Wie viel Gramm Protein kann man pro Mahlzeit aufnehmen und umsetzen? - Gannikus.de

Wissenschaftlich betrachtet: Wie viel Gramm Protein kann man pro Mahlzeit aufnehmen und umsetzen?

Ohne Protein kein Muskelaufbau, das sollte uns allen klar sein. Die Behauptung, man könne in einer Mahlzeit nur eine gewisse Menge des essenziellen Nährstoffs aufnehmen, hält sich dagegen sehr hartnäckig in der Fitness-Szene. Die genaue Menge variiert von Anekdote zu Anekdote und liegt oftmals zwischen 20 und 30 Gramm. Nicht selten bekommen daher auch wir die Frage gestellt, wie hoch der genaue Wert liegt, schließlich würde es sinnvoll erscheinen, diese Grenze auszureizen, um den Muskelaufbau zu optimieren. Schauen wir uns die wissenschaftlichen Daten einmal genauer an. 

Zunächst sollten wir jedoch klären, was der Begriff "Aufnahme" oder "Absorption" bedeutet. Damit ist der Übergang der Nährstoffe aus dem Darm in den Blutkreislauf gemeint und in diesem Zusammenhang gibt es im Grunde kein Limit. Sobald das Protein im Rahmen der Verdauung in Aminosäuren zerlegt ist, wird es über die Darmzellen (Enterozyten) transportiert und auf der anderen Seite in das Blut abgegeben. Ab diesem Zeitpunkt stehen sie der Leber und den Zellen zur Verfügung. Die einzige potenzielle Schwachstelle stellt dabei die Aufnahme von isolierten Aminosäuren dar, denn die Transportkapazität der Enterozyten ist begrenzt und einige Aminosäuren teilen sich spezifische Transporter. Damit treten sie in Konkurrenz um die Transportkanäle, wobei die Aminosäuren, die am höchsten konzentriert sind, auch am ehesten aufgenommen werden [1].

Der Natrium-abhängige Transport von Aminosäuren über die Dünndarmwand in das Blut und von dort in die Zellen (vereinfacht dargestellt)

Die relevantere Frage ist daher, wie viel Protein der Körper maximal zum Muskelaufbau verwenden kann. Dieses Thema ist deutlich komplizierter und benötigt basierend auf den Limitationen der verfügbaren Daten ein paar Hochrechnungen. Einige Forscher gehen davon aus, dass die Muskelproteinsynthese (MPS) bei einer Menge von 20 bis 25 Gramm pro Portion in jungen Erwachsenen ihr Maximum erreicht. Bei allem, was darüber hinausgeht, nimmt man an, dass es zur Energiegewinnung oxidiert wird, anstatt zum Aufbau von Gewebe herangezogen zu werden. Man bezeichnet dieses Phänomen als "Muscle Full Effect" [2].

In der Benchmark-Studie zu diesem Sachverhalt verabreichten Areta und Kollegen erfahrenen Kraftsportlern innerhalb von zwölf Stunden nach einer Trainingseinheit  80 Gramm Protein in folgenden Abständen [3]:

  • Gruppe 1: Acht Portionen zu je zehn Gramm Protein alle 1,5 Stunden
  • Gruppe 2: Vier Portionen zu je 20 Gramm Protein alle drei Stunden
  • Gruppe 3: Zwei Portionen zu je 40 Gramm Protein alle sechs Stunden

Innerhalb der anschließenden Ruhephase sah man die größte Stimulierung der MPS in Gruppe 2, was darauf hinzudeuten scheint, dass es keinen zusätzlichen Vorteil gibt, wenn die doppelte Menge Protein aufgenommen wird und die zusätzlichen Aminosäuren tatsächlich zu Energie verbrannt werden. Klare Sache, richtig? Nicht so voreilig!

