Sättigt Protein wirklich stärker als Kohlenhydrate? - Gannikus.de

Mehr ist gleich besser? - Sättigt Protein wirklich stärker als Kohlenhydrate?

Dass Protein ein essenzieller Nährstoff für den Muskelaufbau ist, wissen wir, und auch, dass eine gewisse Menge nötig ist, um uns satt zu halten, ist vielen Menschen nicht unbekannt. Oftmals wird jedoch behauptet, dass Protein der Nährstoff sei, der uns am stärksten von allen sättigt und aus diesem Grund die Aufnahme in einer Diät nach oben geschraubt werden sollte. Auch wir haben in den vergangenen Jahren einige Male über die Sättigung durch diesen Makronährstoff berichtet. Zwar sind diese Erkenntnisse keineswegs falsch, doch beleuchtet eine aktuelle Studie die Frage "Sättigt Protein wirklich stärker als Kohlenhydrate?" von einer etwas anderen Seite und relativiert die Behauptung. 

Die Studie des amerikanischen Forscherteams um Madeline J. Gibson leitet mit den Fakten ein, die wir bereits auf früheren Untersuchungen sicher sagen können [1]. Nahrungsprotein hat gezeigt, dass es die Sättigung und den Energieverbrauch beeinflusst und einen Grad der Kontrolle bei einer Nahrungszufuhr und Energiebilanz bieten könnte, wenn sie nach Belieben gestaltet wird. Aminosäuren in unserem Verdauungstrakt und im Blut können direkt und indirekt das zentrale Nervensystem beeinflussen und so die Kalorienzufuhr steuern. Proteinreiche Ernährungsformen werden aufgrund des thermischen Effektes (TEF) mit einem erhöhten Energieverbrauch in Verbindung gebracht. Der thermische Effekt besagt, dass bei der Verstoffwechslung von Protein deutlich mehr Energie im Stoffwechsel verbrannt wird und dadurch der gesamte Energieverbrauch ansteigt.

So beeinflusst der thermische Effekt den Kalorienverbrauch
Protein hat einen hohen thermischen Effekt der Nahrung (TEF). TEF beschreibt die Anzahl Energie (kcal), die es braucht, um Nahrungsmittel zu verdauen, zu absorbieren und zu verarbeiten. Protein verbrennt rund 20 bis 35% seiner aufgenommen Kalorien. Bei Kohlenhydraten und Fetten sind es lediglich 5 bis 15%.

Die Protein-Hebel-Hypothese (engl.: protein leverage hypothesis) nimmt an, dass die Proteinaufnahme eine maßgebliche Triebgröße der Nahrungsaufnahme darstellt. Demzufolge steigt der Konsum von Nahrungsmitteln, die wenig Protein und essenzielle Aminosäuren enthalten, wohingegen proteinreiche Lebensmittel die Nahrungsaufnahme senken. Dieser Effekt konnte bereits an Mäusen nachgewiesen werden und auch beim Menschen reicht die durch eine höhere Proteinmenge spontan unterdrückte, das heißt nicht willentlich beeinflusste, Kalorienaufnahme so weit, dass die in einem kurzzeitigen Energiedefizit resultieren kann. Studien haben gezeigt, dass eine Reduktion des Proteinanteils in der Ernährung von 15 auf zehn Prozent, die freiwillige Kalorienaufnahme steigen lässt.

Aus der aktuellen Literatur zeichnet sich ein klares Bild ab, dass eine gewisse Proteinaufnahme viele Vorteile auf den Gewichtsverlust und die Sättigung besitzt. Allerdings fehlten bisher Daten, die praxisrelevante Strategien für eine bedeutsame und langanhaltende Veränderung der Makronährstoffzufuhr in Abwesenheit von strikten Ernährungsvorgaben und dem Ausschluss bestimmter Lebensmittel ableiten. Strenge Diätvorgaben funktionieren für die meisten Menschen nur kurzfristig. Auf lange Sicht gesehen muss eine Ernährung zur Gewichtsreduktion allerdings durchhaltbar sein, um spürbare Resultate zu erbringen. Bisher fehlen realistische Methoden, um den Makronährstoff Protein sinnvoll für das Gewichtsmanagement zu nutzen.

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Die Studie

Die Forscher rekrutierten 48 weibliche und männliche Probanden mit einem BMI von 20 bis 30 Kilogramm pro Quadratmeter, die über einen Zeitraum von zweimal fünf Tagen ein Frühstück, Mittagessen und Abendessen in der Forschungseinrichtung am Buffet zu sich nahmen. In jeder der fünftägigen Interventionszeiträume tranken die Probanden vor jeder Mahlzeit einen von zwei Shakes.

