Proteine: Ein Blick hinter die Kulissen

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Protein ist aus der täglichen Ernährung vieler Free Athletes nicht wegzudenken – sei es Fettverbrennung, Muskelaufbau oder Performancesteigerung. Als Free Athletes habt ihr tatsächlich einen hohen Proteinbedarf, da euer Körper hohen Belastungen ausgesetzt ist. Freeletics Ernährung ist mehr als Nahrungsmittelauswahl aufgrund von Zahlen und Inhaltsstoffen, sondern ein tiefes Verständnis dessen, was wir tagtäglich zu uns nehmen, sowie die Ausbildung eines differenzierten und reflektierten Verhältnisses. Aus diesem Grund möchten wir euch im Folgenden einen kurzen Einblick in Aufbau und Funktionsweise von Proteinen geben.

Welche Aufgaben haben Proteine?

Protein – oder auch Eiweiß – gehört zu den Makronährstoffen, da es wie Fette und Kohlenhydrate Energie liefert und mit der Nahrung aufgenommen wird. Für den Energiestoffwechsel ist es dennoch eher von zweitrangiger Bedeutung. Diese Aufgabe übernehmen zum Großteil – aber nicht ausschließlich – Kohlenhydrate und Fettsäuren.

Am bekanntesten ist Eiweiß als Baustein des Muskelgewebes, dabei repariert, schützt und erweitert es jede Art von Gewebe. Doch Proteine haben noch viele weitere Funktionen: Sie transportieren Stoffe, katalysieren Reaktionen, regulieren Prozesse, übermitteln Signale und bekämpfen Krankheitserreger.

Wie sind Proteine aufgebaut?

Proteine sind vereinfacht gesagt eine Aneinanderreihung von Aminosäuren – organische Verbindungen, deren Grundlage wie auch bei Fetten und Kohlenhydraten Kohlenstoff ist. Zwar gibt es in der Natur und auch in unserem Körper unzählige Aminosäuren, doch unser Körper kann nur aus 20 von ihnen Proteine oder Peptide bauen. Wenn wir in Zukunft von Aminosäuren sprechen, sind in der Regel nur diese – die proteinogenen Aminosäuren – gemeint.

Proteine und Peptide

Ketten von weniger als 50 Aminosäuren nennt man Peptide – also sozusagen Mini-Proteine. Die genaue Trennung ist nicht ganz klar, manche sprechen auch erst ab 100 Aminosäuren von Proteinen. Hingegen gibt es auch Verbindungen von über 100 Aminosäuren, die als Peptide bezeichnet werden. Auch Peptide erfüllen die verschiedensten Aufgaben im Körper. Meist sind Peptide Bestandteile von Hormonen, Enzymen oder schließen sich zu Proteinen zusammen.

Wie wird aus Protein Muskelgewebe?

Unser Körper zerlegt Protein, welches wir mit der Nahrung aufnehmen, mit Hilfe von Enzymen in seine Bestandteile, nämlich die Aminosäuren, und gibt diese über die Darmwand frei. Sie werden zu jenen Proteinen zusammengesetzt, die der Körper gerade benötigt. Stellt euch vor, ihr erhaltet ein Haus aus vielen bunten Bauklötzen. Es entspricht nicht ganz euren Vorstellungen, aber die Steine passen genau zu denen, die ihr schon habt. Also baut ihr es auseinander, sortiert die Steine, baut daraus neue Häuser und erweitert oder repariert andere Häuser. Manche Steine werden aber auch benutzt, um daraus Werkzeug und Transportmittel zu bauen.

Während unser Körper die meisten Aminosäuren durch den Umbau anderer Stoffe selbst herstellt, kann er neun dieser Aminosäuren nicht selbst produzieren. Sie werden essentielle oder semi-essentielle Aminosäuren genannt und müssen über die Nahrung aufgenommen werden.

Was muss ich noch über Protein wissen?

