grundlegend‘ und ‚vorrangig‘ steht.
Woraus genau bestehen Proteine?
Proteine werden aus Aminosäuren und Peptitbindungen aufgebaut. Es gibt dabei sehr viele verschiedene Gruppen von Proteinen, die eine sehr unterschiedliche Anzahlen von Aminosäuren oder Aminosäurenketten und verschiedenste Strukturen haben. Ein Protein ist also nicht immer das Gleiche! Jedes Lebewesen bildet ganz spezifische Proteine, aus denen die eigenen Zellen aufgebaut werden. So hat beispielsweise das Protein einer menschlichen Zelle eine andere Zusammensetzung als das eines Huhns oder eines Rinds. Dieser Umstand ist sehr wichtig, wenn es um die Proteinzufuhr über die Ernährung geht.
Der genaue Aufbau eines Proteins ist in der DNA codiert. Entsprechend dieses Planes werden sie in den Ribosomen gebildet.
Erst ab einer bestimmten Größe werden Aminosäureketten als Protein bezeichnet, kleinere (etwa unter 100 Aminosäuren) werden Peptide genannt.
Im menschlichen Körper allein gibt es weit mehr als 20.000 verschiedene Proteine. Das größte menschliche Protein befindet sich in Muskelzellen und besteht aus etwa 30.000 Aminosäuren!
“Proteine bestehen aus Aminosäuren und Peptitbindungen”
Der menschliche Körper nutzt 21 verschiedene Aminosäuren. Da davon 8 essentiell sind, müssen wir eine sehr ausgewogene und hochwertige Eiweißzufuhr täglich sicherstellen. Diese essentiellen Aminosäuren kann unser Körper also nicht selbst herstellen, sie werden aber zum Aufbau des körpereigenen Eiweißes zwingend benötigt. Ein Mangel an diesen Aminosäuren führt daher langfristig zu ernsthaften Problemen, die sich aber in unserer Zivilisation nicht schnell bemerkbar machen, bzw. meist unerkannt bleiben. In Entwicklungsländern, in denen Nahrungsmangel herrscht, tauchen ernsthafte Proteinmängel viel schneller auf und führen bis zum Tod.
Aufgaben von Eiweißen
So vielfältig wie Proteine aufgebaut sind, so unterschiedlich sind natürlich auch ihre Aufgaben und ihr Einsatz in einem Lebewesen. Sie werden dabei nach verschiedensten Kriterien klassifiziert: nach ihrer äußeren Form (globulären Proteine und fibrillären Proteine) nach ihrer Zusammensetzung und nach ihrer Funktion.
In einer Zelle erfüllen Proteine verschiedenste Aufgaben im Sinne von Werkzeugen. Sie ermöglichen beispielsweise Zellbewegungen, können Signalstoffe erkennen, transportieren Metabolite, katalysieren chemische Reaktionen usw.
Besonders hohe Eiweißanteile haben beispielsweise die Körperstrukturen Muskeln, das Herz, Gehirn, Haut und Haare. Bekannt sind beispielsweise die Bezeichnungen Kollagene, Elastin oder Keratin: spezifische Proteine, die als faserige oder gerüstgebende Strukturen im Gewebe, Haaren und Nägeln vorkommen.
Die Aufgaben bzw. die Wirkungsweisen von Proteinen hängt auch von ihrer Größe ab. Beispielsweise können kleine Peptide für Hormone oder Neurotransmitter eingesetzt werden. Enzyme benötigen bereits eine Größe von etwa 50 Aminosäuren.
Mehr zu der Bedeutung von Aminosäuren im Körper.
Eiweiße in unserer Nahrung
Unsere Ernährung sollte einen bestimmten Anteil an Proteinen enthalten, denn der Körper benötigt die Aminosäuren für den Aufbau der körpereigenen Proteine. Insbesondere natürlich die essentiellen Aminosäuren. Der Eiweißstoffwechsel ist recht kompliziert. Es macht jedoch Sinn, sich einmal genauer damit zu beschäftigen, wenn man sich über die optimale Zufuhr und Versorgung mit Aminosäuren Gedanken macht.
Idealerweise werden die Proteine aus unerer Ernährung für die Bildung des körpereigenen Eiweißaufbaus genutzt. Dies funktioniert aber nur, sofern die dafür nötigen Aminosäuren im richtigen Verhältnis geliefert werden. Das ist die weiter unten erläuterte biologische Wertigkeit.
Eiweiß aus der Nahrung, das für den Aufbau der Körperzellen nicht genutzt werden kann, wird zu Energie verbrannt. So ist ein großer Teil unseres Nahrungseiweißes auch eine sättigende Energiequelle.
Unser Körper ist am besten versorgt, wenn jede unserer Mahlzeiten aus einer ausgewogenen Zusammensetzung aus Proteinen, guten Fetten und Kohlenhydraten (weniger, als die meisten von uns zu sich nehmen...) besteht. Und zudem natürlich sämtliche Mikronährstoffe enthält.
Proteine enthalten an sich die meisten Lebensmittel, ausgenommen isolierten Formen wie Öle oder Fette oder reine Stärke. Jedoch sind die Mengen und natürlich die Wertigkeit dieser Proteine extrem verschieden.
Nahrungsmittel, die viel Eiweiß liefern, sind beispielsweise tierische Erzeugnisse wie Fleich, Fisch, Ei, Käse... und bei den rein pflanzlichen Nahrungsmitteln Nüsse und Samen, Hülsenfrüchte und weniger auch Getreide.
Auf die Wertigkeit kommt es an
Die genaue Zusammensetzung der Aminosäuren eines Eiweißes aus unserer Nahrung bestimmt den Nutzen für unseren Körper. Je ähnlicher die Zusammensetzung (Art und Mengen der Aminosäuren), umso schneller und besser kann unser Körper das Protein nutzen, um daraus körpereigene Strukturen aufzubauen.
Wieviel Prozent eines Eiweißes verwendet werden kann, wird in der biologischen Wertigkeit wiedergegeben. Dieser Wert ist ein Vergleichswert zum menschlichen Eiweiß, und wird beim Eiweiß des Hühnereies = 100 angesetzt. Da dieses längst nicht dem des menschlichen Eiweißes entspricht, gibt es auch Werte weit über 100.
In der modernen Wissenschaft wird inzwischen für einen direkten Vergleich der sogenannte NNU-Wert (Nettostickstoffwert) verwendet, bei dem der Wert 100 dem menschlichen Eiweiß entspricht.
Mehr zur biologischen Wertigkeit, dem NNU-Wert und Beispiele von Wertigkeiten deiner Nahrungsmittel: Die biologsche Wertigkeit verstehen.
Die Wertigkeiten von Eiweißen verbessern sich, wenn wir sie möglichst vielfältig in unserer Ernährung kombinieren. Sehr hohe Werte mit einem optimalen Nutzen für unseren Körper zu erzielen ist jedoch kaum erreichbar. Das wird erst in sehr guter und hochwertiger Aminosäuren-Nahrungsergänzung möglich, in der die entsprechenden Aminosäuren in der richtigen Kombination und in reiner Form zusammengestellt werden. Sehr viele Proteinpulver bestehen zum Großteil aus billigen und minderwertigen Proteinquellen (Milcheiweiß, Whey...) mit einer niedrigen Wertigkeit. Sie haben daher für den Zellaufbau keine große Bedeutung und erzeugen dazu eine Menge belastender Stoffwechselendprodukte. Mehr dazu auch im Kapitel Eiweißstoffwechsel.