  • Shake 1: Eiklar-Protein gelöst in Wasser mit kalorienfreiem Aromazusatz
  • Shake 2: Maltodextrin gelöst in Wasser mit kalorienfreiem Aromazusatz

Jeder Teilnehmer wurde zufällig in eine der beiden Gruppen eingeteilt. Im Anschluss an den ersten Interventionszeitraum erfolgte eine 14-tägige Pause, nach der jeder Proband weitere fünf Tage den jeweils anderen Shake bekam.

Alle Teilnehmer führten beide Phasen der Studie aus.
Die Studie wurde in einem doppelblinden Cross-Over Design durchgeführt. CS = Kohlenhydrat-Shake, PS = Protein-Shake, Grafik verändert nach [1].
Damit die Teilnehmer unvoreingenommen an das Experiment herangingen, sagte man ihnen, sie würden zwei Shakes mit unterschiedlichem Ballaststoffgehalt erhalten und der Einfluss auf ihre Stimmung untersucht werden. Um diesen Eindruck zu festigen, gab man ihnen weiterhin Fragebögen. Zusätzlich wurde die Größe der Protein- und Kohlenhydrat-Shakes an den Grundumsatz der Probanden angepasst, sodass der Anteil an der Gesamtkalorienaufnahme in etwa gleich blieb.

  • 800 bis 1199 Kalorien: 93 Kalorien in Form von Eiklar-Protein oder Maltodextrin (18,6 Gramm Protein oder 23,4 Gramm Kohlenhydrate)
  • 1200 bis 1599 Kalorien: 130 Kalorien in Form von Eiklar-Protein oder Maltodextrin (26 Gramm Protein oder 32,8 Gramm Kohlenhydrate)
  • 1600 Kalorien oder mehr: 168 Kalorien in Form von Eiklar-Protein oder Maltodextrin (33,6 Gramm Protein oder 42,4 Gramm Kohlenhydrate)

Die drei täglichen Shakes sollten insgesamt eine Kalorienmenge von 20 Prozent des gesamten täglichen Energiebedarfs liefern. Das Buffet, an dem sich die Probanden zu ihren Mahlzeiten frei bedienen durften, bestand aus typischen amerikanischen Gerichten, die nach den Empfehlungen der USDA erstellt wurden. Die Makronährstoffzusammensetzung der Speisen betrug 45 bis 65 Prozent Kohlenhydrate, 20 bis 30 Prozent Fett und zehn bis 35 Prozent Kohlenhydrate. Anschließend wurde gemessen, wie viele Kalorien die Teilnehmer am Buffet zu sich nahmen, um den sättigenden Einfluss der zuvor getrunkenen Shakes zu ermitteln.

Als Begründung für den Einsatz von Eiprotein gaben die Forscher an, dass es sich hierbei um ein hochwertiges Protein mit einem hohen Anteil an essenziellen Aminosäuren handelt, welches in vorherigen Studien einige Male gezeigt hat, dass es hinsichtlich der Sättigung anderen Lebensmitteln überlegen ist. Aufgrund der Protein-Hebel-Hypothese sollte es eine gute Wahl darstellen. Allerdings schreiben die Autoren ebenfalls, dass vorherige Studien herausgefunden hätten, dass Eialbumin, also das reine Eiklar ohne die Verwendung des fettreichen Eigelbes, im Sättigungsgrad anderen Proteinquellen mit vergleichbarer Qualität unterlegen gewesen sei. Dies sei jedoch noch nicht über mehrere Tage getestet wurden, sondern bisher nur in einzelnen Mahlzeiten.

Um die Sättigung der Teilnehmer zu messen, wurde neben der Kalorienaufnahme auch der Appetit sowie die Zu- oder Abneigung gegenüber des Shakes durch Fragebögen erhoben. Der Leistungsumsatz wurde anhand von Trackingarmbändern ermittelt.

Die Ergebnisse

Wie die Forscher vermuteten, war die Energiebilanz der Teilnehmer im Durchschnitt positiv. Das bedeutet, dass sie einen Kalorienüberschuss hatten. Grund dafür war, dass sich die Teilnehmer frei am Buffet bedienen durften und vorherige Untersuchungen gezeigt haben, das in einem derartigen Setup die Energieaufnahme generell höher ist. Es konnte allerdings weder ein statistisch signifikanter Unterschied im Energieverbrauch noch in der Energieaufnahme in beiden Interventionsphasen festgestellt werden. Auch ein Einfluss des BMI konnte nicht festgestellt werden.

