Bestandteile der Nahrung Teil 2 - Proteine, der Muskelbauste

Habe auf der Arbeit nicht viel zu tun, daher nun die Proteine

Proteine

Proteine werden umgangssprachlich häufig als Eiweiße bezeichnet, haben aber mit dem im Ei enthaltenen Eiweiß nur wenig gemeinsam. Denn das Ei ansich liefert zwar viel Protein, aber kommt das meiste Protein nicht aus dem Eiklar, sondern aus dem gelben Eidotter.
Proteine im eigentlichen Sinne sind aus Aminosäuren aufgebaute Moleküle die den Grundbaustein aller Zellen im Körper stellen. Beim Menschen handelt es sich um 22 verschiedene Aminosäuren. Als Protein ansich bezeichnet man jedoch nur Aminosäureverbindungen, die eine chemische Kettenlänge von mehr als 100 einzelnen Aminosäurenverbindungen aufweisen. Das größte bekante menschliche Protein besteht aus über 30.000 Aminosäureverbindungen.

Der Aufbau der Proteine (entnommen www.wikipedia.de):

Die vier Ebenen der Proteinstruktur, von oben nach unten: Primärstruktur, Sekundärstruktur (β-Faltblatt links, α-Helix rechts), Tertiär- und Quartärstruktur.
Die räumliche Struktur bedingt die Wirkungsweise der Proteine. Die Proteinstruktur lässt sich auf vier Betrachtungsebenen beschreiben:

•Als Primärstruktur eines Proteins wird die Abfolge (Sequenz) der einzelnen Aminosäuren innerhalb der Polypeptidkette bezeichnet. Vereinfacht gesagt könnte man sich eine Kette vorstellen, in der jedes Kettenglied eine Aminosäure darstellt (Schreibweise: AS1–AS2–AS3–AS4- ... ). Die Primärstruktur beschreibt lediglich die Aminosäurensequenz, jedoch nicht den räumlichen Aufbau des Proteins.

•Als Sekundärstruktur wird die Zusammensetzung des Proteins aus besonders häufig auftretenden Motiven für die räumliche Anordnung der Aminosäuren bezeichnet. Man unterscheidet dabei zwischen folgenden Strukturtypen: α-Helix, β-Faltblatt, β-Schleifen und ungeordnete, so genannte Random-Coil-Strukturen. Diese Strukturen ergeben sich durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Peptidbindungen des Polypeptid-Rückgrates.

•Die Tertiärstruktur ist die der Sekundärstruktur übergeordnete räumliche Anordnung der Polypeptidkette. Sie wird von den Kräften und Bindungen zwischen den Resten (d. h. den Seitenketten) der Aminosäuren bestimmt. Als Bindungskräfte, die diese dreidimensionale Struktur stabilisieren, wirken beispielsweise Disulfidbrücken, (kovalente Bindungen zwischen den Schwefelatomen zweier Cysteinreste) oder vor allem nicht-kovalente Wechselwirkungen wie die zuvor genannten Wasserstoffbrückenbindungen. Zusätzlich spielen hydrophobe, ionische und Van-der-Waals-Kräfte eine wichtige Rolle. Durch diese Kräfte und Bindungen faltet sich das Protein weiter.

•Viele Proteine müssen sich, um funktionsfähig sein zu können, zu einem Proteinkomplex zusammenlagern, der so genannten Quartärstruktur. Dies kann entweder eine Zusammenlagerung von unterschiedlichen Proteinen sein oder ein Verband aus zwei oder mehr Polypeptidketten die aus ein und derselben Polypeptidkette, dem sog. Precursor, hervorgegangen sind (vgl.: Insulin). Dabei sind die einzelnen Proteine häufig durch Wasserstoffbrücken und Salzbrücken aber auch durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft. Die einzelnen Untereinheiten eines solchen Komplexes werden als Protomere bezeichnet. Einige Protomere können ihre Funktion auch als eigenständige Proteine besitzen, aber viele erreichen ihre Funktionalität nur im Komplex. Als Beispiel für aus mehreren Proteinen zusammengelagerte Komplexe können die Immunglobuline (Antikörper) dienen, bei denen jeweils zwei identische schwere und zwei identische leichte Proteine über insgesamt vier Disulfidbrücken zu einem funktionsfähigen Antikörper verbunden sind.
Diese Einteilung in Primär- bis Quartärstruktur erleichtert das Verständnis und die Beschreibung der sequentiellen Faltung von Proteinen. Man sollte sich aber bewusst sein, dass unter physiologischen Bedingungen eine definierte Primärstruktur zu einer definierten Tertiärstruktur (oder Quartärstruktur) führen muss. Anders gesagt: Der Informationsgehalt, der sich in einer bestimmten dreidimensionalen Proteinstruktur äussert, ist bereits in der linearen Primärstruktur (d.h. in der "eindimensionalen" Aminosäuresequenz) enthalten.
Viele komplexe Proteine können sich nicht spontan falten, also ihre physiologische Struktur einnehmen, sondern brauchen dazu Faltungshelfer, sogenannte Chaperone. Die Chaperone binden an neugebildete (oder auch beschädigte, denaturierte) Aminosäureketten, und verhelfen ihnen unter Verbrauch chemischer Energie zu ihrer Struktur.

