Fördert eine hohe Aufnahme von Protein den Knochenabbau?

Säure-Basen-Haushalt: Fördert eine hohe Aufnahme von Protein den Knochenabbau?

Während in Deutschland eine Proteinaufnahme über den Referenzwerten der DGE in den Medien lange Zeit verteufelt wurde, ist das Bewusstsein über die Vorteile einer eiweißreichen Ernährung in der allgemeinen Bevölkerung während der letzten Jahre stark gewachsen. Mittlerweile bekommt man im Supermarkt sogar eine ganze Bandbreite an funktionellen Lebensmitteln, die mit einem hohen Gehalt dieses Nährstoffs werben. Dennoch scheinen sich einige Behauptungen über die gesundheitlichen Auswirkungen hartnäckig zu halten. Nachdem wir in zwei unserer letzten Artikel den Einfluss auf die nichtalkoholische Fettleber-Erkrankung sowie die Nierengesundheit behandelt haben, soll es im heutigen Artikel über den Einfluss von Protein auf den Knochenabbau gehen.

Eine hohe Proteinaufnahme ist gerade im Kraftsport weit verbreitet. Während die deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) für Erwachsene im Alter zwischen 19 und 65 Jahren eine empfohlene Zufuhr von 0,8 Gramm je Kilogramm Körpergewicht angibt, gilt im Kraftsport und Bodybuilding ein Wert zwischen 1,6 und 2,2 Gramm je Kilogramm Körpergewicht als optimal [1, 2].

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Dies beträgt ungefähr das Zwei- bis Dreifache des Referenzwertes. Zum Vergleich: Bei einem 70 Kilogramm schweren Durchschnittsmann würde dies einer täglichen Aufnahmemenge von 56 Gramm nach DGE-Richtlinien und 112 bis 154 Gramm nach den Empfehlungen für Kraftsportler betragen. Laut der Nationalen Verzehrstudie II des Max Rubner-Instituts von 2008 konsumiert der durchschnittliche deutsche Mann 85 Gramm und die durchschnittliche deutsche Frau 64 Gramm Protein täglich und überschreitet den Referenzwert damit um rund 125 bis 160 Prozent [3]. Wenn eine hohe Aufnahme von Protein den Knochenabbau fördert, wäre dies eine zumindest teilweise Erklärung für die hochgerechnet 6,3 Millionen Fälle von Osteoporose in Deutschland [4].

Die Theorie hinter der Behauptung, Protein würde den Knochenabbau fördern

Die Behauptung, Nährstoffe wie Protein würden den Knochenabbau fördern, geht auf die sogenannte Säure-Basen-Hypothese zurück, die besagt, dass tierische Eiweiße im Körper säurebildend sind und somit den pH-Wert aus dem Gleichgewicht bringen. Ein gut regulierter pH-Wert ist essenziell für die Funktion aller Zellen im Körper, weshalb unser Metabolismus ständig darauf bedacht ist, einen sauren Zustand im Blut durch die Freisetzung von basischen Mineralien zu normalisieren. Das Problem dabei ist jedoch, dass die meisten basischen Mineralien wie Calcium und Magnesium in unseren Knochen gespeichert sind.

Protein Knochenabbau
Während im Magen beispielsweise ein saures Milieu herrscht, muss der pH-Wert im Blut stets relativ neutral gehalten werden. Dafür stehen dem Körper verschiedene Systeme zur Verfügung.

Ein ständig erniedrigter pH-Wert, das bedeutet ein saurer Zustand im Blut, welcher durch die Aufnahme von tierischem Protein verursacht wird, soll so zu Knochenabbau und Osteoporose führen. Diese Hypothese wird unterstützt durch Daten, die zeigen, dass eine Ernährung mit einer hohen potenziellen Säurebelastung der Nieren (potential renal acid load, abgekürzt PRAL) mit einem höheren Verlust von Calcium über den Urin zusammenhängt, was mit einer geringen Knochenmineraldichte und einem erhöhten Knochenabbau in Verbindung gebracht werden könnte [5].

