Essenzielle Aminosäuren: Ein wissenschaftlich fundierter Leitfaden

Warum die Aminosäuren-Balance wichtig ist

Die Sporternährung — besonders im Zusammenhang mit intensivem Training — legt großen Wert auf den Eiweißanteil der Ernährung als Quelle essenzieller Aminosäuren, und es ist ziemlich typisch, dass Kraftsportler am Ende mehr Eiweiß essen, als sie eigentlich brauchen. Freizeitsportler berichten üblicherweise von 2–3 g pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag, und manche Profis gehen sogar bis auf 8 g. Da das Verdauungssystem seine Grenzen hat, sind spezialisierte Eiweißgetränke gerade deshalb beliebt, weil sie etwa doppelt so schnell aufgenommen werden wie traditionelle Eiweißquellen wie Fleisch oder Hülsenfrüchte. Aber die Gesamtmenge an Eiweiß allein erzählt nicht die ganze Geschichte.

Um eine Eiweißquelle für Sportler mit höherem Eiweißbedarf richtig zu beurteilen, muss man über Verdaulichkeit und Aufnahmegeschwindigkeit hinausschauen. Genauso wichtig ist, wie gut die Aminosäuren tatsächlich verwertbar sind, wie gut das Eiweiß die Gewebe des Bewegungsapparats unterstützt, wie es über die einzelnen essenziellen Aminosäuren ausbalanciert ist, seine gesamte Stoffwechselwirkung, und ob es unerwünschte Bestandteile enthält.

Aminosäuren sind die Grundbausteine von Eiweiß. Je höher aber deine Eiweißzufuhr steigt, desto größer wird das Risiko von Problemen durch ein unausgewogenes Aminosäurenprofil. Das liegt daran, dass jedes Eiweiß seine eigene typische Zusammensetzung hat, und das Verhältnis der enthaltenen Aminosäuren kann sich erheblich von dem unterscheiden, was der menschliche Körper tatsächlich braucht — besonders wenn man den Bedarf an schneller Erholung unter körperlicher Belastung oder den Wunsch nach Muskelaufbau berücksichtigt. Dieses Risiko wird durch die Beliebtheit leicht verdaulicher Eiweißgetränke verschärft, sofern ihnen ein ausgewogenes Verhältnis an essenziellen und bedingt essenziellen Aminosäuren fehlt. Um das Aminosäurenprofil eines Eiweißes richtig zu beurteilen, definierte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) ein Referenz-"Optimalprotein" — einen Maßstab dafür, wie viel ein Eiweiß von jeder essenziellen und bedingt essenziellen Aminosäure enthalten sollte. Das wird als "Aminosäuren-Score" (AAS) ausgedrückt. Aus sporternährungswissenschaftlicher Sicht sollte ein gutes Eiweiß einen möglichst gleichmäßig ausgewogenen AAS über alle wichtigen Aminosäuren hinweg haben, wobei jede bei 100% oder darüber liegt. Ein Wert über 100% bedeutet, dass diese bestimmte essenzielle Aminosäure über dem Grundbedarf hinaus vorhanden ist. Besonders bei den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) profitieren Sportler von einem noch höheren Gehalt, da sie während des Trainings schneller als Energiequelle verbraucht werden. Ältere Bewertungskriterien, auf die sich manche Hersteller noch berufen — BV, NPU, PER, PDCAAS und ähnliche —, haben sich selbst für die Allgemeinbevölkerung als unzuverlässig erwiesen, geschweige denn zur Beurteilung der Aminosäuren-Balance bei den höheren Eiweißmengen, die für Sportler typisch sind. Trotzdem halten sie sich im Marketing, teils weil günstige Ergebnisse für Produkte wie Molkeprotein ursprünglich an Laborratten gewonnen wurden — deren Aminosäurenbedarf einfach nicht unserem entspricht.

Lass dich auch nicht von der beliebten Herstelleraussage täuschen, ein Produkt "enthalte alle essenziellen Aminosäuren". Praktisch jedes Eiweiß enthält alle essenziellen Aminosäuren in irgendeiner Menge. Auch eine Angabe von "über 100%" sagt für sich genommen nicht viel aus. Was wirklich zählt, ist, ob alle ausgewogen sind — ob die Prozentwerte gleichmäßig zum WHO-Referenzprofil passen.

Das von der WHO empfohlene "ideale" Eiweiß definiert folgende Verhältnisse essenzieller Aminosäuren (in Gramm pro 16 g Stickstoff):

5,0 — Valin
7,0 — Leucin
4,0 — Isoleucin
3,5 — Methionin und Cystein
4,0 — Threonin
5,4 — Lysin
6,1 — Phenylalanin und Tyrosin
1,0 — Tryptophan

Diese WHO-Verhältnisse (oder einen äquivalenten regulatorischen Standard) einzuhalten ist eine gesetzliche Vorgabe für Produkte wie klinische Ernährung oder bestimmte Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke. Werden diese Verhältnisse nicht eingehalten, entsteht eine sogenannte Aminosäuren-Imbalance, die sich hauptsächlich als zusätzliche Belastung für Nieren und Leber, schlechtere Verwertung des Nahrungsproteins und eine Reihe weiterer möglicher Probleme zeigt.