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Es gibt einige Faktoren, die den Stoffwechsel von Proteinen und Aminosäuren beeinflussen, darunter die Zusammensetzung der Proteinquelle, die Zusammensetzung der jeweiligen Mahlzeit und die Menge des aufgenommenen Eiweißes oder der Aminosäuren [4]. Individuelle Faktoren wie das Alter, der Trainingsstatus und der Anteil magerer Körpermasse kommen weiterhin dazu. Die Teilnehmer in der oben vorgestellten Studie nahmen in der Zeit nach dem Training ausschließlich Wheyprotein zu sich. Dies ist ein schnell verdaubares Eiweiß, welches in Isolation und im nüchternen Zustand konsumiert eine Absorptionsrate von etwa zehn Gramm pro Stunde aufweist. [4]. Eine Portion von 20 Gramm ist also innerhalb von etwa zwei Stunden vollkommen verdaut und aufgenommen.

Auch wenn diese schnelle Aufnahme zu einem großen Anstieg der MPS führen kann, führt sie außerdem zu einer stärkeren Oxidation der einzelnen Aminosäuren, weshalb die Netto-Bilanz für die Verwendung von den Zellen geringer ist als bei einem langsamer verdaubaren Protein [5]. Gegartes Eiprotein weist beispielsweise eine Absorptionsrate von etwa drei Gramm Pro Stunde auf [4]. Die gleiche Menge Protein in Form eines Omelettes würde daher rund sieben Stunden für die Aufnahme benötigen und daher eine höhere Menge pro Mahlzeit erlauben, ohne eine "Verschwendung" im Rahmen einer erhöhten Oxidation zu riskieren.

Die Aufnahme von Wheyprotein erzeugt zwar einen schnelleren und höheren Anstieg der Aminosäurekonzentration im Blut, allerdings sinkt sie auch schneller auf ihr Ausgangsniveau wieder ab.

In der Praxis konsumieren wir dagegen selten ein Protein in Isolation und schon gar nicht im nüchternen Zustand. Stattdessen nehmen wir unser Eiweiß meist im Rahmen von Mahlzeiten auf, die neben Proteinen auch Kohlenhydrate und Fette enthalten, die die Verdauung signifikant verlangsamen. Deshalb gestaltet sich die Absorption der Aminosäuren deutlich zeitversetzter als in der Theorie. Zusätzlich verabreichte die Studie lediglich 80 Gramm Protein am Tag an trainierte Athleten. Das ist weniger als ein Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht und damit deutlich unter dem Wert, der als Optimum für die Maximierung des Muskelaufbaus angesehen wird [6].

Eine aktuellere Untersuchung kommt zu ganz anderen Ergebnissen. In ihr verabreichten die Forscher einmal 40 Gramm Rindfleischprotein und ein anderes mal 70 Gramm der gleichen Proteinquelle [7]. Eine Gruppe konsumierte das Protein nach einer Ganzkörper-Trainingseinheit und die andere unabhängig von körperlicher Belastung. In beiden Gruppen konnte eine Steigerung der Stickstoffbilanz, das heißt das Verhältnis aus Proteinsynthese und Proteinabbau, nachgewiesen werden. Dabei hatte die höhere Dosierung einen größeren Effekt, da es wahrscheinlich den Proteinabbau stärker gehemmt hat. Der größte Unterschied zur Studie von Areta und Kollegen war, dass alle Teilnehmer eine gemischte Mahlzeit aßen, die nicht nur Protein, sondern auch Kohlenhydrate und Fette enthielt. Aus diesem Grund unterschied sich die Absorption des Proteins zwischen den Gruppen nicht bedeutungsvoll und spiegelt daher stärker den dosisabhängigen Unterschied wider.