Der PRAL-Wert kann aus dem Proteingehalt eines Lebensmittels, verrechnet mit dem Gehalt basischer Mineralien nach folgender Formel abgeschätzt werden [6]:

PRAL [mÄq] = 0,49 × Protein [g] + 0,037 × Phosphor [mg] − 0,021 × Kalium [mg] − 0,026 × Magnesium [mg] − 0,013 × Calcium [mg]

Ein negativer Wert bedeutet basisch, ein positiver Wert bedeutet sauer. Die Werte stimmen gut mit der Säurebelastung, gemessen im 24-Stundenurin überein. Während Fleisch, Fisch und Eier laut der PRAL-Liste des amerikanischen Landwirtschaftsministeriums (USDA) mit einem Wert von zwei bis 14 einen vergleichsweise hohen PRAL-Wert erreichen, besitzen die meisten Obst- und Gemüsesorten sowie Nüsse, Kräuter und Gewürze einen negativen PRAL-Wert. Die Werte von Milchprodukten schwanken je nach Protein- und Mineraliengehalt zwischen -0,54 für Ziegenmilch und ganzen 21,29 für Schweizer Käse [7].

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Die Wahrheit über Protein und den Knochenabbau

Während die Säure-Basen-Hypothese nicht vollkommen falsch ist, schreibt selbst die DGE in einer Stellungnahme, dass weder die Existenz von sogenannten "Schlacken" im Körper nachgewiesen sei noch die Annahme, dass säurebildende Lebensmittel den Säure-Basen-Haushalt des Körpers stören würden [8]. Unterstützt wird diese Aussage nicht nur von weiteren angesehenen Ernährungsinstitutionen weltweit, sondern auch von aktuellen systematischen Studienreviews [9]. Grund dafür ist, dass diese Hypothese nur einen Stoffwechselweg beschreibt, auf dem eine proteinreiche Ernährung unsere Knochen beeinflussen kann.

Zunächst geht die Säure-Basen-Hypothese davon aus, dass das Calcium, welches bei einer hohen Proteinaufnahme vermehrt ausgeschieden wird, aus den Knochen stammt und Protein so den Knochenabbau induziert. Stattdessen zeigen Untersuchungen, dass Protein die Freisetzung von Magensäure fördert und sich somit positiv auf die Absorption von Calcium aus der Nahrung auswirkt [10]. Da der Gehalt von Calcium im Blut jedoch sehr eng reguliert wird und keinesfalls zu hoch oder zu niedrig sein darf, wird eine erhöhte Menge durch die gesteigerte Absorption über den Urin ausgeschieden, sofern sie die Rate übersteigt, die akut in die Knochen eingelagert werden kann [10].

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Tatsächlich deuten einige Studien darauf hin, dass eine hohe Proteinaufnahme sogar mit einer verbesserten Knochengesundheit assoziiert ist [11, 12]. Meta-Analysen zeigen, dass es eine hohe Proteinaufnahme einen geringen Vorteil in Bezug auf die Knochengesundheit hat, der sich jedoch nicht zwangsweise in einem reduzierten Risiko für Knochenbrüche äußert [10]. Da besonders ältere Menschen eine geringere Proteinaufnahme aufweisen, der Bedarf aber im Alter steigt, deuten Shapses und Sukumar in ihrer Studie an, dass die vermehrte Aufnahme von Eiweiß spürbar positive Effekte auf die Gesundheit der Knochengesundheit haben könnte [1, 11].

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Berechnungen des PRAL-Wertes nicht nur vom Protein, sondern auch von der Aufnahme basischer Mineralien abhängig ist. Zu den basischen Lebensmitteln gehören insbesondere Obst, Gemüse, Nüsse, Kräuter und Gewürze. Sie enthalten weiterhin eine Reihe gesundheitsfördernder Mikro- und Phytonährstoffe, die wichtig für die Knochengesundheit sein können. Eine hohe Aufnahme von Calcium, Magnesium, Phosphor und Kalium kann somit die Säurelast einer hohen Proteinaufnahme ausgleichen. Das gilt ebenfalls für Nahrungsergänzungsmittel wie unseren GANNIKUS Original MAGNESIUM STACK.

Protein Knochenabbau
Die Säurelast stellt nur einen Mechanismus dar, auf dem Protein die Knochen beeinflusst. Tatsächlich ist der Makronährstoff eher mit einer besseren Knochengesundheit assoziiert.