Für Sportler gibt es keine gesetzliche Pflicht für Supplement-Hersteller, die essenziellen Aminosäuren auf diese Weise auszubalancieren, einfach weil Sportler — auf dem Papier — nicht als abhängig von einer bestimmten künstlichen Ernährung gelten und ihr Eiweiß theoretisch aus jeder Quelle beziehen könnten. In der Praxis landet aber ein Sportler, der eine einzige Sorte Eiweißpulver kauft (oft eine große "Ökonomie"-Dose) mit einem unausgewogenen Aminosäurenprofil und sie als seine Hauptquelle für hochdosiertes Eiweiß nutzt, genau in dieser Situation. Das Risiko wächst mit der Menge an so konsumiertem Eiweiß und mit dessen leichter Verdaulichkeit — was zufällig ein Kennzeichen dieser Getränke ist. Das Ergebnis für Sportler: langsamere Erholung und Muskelwachstum, und eine größere Neigung zu Übertraining oder Leistungsplateaus. In extremen Fällen kann es zu Muskelabbau und Schäden an Leber oder Nieren führen.

Zwei biochemische Prinzipien erklären, warum ein unausgewogenes Profil essenzieller Aminosäuren diese Gesundheitsrisiken verursacht und die Muskelerholung verlangsamt.

Das erste ist Rubners Gesetz der limitierenden essenziellen Aminosäure. Es besagt, dass die Verwertbarkeit eines Eiweißes von der essenziellen Aminosäure bestimmt wird, die im Verhältnis zum Referenzprofil am wenigsten vorhanden ist (die mit dem niedrigsten AAS-Wert). Alle anderen Aminosäuren, die über dieser limitierenden Schwelle vorhanden sind, können ebenfalls nicht vollständig genutzt werden — der Körper wandelt den Überschuss in minderwertige Nebenprodukte oder Abfallstoffe um, von denen einige toxisch sind, was die Stoffwechselbelastung zusätzlich erhöht.

Das zweite ist Wolfs Gesetz des Überschusses essenzieller Aminosäuren. Eine Aminosäure, die in großem Überschuss vorliegt (mindestens vierfach), stört den Stoffwechsel der anderen Aminosäuren — hauptsächlich, indem sie den Effekt der limitierenden Aminosäure verschärft, den Stoffwechsel der anderen verlangsamt und weitere Störungen in den Stoffwechselwegen erzeugt. Selbst wenn die Imbalance durch überdosierte Eiweißgetränke nicht den vollen vierfachen Überschuss erreicht, kann sie dennoch echte Gesundheitsrisiken schaffen: langsamere Erholung nach dem Training, Demineralisierung im Zusammenhang mit einer höheren Rate an Sehnen- und Gelenkverletzungen, zusätzliche Belastung und mögliche Schädigung der Nieren, sowie die Bildung toxischer Stoffwechsel-Nebenprodukte. Ein nützliches Warnsignal ist eine große Lücke zwischen dem niedrigsten und dem höchsten AAS-Wert in einem Eiweiß — liegt zum Beispiel eine essenzielle Aminosäure bei einem AAS von 50%, während eine andere bei 200% liegt, ist das Risiko beträchtlich, wenn dieses Eiweiß den Großteil deiner Zufuhr ausmacht. Dasselbe Risiko gilt, wenn du unwissentlich mehrere Eiweiße kombinierst, die eine ähnliche Imbalance aufweisen.

Zusätzlich zu allem Obigen verdienen zwei weitere Aminosäuren Aufmerksamkeit: Arginin und Histidin. Sie gelten als bedingt essenziell, und ihre Zufuhr ist besonders wichtig für Kinder und für Menschen mit stoffwechselintensiven Diäten. Der Körper kann beide theoretisch aus anderen Aminosäuren synthetisieren, aber die Umwandlung ist langsam und hält nicht mit dem Bedarf des schnell wachsenden Gewebes bei Kindern mit. Offizielle Ernährungsrichtlinien setzen tatsächlich ähnliche Eiweiß- (und Aminosäuren-)Anforderungen für Kinder und für Sportler an — genau deshalb sollten Arginin und Histidin auch für Sportler als essenziell behandelt werden. Sie in der Ernährung auszulassen bringt dieselben Nachteile mit sich wie eine Imbalance bei jeder anderen essenziellen Aminosäure.