Die Studie zeigte keinen Vorteil der Proteinaufnahme hinsichtlich der Kalorienaufnahme
Die Kalorienaufnahme, der Kalorienverbrauch und die Energiebilanz im Durchschnitt der beiden Interventionszeiträume, aufgeteilt nach BMI der Probanden. CS-N = Kohlenhydrat-Shake, Normalgewicht; PS-N = Protein-Shake, Normalgewicht; CS-O = Kohlenhydrat-Shake, Übergewicht; PS-O = Protein-Shake, Übergewicht. Grafik erstellt aus Daten von [1].
Wie zu erwarten, gab es einen statistisch signifikanten Unterschied in der gesamten Protein- und Kohlenhydrataufnahme in beiden Zeiträumen. Als die Probanden den Eiklar-Protein-Shake tranken, nahmen sie insgesamt 25,7 Prozent ihrer täglichen Kalorienzufuhr über Protein auf, wohingegen der Wert lediglich bei 11,88 Prozent lag, wenn sie den Maltodextrin-Shake vor den Mahlzeiten konsumierten. Im gleichen Zug veränderte sich auch die Kohlenhydrataufnahme in beiden Zeiträumen. Die Zufuhr von Nahrungsfetten unterschied sich hingegen nicht.

Die Auswertung der Fragebögen deutete darauf hin, dass die Teilnehmer nach Aufnahme der Protein-Shakes signifikant besser gesättigt waren und auch der Appetit reduziert wurde. Allerdings reichte dies unter diesen Umständen des Buffets nicht aus, die Energiezufuhr signifikant zu beeinflussen.

Eine genaue Erläuterung, was der Begriff "statistische Signifikanz" bedeutet, findet ihr in unserem Artikel über das Problem mit wissenschaftlichen Studien!

#sciencebased? - Das ist das Problem mit wissenschaftlichen Studien!

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Interpretation der Daten

Ein wichtiger Punkt, den es bei der Interpretation dieser Studie zu beachten gilt, ist, dass die Teilnehmer bis auf den Shake vor ihren Mahlzeiten ihre Nahrungsaufnahme selbst wählen konnten und nicht auf eine vorgeschriebene Diät gesetzt wurden. Auch wurden keine Vorgaben hinsichtlich der Energieaufnahme gemacht. Die Untersuchung repräsentiert also in etwa die Bedingungen, die auf die meisten Menschen in der Bevölkerung zutrifft, die sich auf keiner Diät befinden. Dennoch gibt das Experiment Aufschluss darüber, inwieweit die Proteinaufnahme unsere Sättigung beeinflusst.

Demzufolge erscheint es keine sinnvolle Strategie zu sein, vor einer Mahlzeit einen Protein-Shake aus Eiklar zu sich zu nehmen, um die Energieaufnahme zu reduzieren. Allerdings schreiben die Autoren selbst, dass andere Studien gezeigt hätten, dass die Erhöhung der Proteinzufuhr gegenüber der Kohlenhydrataufnahme langfristig zu einem signifikanten Verlust von Fettmasse führen kann. Dies ist aber ebenfalls abhängig von der Qualität des Proteins. Baer und Kollegen demonstrierten, dass die Aufnahme von 56 Gramm Protein aus Whey gegenüber Soja und Maltodextrin über einen Zeitraum von 23 Wochen im Vorteil war [2]. Die vorliegende Studie war jedoch zu kurz, um einen derartigen Effekt zu untersuchen. Außerdem war es nicht das Ziel, eine Veränderung der Körperkomposition zu untersuchen.

Es besteht also die Möglichkeit, dass die kleinen Unterschiede, die in diesem kurzen Zeitraum keine Signifikanz erreichten, über die Zeit zu spürbaren Unterschieden führen könnten. Eine weitere Limitation stellt das Setup der Studie anhand des Buffets dar. Dies ist zwar eine effektive Methode, die Nahrungsaufnahme der Teilnehmer zu messen, doch sind die meisten Menschen dazu verleitet, an einem Buffet deutlich mehr zu essen, als es ihr Sättigungsgefühl vorgibt. Da die Fragebögen eine stärkere Reduktion des Hungers anzeigten, ist es wahrscheinlich, dass die Probanden unbewusst über ihr Sättigungsgefühl hinaus aßen und die höhere Proteinaufnahme lediglich nicht dazu in der Lage war, dies zu kompensieren.

Der dritte Punkt, der im Rahmen dieser Untersuchung als Limitation herausgestellt werden muss, ist die Tatsache, dass ausschließlich Eiklar-Protein zur Herstellung der Proteinshakes verwendet wurde. Wie anfangs geschrieben, ist der Sättigungseffekt von Eiweiß abhängig von der Quelle. Es ist somit durchaus möglich und sogar wahrscheinlich, dass andere Proteinträger wie Vollei-Protein, Fleisch, Milchprotein oder Whey zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt hätten. Die Schwierigkeit darin liegt jedoch, die Shakes hinsichtlich ihres Kaloriengehaltes und ihrer Makronährstoffzusammensetzung gleich zu gestalten. Weitere Studien müssen daher durchgeführt werden, um endgültige Aussagen treffen zu können. 