Eine Limitation dieser Studie lag jedoch darin, dass die Messung der Stickstoffbilanz nicht ausschließlich auf der Muskulatur basierte, sondern auf dem gesamten Körper. Es ist wahrscheinlich, dass sie gesteigerte anabole Reaktion der höheren Dosierung aus Geweben zu Stande kam, die keine Muskulatur darstellen, besonders der Darm. Ein gesteigerter Turnover im Darm kann allerdings dazu führen, dass die zusätzlichen Aminosäuren zeitversetzt in den Blutkreislauf abgegeben werden und anschließend für die MPS genutzt werden können. Inwiefern dieses Phänomen den Muskelaufbau beeinflusst, ist bisher nicht bekannt, doch es ist ein vielversprechender Faktor, welcher der Hypertrophie zugutekommen könnte.

Während die Beobachtungen dieser beiden Studien eine gute Spekulationsgrundlage bieten, ist es wichtig anzumerken, dass die Messwerte der akuten MPS nicht gleichbedeutend sind mit den langfristigen Muskelzuwächsen durch beständiges Training [8]. Um einen Überblick darüber zu bekommen, wo das obere Limit der Proteinaufnahme einer einzelnen Mahlzeit liegt, müssen wir uns Langzeitstudien ansehen, welche die tatsächlichen Muskelzuwächse gemessen haben. Arnal und Kollegen fanden heraus, dass wenn man älteren Frauen den Großteil ihrer täglichen Proteinmenge (79 Prozent) in einer Mahlzeit verabreicht, sie mehr Magermasse daraus aufbauen, als wenn man es gleichmäßig auf den Tag verteilt [9]. Das gleiche Forscher-Team konnte bei jungen Frauen diesen Effekt jedoch nicht nachweisen [10].

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Dass man zum Aufbau von Muskulatur mehr Protein zu sich nehmen sollte als Otto Normalverbraucher und in den meisten Fällen auch ein Kalorienüberschuss nicht schadet, sollte mittlerweile wohl jedem klar sein. Ein probater Ansatz im Bodybuilding ist es deshalb, die Zufuhr von Nahrungsenergie deutlich nach oben zu schrauben, um somit das Maximum aus der Aufbauphase […]

Zusammengenommen bedeuten diese Ergebnisse, dass die Aufnahme des Großteils der Proteinmenge in einer Mahlzeit den Muskelaufbau nicht negativ beeinträchtigt, zumindest in den genannten Situationen. Leider war der Proteinverzehr in diesen Versuchen mit etwa einem Gramm pro Kilogramm Körpergewicht verhältnismäßig gering und es wurde kein Krafttraining durchgeführt. Daher ist es schwierig, diese Ergebnisse für unsere Zwecke, dem maximalen Aufbau von Muskelmasse, zu übertragen. 

Studien zum intermittierenden Fasten liefern da mehr Erkenntnisse. Bei dieser Ernährung wird die gesamte tägliche Nahrungszufuhr in einem sehr begrenzten Zeitraum, für gewöhnlich weniger als acht Stunden, aufgenommen. Ein systematisches Review aus dem Jahre 2015 fand heraus, dass die meisten dieser Protokolle einen ähnlichen Effekt auf die magere Körpermasse hatten als ein traditionelles Essverhalten [11]. Aber auch diese Untersuchungen verwendeten eine suboptimale Proteinzufuhr ohne Krafttraining und alle Teilnehmer befanden sich in einem Kaloriendefizit. Das macht die Ergebnisse nicht besonders gut übertragbar auf schwer trainierende Athleten.

Zusammenfassung und Fazit

Wenn wir uns die bisher verfügbaren Daten ansehen, dann lässt sich sagen, dass ein Schwellenwert besteht, über dem das aufgenommene Protein zur Energiebereitstellung verbrannt wird, anstatt zum Muskelaufbau verwendet zu werden. Diese Menge scheint jedoch weit über den oftmals angegeben 20 bis 30 Gramm pro Mahlzeit zu liegen, wenn wir das Protein im Rahmen einer Mahlzeit anstatt in Isolation aufnehmen. Unter der Annahme, dass der Effekt einer proteinreichen Mahlzeit fünf bis sechs Stunden lang anhält, ist es eine gute Faustregel, drei bis vier Mahlzeiten am Tag zu sich zu nehmen, die mindestens 30 Gramm hochwertiges Protein enthalten [12]. Darüber hinaus scheint es irrelevant zu sein, wie wir unsere restliche Proteinaufnahme zeitlich über den Tag verteilen, solange auf die optimale Gesamtmenge von 1,6 bis 2,2 Gramm je Kilogramm Körpergewicht geachtet wird.