In den Studien, die durch eine höhere Proteinaufnahme einen Knochenabbau oder eine verringerte Gesundheit der Knochen beobachten konnten, war nicht die erhöhte Aufnahme säurebildender Lebensmittel Grund für die Ergebnisse, sondern eine gleichzeitig verringerte Aufnahme basischer Nahrungsmittel [5]. Wenn wir in der allgemeinen Bevölkerung die Gruppen betrachten, die besonders viel Protein zu sich nehmen, sind es in der Regel Menschen, die einen generell ungesunden Lebensstil pflegen, wenig Obst, Gemüse, Nüsse und calciumreiche Milchprodukte verzehren, mehr Alkohol konsumieren und sich wenig bewegen. Jemand, der neben seiner hohen Proteinaufnahme jedoch viel pflanzliche Kost verzehrt und wenig Alkohol trinkt, wird von einer hohen Proteinaufnahme für die Knochengesundheit nur profitieren können.

Fazit und Zusammenfassung

Wenn wir die gesamte Evidenz über die Eiweißaufnahme und die Gesundheit der Knochen betrachten, erscheint die Behauptung, Protein würden den Knochenabbau fördern, paradox und widersprüchlich. Während proteinreiche Lebensmittel eine tendenziell hohe Säurelast auf die Nieren besitzen, bedeutet dies nicht, dass der Körper deshalb Calcium aus den Knochen abbaut. Tatsächlich besitzt eine proteinreiche Ernährung einen leicht positiven Einfluss auf die Knochengesundheit, solange zeitgleich kein Mangel an Calcium oder Vitamin D vorliegt. Dies belegt auch eine aktuelle Meta-Analyse der International Osteoporosis Foundation [13]. Da sich der Einfluss bei jungen, gesunden Menschen nicht spürbar auf das Risiko für Knochenbrüche auswirkt, gehört die Behauptung Protein, würde den Knochenabbau fördern, damit ins Reich der Mythen.

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Primärquelle:

Eimear Dolan, Craig Sale: "Protein: A harmful or beneficial nutrient for bone?", www.mysportscience.com

Literaturquellen:

  1. Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V.: "Wie viel Protein brauchen wir? DGE veröffentlicht neue Referenzwerte für Protein", Presseinformation: DGE aktuell, Presse, 2017 08/2017 vom 21.09.2017: 
  2. Morton, Robert W., et al. "A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults." British journal of sports medicine 52.6 (2018): 376-384.
  3. Max Rubner-Institut. "Nationale Verzehrsstudie II. Ergebnisbericht, Teil 2." (2008).
  4. Hadji, P., et al. "Epidemiologie der Osteoporose: Bone Evaluation Study. Eine Analyse von Krankenkassen-Routinedaten." Dtsch Arztebl Int 110.4 (2013): 52-7.
  5. Macdonald, Helen M., et al. "Low dietary potassium intakes and high dietary estimates of net endogenous acid production are associated with low bone mineral density in premenopausal women and increased markers of bone resorption in postmenopausal women." The American journal of clinical nutrition 81.4 (2005): 923-933.
  6. Remer, Thomas, Triantafillia Dimitriou, and Friedrich Manz. "Dietary potential renal acid load and renal net acid excretion in healthy, free-living children and adolescents." The American journal of clinical nutrition 77.5 (2003): 1255-1260.
  7. Clinical Education: "Excerpt from USDA PRAL List", www.clinicaleducation.org
  8. Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V.: "Heilfasten, Basenfasten, Intervallfasten. Fasten ist zum Abnehmen ungeeignet", Presseinformation: Presse, DGE aktuell 03/2018 vom 27.02.2018
  9. Fenton, Tanis R., and Tian Huang. "Systematic review of the association between dietary acid load, alkaline water and cancer." BMJ open 6.6 (2016).
  10. Del Valle, Heather B., et al., eds. Dietary reference intakes for calcium and vitamin D. National Academies Press, 2011.
  11. Shapses, Sue A., and Deeptha Sukumar. "Protein intake during weight loss: effects on bone." Nutritional Influences on Bone Health. Springer, London, 2011. 27-33.
  12. Shams-White, Marissa M., et al. "Dietary protein and bone health: a systematic review and meta-analysis from the National Osteoporosis Foundation." The American journal of clinical nutrition 105.6 (2017): 1528-1543.
  13. Rizzoli, René, et al. "Benefits and safety of dietary protein for bone health—an expert consensus paper endorsed by the European Society for Clinical and Economical Aspects of Osteopororosis, Osteoarthritis, and Musculoskeletal Diseases and by the International Osteoporosis Foundation." Osteoporosis International 29.9 (2018): 1933-1948.
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