Biologische Wertigkeit als Qualitätsmaß für Nahrungseiweiß

Die Biologische Wertigkeit stützt sich also nicht auf theoretische Berechnungen, wie z.B. der in den USA beliebte sogenannte „Chemical Score" (CS), sondern wurde am Menschen ermittelt, was sie wesentlich praxistauglicher macht.
Die minimale Zufuhr zur Erreichung eines Stickstoffgleichgewichtes verschiedener Eiweiße wurde dann miteinander verglichen. Volleiprotein wurde dabei völlig willkürlich als Referenzprotein ausgewählt und bekam, ebenfalls völlig willkürlich, die BW von 100. Alle anderen Proteine wurden damit verglichen. Wenn z.B. 0,4 g Volleiprotein pro kg Körpergewicht für eine ausgeglichene Stickstoffbilanz notwendigwaren und bei einem anderen Eiweiß 0,8 g pro kg Körpergewicht, so bekam dieses andere Nahrungsprotein die BW von 50 zugeteilt. Damit ist die Biologische Wertigkeit ein Maß dafür, wie effizient ein Nahrungseiweiß in körpereigenes Protein umgesetzt werden kann. Da z.B. Gelatine kein Tryptophan enthält, eine lebensnotwendige Aminosäure, ist die BW = 0, da der Körper ein Protein, bei dem auch nur eine der neun unentbehrlichen Aminosäuren fehlt, nicht verwerten kann.

Bei der Protein-Bewertung nach der BW kann das Eiweiß mit der höchsten Wertigkeit vom Körper am besten verwertet werden. Doch muss dabei stets bedacht werden, dass der Wert 100 von Volleiprotein keine vollständige (100-prozentige) Umsetzung im Körper anzeigt, wie manchmal fälschlicherweise angegeben wird. Der Wert von 100 wurde völlig willkürlich gewählt. Die tatsächliche Menge an körpereigenem Eiweiß, die aus Volleiprotein hergestellt werden kann, liegt in der Realität nicht bei 100, sondern deutlich darunter. Gleichzeitig gilt es zu bedenken, dass bei geschickter Kombination von verschiedenen Eiweißquellen (meist tierisches und pflanzliches Protein) durch den gegenseitigen Ausgleich der limitierenden Aminosäuren biologische Wertigkeiten von über 100 erzielt werden können.
Doch nach Adam Riese ist es nun einmal unmöglich, aus 100 g zugeführtem Eiweiß mehr als 100 g körpereigenes Eiweiß aufzubauen; so dass klar ist, dass die BW keine absolute Prozentzahl für die Umsetzung im Körper sein kann. Ergänzungswertigkeit Bei der so genannten Ergänzungswertigkeit, sind zwei Punkte zu beachten. Zunächst beziehen sich die Prozentangaben auf die Eiweißfraktionen der Nahrungsmittel. So muss z.B. ein Ei mit einem Eiweißgehalt von ca. 7 g mit ca. 600 g Kartoffeln kombiniert werden, um die maximale Biologlische Wertigkei zu erzielen, diese Menge liefert etwa 12 g Kartoffel-Eiweiß und entspricht dann dem angegebenen Verhältnis. Des weiteren folgt diese gegenseitige Proteinaufwertung wegen der Verdauungsprozesse, die mehrere Stunden dauern können und wegen des im Körper vorhandenen Zwischenspeichers für Eiweiß (sogenannter Aminosäurepool, besteht aus schnell verfügbaren Aminosäuren in der Leber und der Muskulatur) über 4-6 Stunden, d.h. die beiden Proteine müssen nicht unbedingt in derselben Mahlzeit miteinander kombiniert werden.

In den meisten Fällen erfolgt eine gegenseitige Aufwertung zweier Eiweiße, wenn ein tierisches mit einem pflanzlichen kombiniert wird (z. B. Müsli mit Milch, Brot mit Käse, Reis mit Fleisch). Doch auch rein pflanzlichen Kombinationen erreichen teilweise Wertigkeiten nahe 100, wie das Beispiel von Mais mit Bohnen zeigt. Da 136 die höchste BW ist, die jemals im Menschenversuch ermittelt wurde, ist jede höhere Angabe nicht nach der BW in Humanstudien ermittelt worden. Wenn also der Hersteller eines Proteinpulvers eine Biologische Wertigkeit von z.B. 159 angibt, wie häufig bei ionenausgetauschtem, hydrolisierten Wheyprotein, so handelt es sich nicht um einen Wert, der im Versuch am Menschen ermittelt wurde, sondern um eine errechnete Zahl (wie z.B. beim in den USA beliebten „Chemical Score")

Schwierigkeiten bei der Übertragbarkeit Oft wird von den Herstellern eine Studie zitiert, bei der Ratten nach einer dreitägigen Fastenperiode mit einem Laktalbuminhydrolisat gefüttert wurden. Dabei wurde die Überlegenheit dieses Eiweißes gegenüber anderen hinsichtlich der Stickstoffspeicherung im Körper gezeigt. Da jedoch drei Tage ohne Futter bei einer Ratte einer noch wesentlich längeren Zeit beim Menschen entsprechen, haben solche Daten höchstens für Menschen nach mehrwöchigem Fasten eine Bedeutung, in keinster Weise jedoch für Sportler oder andere Menschen, die mehrmals täglich Eiweiß zuführen. Zusätzlich gilt es zu bedenken, dass die BW nach einer Fastenperiode deutlich höher liegt als bei ausgeglichener Kalorienzufuhr.