Um ihre Funktion zu erfüllen, müssen die Aminosäureketten zunächst eine bestimmte Struktur annehmen. Die Aneinanderreihung von Aminosäuren in einer bestimmten Reihenfolge ist nur der erste Schritt. Stellt euch ein langes in vielen Farben quergestreiftes Band vor, das fallen gelassen wird und sich dabei zu einer Art Knäuel formt. Ähnliches passiert auch mit den Aminosäureketten, wenn aus ihnen ein funktionsfähiges Protein werden soll – nur, dass die Formung nicht zufällig geschieht und sie sich dreidimensional anordnen – wie ein Bandknäuel, das in der Luft schwebt. Manche sind dann jedoch immer noch nicht funktionsfähig sondern müssen sich mit anderen Bandknäueln oder anderen Bandabschnitten in einer ebenfalls vorbestimmten Ordnung zusammenschließen, um ihre Arbeit aufnehmen zu können. Diesen Prozess nennt man Proteinfaltung.

Verliert ein Protein seine Struktur, kann es seine Aufgabe nicht mehr erfüllen. Dieser Vorgang nennt sich Denaturierung. Zwar sind dann immer noch die Aminosäuren vorhanden und können genutzt werden, doch das Protein wird handlungsunfähig. In der Regel kann eine Denaturierung vor allem bei größeren Proteinen nicht rückgängig gemacht werden. Ähnlich wie mit dem Band: Es wird kein zweites Mal genau so fallen, Anordnung und Farbe der Streifen jedoch bleiben.

Eine Möglichkeit, Proteine zu denaturieren, ist Wärmeeinwirkung. Unser Körper nutzt dieses Mittel zum Beispiel bei einer Krankheit in Form von Fieber, um die Proteine von Krankheitserregern, die meist nicht sehr hitzebeständig sind, unschädlich zu machen, während in unseren Antikörpern Proteine mit einer etwas höheren Wärmetoleranz eingesetzt werden. Ein anderes Beispiel für die Denaturierung von Proteinen ist das Garen eines Hühnereis oder die Gerinnung von Käse. Einmal gestockt oder geronnen, kann die ursprüngliche Form nicht wieder hergestellt werden.

Was bringen mir Protein Shakes?

Im Körper sollte immer ein ausgeglichenes Verhältnis von Aminosäuren vorhanden sein. Liegt ein Mangel einer Aminosäure vor, ist ein Großteil der Kombinationen nicht mehr möglich, so dass auch vorhandene Aminosäuren nicht effektiv genutzt werden können. Um ein ausgeglichenes Verhältnis herzustellen, sollte daher in Auswahl und Zubereitung von Lebensmitteln abgewechselt werden. Viele konzentrieren sich auf proteinreiche Lebensmittel wie Fleisch, Fisch und Milchprodukte – insbesondere, wenn es um das Thema Muskelaufbau geht. Doch auch Nüsse, Kerne, Hülsenfrüchte und verschiedene Gemüsesorten enthalten viel wertvolles Protein und zudem wertvolle Mikronährstoffe, ohne deren Hilfe Eiweiß nicht effizient genutzt werden kann. Protein Shakes oder Eiweißpulver sind bei unserem heutigen Nahrungsmittelangebot daher prinzipiell nicht notwendig. Im Rahmen einer ausgewogenen und abwechslungsreichen Ernährung kann es jedoch Sinn machen, aus Zeit- oder Praxisgründen auf Eiweißpulver zurückzugreifen. Es ist jedoch weder Ersatz für eine ausgeglichene Ernährung noch relativiert es einseitige Essgewohnheiten.

Übrigens: Der chemisch korrekte Name des längsten Proteins der Welt ist aufgrund seiner langen Aminosäurenabfolge auch das längste Wort der Welt und besteht aus knapp 190 000 Buchstaben. Aus Platzgründen verzichten wir auf eine Ausschreibung, allein seine Aussprache dauert 3,5 Stunden! Allerdings – und so ist es weit geläufiger – kann man dieses Protein auch mit nur fünf Buchstaben beschreiben: Titin. Es ist von äußerster Wichtigkeit für die Bewegung unserer Muskulatur. Es wird in unseren Muskelfasern aktiv, wo es das Zusammenspiel von Aktin und Myosin regelt, den Muskel nach einer Kontraktion entspannt und ihm seine Ruhespannung und Stabilität verleiht.