Man unterscheidet zwei Hauptgruppen von Proteinen:
•die globulären Proteine, deren Tertiär- oder Quartärstruktur annähernd kugel- oder birnenförmig aussieht und die meist in Wasser oder Salzlösungen gut löslich sind (beispielsweise das Protein des Eiklars, Ov-Albumin genannt),

•die fibrillären Proteine, die eine fadenförmige oder faserige Struktur besitzen, meist unlöslich sind und zu den Stütz- und Gerüstsubstanzen gehören (beispielsweise die Keratine in den Haaren und Fingernägeln, Kollagen, Actin und Myosin für die Muskelkontraktion).




Das Protein im Bodybuilding

So, nun aber Schluss mit der ganzen Theorie. Gehen wir darauf ein was das Thema Protein und damit verbunden Aminosäuren für unseren Sport bedeutet. Denn jeder hat ja schon mal gehört: „Mensch, Du musst mehr Proteine essen!“ oder „Kauf nicht dieses Protein, kaufe das von der anderen Marke! Das hat ein wesentlich besseres Aminosäureprofil!“ nur leider fällt es gerade am Anfang schwer, sich etwas darunter vorstellen zu können. Eiweiß ist ja schließlich Eiweiß. Und so bleibt einem dann nichts anderes übrig als auf das Halbwissen von manchen Trainingspartnern oder anderen Studiobesuchern zu hören, die es alle samt besser wissen als jeder andere.
Proteine sind also neben den Kohlehydraten und den Fetten als Energielieferanten für den Körper lebenswichtig. Sie gehören zu den essentiellen Nahrungsbestandteilen, da der Körper Proteine nur sehr begrenzt selbst bilden kann. Zudem baut der Körper nicht nur bei Bewegung Protein im Körper ab, sondern auch während der Ruhephase (hier kommen wir auf den Muskelwachstum aus dem Kohelnhydratbeitrag zurück! Muskelwachstum gibt es nur in der Regenerationsphase! Und der Muskel braucht Protein um zu wachsen!). Alleine diese Tatsache sollte uns signalisieren, dass für einen ordentlichen Muskelwachstum eine ständige Proteinaufnahme notwendig wird.

Proteinbiosynthese

Wir haben also gelernt, dass wir die Proteine also ständig mit der Nahrung aufnehmen müssen, damit wir immer gut versorgt sind. Aber was passiert, wenn wir einen geeigneten Proteinlieferanten zu uns genommen haben?
Alles geschieht wieder, wie bei den Kohlenhydraten auch, in unserem Darm. Kaum angekommen werden die zugeführten Proteine in Ihre Benstandteile – die Aminosäuren zersetzt. Auf neun der insgesamt 22 wichtigen Aminosäuren, ist der menschliche Körper besonders angewiesen. Sie sind essenziell, dass bedeutet, dass der Körper diese nicht selber herstellen kann. Man bemerkt schon hier, was ein gutes Aminosäureprofil von Eiweißshakes bedeutet! Aber nicht nur nicht essenzielle Aminosäuren sind wichtig, sondern auch freie Aminosäuren, die in bereits vorverdauten Proteinen wie z.B. Proteinhydrolysate enthalten sind. Der Vorteil ist, dass die Proteine nicht aufgespaltet werden müssen, sondern die Aminosäuren direkt, ohne jegleiche Verdauungszeit vom Körper genutzt werden kann.
Für den Menschen gelten Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin als essentielle Aminosäuren. Arginin und Histidin sind für Heranwachsende oder während der Genesung essentiell.