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Die Protein-Hebel-Hypothese besagt im Grunde und vereinfacht ausgedrückt, dass Menschen so lange weiter Nahrung zu sich nehmen, bis ihr Proteinbedarf gedeckt ist. Ein gewisser Proteinanteil in der Ernährung erscheint also nötig, um die Energiezufuhr über die Sättigung zu limitieren. Eine höhere Proteinaufnahme über diesen Wert hinaus wird dagegen die Sättigung durch Mechanismen, die unabhängig der reinen Ausdehnung des Magens sind, nicht weiter reduzieren. Das Buffet in dieser Studie bot eine Makronährstoffzusammensetzung, durch die es den meisten Teilnehmern ohnehin möglich gewesen sein sollte, ihren Proteinbedarf zu decken. Die zusätzliche Einnahme des Proteinshakes führte folglich nicht zwangsweise zu einem früheren Stopp der Nahrungsaufnahme über den Effekt der Mahlzeit hinaus.

Weiterhin war es den Teilnehmern erlaubt, sich direkt nach dem Verzehr des Shakes am Buffet zu bedienen. Die molekularen Mechanismen, die dazu führen, dass Protein die Sättigung steigert, benötigen jedoch einige Minuten, bis sie greifen. Möglicherweise war die Zeit in der Studie zu gering, dass die Einnahme des Shakes die Sättigung vor der Mahlzeit im ausreichenden Maße unterdrücken konnte.

Fazit und Zusammenfassung

Die betrachtete Studie ist sehr interessant und beleuchtet den Sättigungseffekt von Protein aus einem Blickwinkel, den wir bisher nicht hatten. Sie verglich die Aufnahme von Proteinshakes aus Eiklar mit Shakes aus Maltodextrin direkt vor einer Mahlzeit und untersuchte die gesamte Kalorienaufnahme der Teilnehmer anhand eines Buffets, von dem sie selber wählen konnten. Aufgrund der bisherigen Datenlage wäre zu vermuten gewesen, dass der Proteinshake zu einer geringeren Nahrungsaufnahme führt, wie auch die Autoren in ihrer Hypothese schrieben.

Dieser Effekt konnte allerdings über den fünftägigen Interventionszeitraum nicht nachgewiesen werden. Zahlreiche Faktoren könnten das Ergebnis jedoch beeinflusst haben. Zum einen wurden die Shakes unmittelbar vor dem Verzehr der Speisen des Buffets getrunken. Die Zeit bis zum Eintritt der sättigenden Wirkung könnte daher zu gering gewesen sein. Weiterhin ist Eiklar-Protein dafür bekannt, nicht die gleichen Effekte hervorzurufen wie andere tierische Proteinquellen oder Vollei-Protein. Zuletzt könnte der ad libitum Verzehr am Buffet dazu geführt haben, dass die Teilnehmer deutlich über ihr Sättigungsgefühl hinaus aßen.

Wenn wir aus der vorliegenden Untersuchung Schlussfolgerung ziehen müssten, dann würden sie lauten, dass es nicht sinnvoll erscheint, direkt vor einer ad libitum Mahlzeit am Buffet einen Shake aus Eiklar-Protein zu trinken. Die Frage "Steigert Protein die Sättigung stärker als Kohlenhydrate?" wird dadurch nicht vollständig beantwortet. Dass ein erhöhter Proteinanteil bis zu gewissen physiologischen Grenzen, die von Person zu Person individuell sind, die Sättigung steigert und den Hunger reduziert, ist damit nicht widerlegt. Dennoch stellt dieses Experiment den Grundstein für weitere folgende Untersuchungen dar, die uns in Zukunft helfen könnten, unsere Ernährung zu optimieren. 

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Es gibt einige Mechanismen im Körper, die nach der Aufnahme von Protein die Sättigung induzieren. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass eine erhöhte Proteinaufnahme die Kalorienzufuhr senkt und dadurch sogar einen spontanen Gewichtsverlust induzieren kann. Eine aktuelle Studie befasste sich mit der Frage, ob ein Proteinshake vor dem Essen im Vergleich zu einem Shake aus Kohlenhydraten dafür sorgt, dass die Teilnehmer am Buffet weniger Kalorien zu sich nehmen. Am Ende der beiden fünftägige Experimente zeigte sich jedoch kein signifikanter Unterschied. Die Limitationen dieser Studie und was wir für die Praxis dennoch aus ihr lernen können, haben wir in einem Beitrag auf www.gannikus.de für euch zusammengefasst. 🥩 🍗

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Literaturquellen:

  1. Gibson, Madeline J., et al. "A randomized cross-over trial to determine the effect of a protein vs. carbohydrate preload on energy balance in ad libitum settings." Nutrition journal 18.1 (2019): 69.
  2. Baer, David J., et al. "Whey protein but not soy protein supplementation alters body weight and composition in free-living overweight and obese adults." The Journal of nutrition 141.8 (2011): 1489-1494.
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