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Die Behauptung, man könne in einer Mahlzeit nur eine gewisse Menge Protein aufnehmen und verarbeiten, hält sich sehr hartnäckig in der Fitness-Szene. Wenn wir uns die bisher verfügbaren Daten ansehen lässt sich sagen, dass ein Schwellenwert besteht, über dem hinaus das aufgenommene Protein zur Energiebereitstellung verbrannt wird, anstatt zum Muskelaufbau verwendet zu werden. Diese Menge scheint jedoch weit über den oftmals angegeben 20 bis 30 Gramm pro Mahlzeit zu liegen, solange das Protein im Rahmen einer Mahlzeit anstatt in Isolation aufgenommen wird. Allerdings gilt diese Menge als Schwellenwert, um die Proteinsynthese durch eine Mahlzeit maximal zu stimulieren. Welche praxisrelevanten Informationen wir daraus ableiten können, haben wir für euch auf www.gannikus.de zusammengefasst.☝☝

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Primärquelle:
Brad Schoenfeld: "Is there a limit to how much protein you can use for muscle-building in one sitting?", Lookgoodnaked.com, 23.07.2016

Literaturquellen:

  1. Gropper, Sareen S., and Jack L. Smith. Advanced nutrition and human metabolism. Cengage Learning, 2012.
  2. Morton, Robert W., Chris McGlory, and Stuart M. Phillips. "Nutritional interventions to augment resistance training-induced skeletal muscle hypertrophy." Frontiers in physiology 6 (2015): 245.
  3. Areta, José L., et al. "Timing and distribution of protein ingestion during prolonged recovery from resistance exercise alters myofibrillar protein synthesis." The Journal of physiology 591.9 (2013): 2319-2331.
  4. Bilsborough, Shane, and Neil Mann. "A review of issues of dietary protein intake in humans." International journal of sport nutrition and exercise metabolism 16.2 (2006): 129-152.
  5. Dangin, Martial, et al. "Influence of the protein digestion rate on protein turnover in young and elderly subjects." The Journal of nutrition 132.10 (2002): 3228S-3233S.
  6. Iraki, Juma, et al. "Nutrition Recommendations for Bodybuilders in the Off-Season: A Narrative Review." Sports 7.7 (2019): 154.
  7. Kim, Il-Young, et al. "The anabolic response to a meal containing different amounts of protein is not limited by the maximal stimulation of protein synthesis in healthy young adults." American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 310.1 (2015): E73-E80.
  8. Mitchell, Cameron J., et al. "Acute post-exercise myofibrillar protein synthesis is not correlated with resistance training-induced muscle hypertrophy in young men." PloS one 9.2 (2014): e89431.
  9. Arnal, Marie-Agnès, et al. "Protein pulse feeding improves protein retention in elderly women." The American journal of clinical nutrition 69.6 (1999): 1202-1208.
  10. Arnal, Marie-Agnès, et al. "Protein feeding pattern does not affect protein retention in young women." The Journal of nutrition 130.7 (2000): 1700-1704.
  11. Seimon, Radhika V., et al. "Do intermittent diets provide physiological benefits over continuous diets for weight loss? A systematic review of clinical trials." Molecular and cellular endocrinology 418 (2015): 153-172.
  12. Layman, Donald K. "Protein quantity and quality at levels above the RDA improves adult weight loss." Journal of the American College of Nutrition 23.sup6 (2004): 631S-636S.
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