Verwendung finden Aminosäuren z.B. bei der Bildung von Muskeln, Hormonen und Enzymen.
Wieviel und welches Eiweis
Empfohlen wird für den „normalen“ Erwachsenen eine Aufnahme von 70 – 90 g Proteinen pro Tag. Dies bedeutet in der Regel 1g Protein pro Kilo Körpergewicht (1g:1KG) Mit der Angabe dieser Menge wird vorausgesetzt, dass es sich dabei um qualitativ hochwertiges Protein handelt. Darunter versteht man(wie oben bereits beschrieben) Proteine, die gut verdaulich sind und darüber hinaus essentielle Aminosäuren in ausreichendem Maß enthalten. Ist dies nicht der Fall, können die Nahrungsproteine nicht optimal für den Aufbau von Körperproteinen genutzt werden, was zur Folge hat, dass ein Großteil der Aminosäuren vom Körper wieder abgebaut wird.
Bei Leistungssportlern geht man natürlich von größeren Mengen Eiweiß aus. Hier werden Mengen von über 140g empfohlen. Allerdings sollte die Menge von 2g pro KG Körpergewicht auch hier nicht überschritten werden. Nicht selten übersteigt die Eiweißmenge aber gerade bei Kraftsportlern gut 200g am Tag.
Zusammenfassen bedeutet dies:

1.Die Gesamtproteinzufuhr darf nicht überschritten werden. Es gilt folgendes Richtmaß: 2 g Protein pro kg KM.

2.Man muss berücksichtigen, dass ein gewisses Maß bereits durch die Nahrung aufgenommen wird. Bei einer ausreichenden Energiezufuhr kann alleine durch die Ernährung eine Proteinzufuhr von 1,5 g Protein / kg KM erfolgen.

3.Somit besteht die Gefahr einer zu hohen Supplementengabe.

4.Die direkte Einnahme vor einer Trainingseinheit kann zu Magenbeschwerden führen. Besonders bei bekannten Magenproblemen sollte die Einnahme etwa 2 Stunden vor der Trainingseinheit erfolgen.

5.Im Rahmen der Trainingseinheit kann durch die zusätzliche Supplementengabe ein verstärkter Flüssigkeitsverlust eintreten. Den dadurch entstehenden Begleiterscheinungen sollte durch vermehrte Trinken ausgeglichen werden.


Proteine sind in vielen Nahrungsmitteln vorhanden.
- Milch- und Sojaprodukte
- Fisch
- Fleisch
- Getreideprodukte
- Eier
- Hülsenfrüchten (Nüsse)
- Gemüsesorten

Tierische Eiweiße gelten grundsätzlich hochwertige Proteinquellen. Die einzige Ausnahme stellt hier die Gelatine da. Pflanzenprodukte gelten in der Regel als minderwertige Eiweisquellen (Hülsenfrüchte). Wobei die Hülsenfrüchte wiederum als eine der besten Fettlieferanten zählen!

Sind Proteine Gefährlich für meinen Körper:

Wenn Proteine in den üblichen Dosierungen dem Körper zugeführt werden, besteht natürlich keine Gefahr! Sollte man allerdings an krankheitsbedingten Leber- oder Nierenschäden leiden sollte gerade bei etwas erhöhtem Proteinkonsum regelmäßig ein Arzt zu Rate gezogen werden.
Werden Proteine jedoch über einen längeren Zeitraum hinweg zu hoch dosiert eingenommen, besteht die Gefahr, dass der Körper „übersäuert“. Daher ist es wichtiger als sonst eh schon, dass man dem Körper eine ausreichende Menge an Wasser zuführt.
Langzeitschäden sind möglich, wenn über dem Körper über einen längeren Zeitraum hinweg hohe Dosen an Proteinen zugeführt wurden. Die Gefahr einer Erkrankung an Gicht oder anderen Krankheiten können nicht ausgeschlossen werden.
Und nun gaaaanz Wichtig:
Bei der Einnahme von Proteinpulvern muss unbedingt darauf geachtet werden, dass die restlichen Nahrungsbestandteile in einem entsprechenden Anteil zum Protein stehen. Mal sollte sich demmach nicht von 90% Protein ernähren! Ist dies nicht der Fall, sind schnelle Ermüdungserscheinungen möglich, die letztlich eine verminderte Leistungsfähigkeit zur Folge hat. In der Regel versucht speziell der leistungsorientierte Sportler dies zu vermeiden.
Funktion
Im Kraftsport sind Proteine aufgrund ihrer Wirkweise von großer Bedeutung: Ein erhöhter Grad an Aminiosäuren im Blut sollen den Aufbau von Proteinen in der Muskelzelle bewirken, wodurch ihnen eine anabole Wirkung nachgesagt wird. Neben dem Aufbau von Muskelzellenproteinen, also der anabolen Wirkung wird auch davon ausgegangen, dass gleichzeitig das Eiweiß in den Zellen reduziert wird (katabole Wirkung). Diese katabole Wirkung ist im „Rahmen“ des Aufbaus von Muskelmasse von Bedeutung.


Quellen:
Wikipedia
http://www.dr-gumpert.de
www.biologie.uni-hamburg.de