Bei einer dem Bedarf entsprechenden Zufuhr an Gesamtenergie fallen die Unterschiede in der Biologischen Wertigkeit zwischen verschiedenen Eiweißen deutlich geringer aus, so dass auch aus diesem Grund die Ergebnisse nicht einfach auf die Realität übertragen werden können. Einflussfaktoren auf die Biowertigkeit Problematisch ist bei der Ermittlung der BW natürlich die Messung der Stickstoffverluste. Wie bereits oben erwähnt, kann es hier zu Fehlern kommen, was die Mess-Ergebnisse weniger exakt ausfallen lassen würde. Darüber hinaus geht aus einer Stickstoffbilanz-Untersuchung nicht hervor, wie gut verschiedene Gewebe des Körpers die aufgenommenen Aminosäuren verwerten. Es ist durchaus möglich, dass es bei einer scheinbar ausgeglichenen Stickstoffbilanz zu einer Unterversorgung mancher Organe kommt, die Stickstoff verlieren, während andere neues Gewebe aubauen. Das könnte dann ein Szenario ergeben, bei dem bei einem Stickstoffgleichgewicht genügend Aminosäuren für die Leber vorliegen, die neue Proteine synthetisiert, während die Muskulatur nicht genügend unentbehrliche Aminosäuren erhält und sich daher in einer negativen Stickstoffbilanz befindet. Weitere Einflussfaktoren auf die Biologische Wertigkeit sind die Gesamtkalorienzufuhr und die Gesamtmenge an Eiweiß in der Nahrung.
So kommt es bei einer überkalorischen Ernährung (z.B. im Bodybuilding beim Muskelaufbau) zu einer scheinbar höheren BW für ein gegebenes Protein, da die Stickstoffbilanz bei einer solchen Kost immer positiv ausfällt. Umgekehrt sinkt die BW eines Proteins bei einer Kalorienreduktion (z.B. in der Diät), da die Stickstoffbilanz in einem solchen Fall eher negativ ausfällt. Außerdem ist zu bedenken, dass alle Kraftsportarten an sich schon zu einer positiven Stickstoffbilanz führen (es werden ja Muskeln aufgebaut), was bei einem Kraftsportler die Bio Wertigkeit eines Nahrungseiweißes höher als bei Normalpersonen erscheinen lässt. Ein letzter Faktor, der meist ignoriert wird:
Die BW einer Eiweißquelle wird mit zunehmender Gesamt-Proteinzufuhr immer niedriger. Normalerweise wird die Biologische Wertigkeit im Menschenversuch bei der minimal notwendigen Menge bestimmt. Wird nun deutlich mehr Eiweiß zugeführt (zum Beispiel im Falle eines typischen Kraftsportlers), dann sinkt die Wertigkeit ab. So hat Milchprotein bei einer Zufuhr von 0,2g/kg Körpergewicht eine BW nahe 100, bei einer Zufuhr von 0,5g/kg, was etwa der Minimalzufuhr für eine ausgeglichene Stickstoffbilanz entspricht, eine BW von ca. 80.
So legen Pellet und Young dar: .....“Protein wird bei suboptimaler Zufuhr effizienter verwertet als bei einer zur Erhaltung des Stickstoffgleichgewichtes notwendigen Menge. Deshalb wird die BW als Maß für die Proteinqualität, die bei suboptimaler Zufuhr entweder im Tier- oder Menschenversuch bestimmt wird, im Vergleich zur BW bei einer höheren Zufuhr zur Erhaltung des Stickstoffgleichgewichtes, überschätzt." Damit hat die BW gerade für Kraftsportler, die sich traditionell sehr eiweißreich ernähren, eine wesentlich geringere Bedeutung, als gemeinhin angenommen wird. In diesem Licht erscheint auch die Behauptung mancher Hersteller von Sporternährungspräparaten unglaubwürdig, Protein A führe zu einem spürbaren Mehraufbau an Muskulatur als Protein B. Umgekehrt lässt sich folgern, dass das Nahrungseiweiß für den typischen Trainierenden im Studio qualitativ absolut ausreicht, um optimale Fortschritte im Muskelaufbau zu garantieren.
von Dr.Torsten Albers Private BA