Hanfprotein, Aminosäuren und biologische Wertigkeit.

Lysin, Leucin, Glutamin, Isoleucin, Arginin und Wertigkeiten von 90 oder 107. Mir waren diese Begriffe lange Zeit ein Mysterium, dem ich nun aber auf den Grund gegangen bin. Mit interessanten Erkenntnissen.

Was hat es mit Aminosäuren und Wertigkeiten auf sich und wie schlägt sich Hanfprotein bei genauerer Betrachtung?

Aminosäuren sind grob gesagt Bausteine von Proteinen und dienen dem Menschen in erster Linie zum Aufbau von Körpergewebe. Die biologische Wertigkeit ist eines von inzwischen vielen Instrumenten, um einem Nahrungsmittelprotein einen qualitativen Wert zum Muskelaufbau zuzuordnen. Als Basis dafür dient das Hühnerei mit einem Wert von 100. Hanfprotein hat je nach Quelle einen Wert zwischen 87 und 104, ist also definitiv eine hochwertige Proteinquelle. Aber sehen wir genauer hin.

Aminosäuren – Ein Überblick

Zunächst unterscheidet man zwischen essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren. Essentiell bedeutet dabei, dass der Körper auf Zufuhr mittels Nahrung angewiesen ist. Er kann diese Aminosäuren nicht selbst bilden. 8 der insgesamt 21 im menschlichen Körper vorkommenden Aminosäuren sind essentiell, unser Hauptaugenmerk wird darauf liegen. Es gibt auch Feinheiten wie semi-essentiell, erweiterte Anforderungen bei Krankheit oder im Heranwachsen, ein erwachsener, gesunder Körper ist bei ausreichender Zufuhr der 8 essentiellen Aminosäuren Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin aber bestens versorgt.

Die biologische Wertigkeit – eine veraltete Theorie?

Karl Thomas, der Entwickler, ist 1969 verstorben und hat den Begriff bereits 1909 erstmals verwendet. Seine Theorie fand und findet großen Anklang, auch heute noch. Vermutlich weil „biologische Wertigkeit“ irgendwie professionell klingt und das Vorgehen und die geläufigste Definition dahinter denkbar einfach ist. Dem Ei wurde der Referenzwert 100 zugewiesen. Es war zur Zeit der Entwicklung der Theorie das (einzelne) Lebensmittel mit dem besten Aminosäureverhältnis. 100 ist dabei keine Gewichtsangabe, keine Prozentzahl, es ist einfach nur ein Skalenwert.

Andere Nahrungsmittelproteine werden dann damit verglichen. Kombinationen verschiedener Nahrungsmittel ergeben schnell Werte jenseits der 100, ein Umstand der einige Definitionen der biologischen Wertigkeit schwer in Frage stellt. Internet und Fachliteratur bieten verschiedenste Versionen was die biologische Wertigkeit nun genau ist, teils amüsante.

Die biologische Wertigkeit – Eine einheitliche Theorie? – Kaum!

• Wikipedia hält es in Sachen Definition unverfänglich: Die biologische Wertigkeit ist ein Maß dafür, mit welcher Effizienz Nahrungsproteine in körpereigene Proteine umgesetzt werden können. Angaben zu Messmethoden fehlen.

• Meine Lieblingsversion: Die biologische Wertigkeit gibt an, wie viel Gramm körpereigenes Eiweiß aus 100 g Nahrungseiweiß gebildet werden kann. So steht es in offiziellen Lehrbüchern. Soll also bedeuten, aus insgesamt 100 Gramm Ei- und Kartoffelprotein im richtigen Verhältnis baut der Körper 136 Gramm Muskeln und/oder andere Gewebe auf? Ich traue dem menschlichen Körper ja viel zu, das aber nicht. So viel zum hiesigen Bildungssystem.

• Hier die naheliegendste Variante: Die biologische Wertigkeit ist die Stickstoffmenge, die im menschlichen Körper verbleibt, geteilt durch die Stickstoffmenge, die man mit dem Nahrungsmittelverzehr aufgenommen hat. Anschließend wird das Ergebnis mit der Zahl 100 multipliziert. Es sei erwähnt, die Messung geschieht mittels Tierversuchen.

Die biologische Wertigkeit – Ein angenehmes Werkzeug? – Schon eher!

Kombinationen aus verschiedenen Nahrungsmitteln ergeben schon mal Werte von 136 (1 Ei auf etwa 600 Gramm Kartoffeln). Reis allein hätte einen Wert von etwa 80, Bohnen je nach Sorte nur zwischen 50 und 70, kombiniert sind sie dem Ei ebenbürtig. Dies bedeutet wie gesagt weder, dass es sich dabei um ein 100 %iges Eiweiß handelt noch dass der Körper 100 % davon aufnehmen kann. Es bedeutet lediglich, dass die Aminosäurezusammensetzung der Kombination von zum Beispiel Reis und Bohnen ein ähnliches oder gleiches Profil erreicht wie das des Volleis. Das tatsächlich umgesetzte Eiweiß liegt stets deutlich unter 100 %.

Die Theorie der biologischen Wertigkeit geht laut Quellen weiters davon aus, dass der Körper Nahrungsmittelprotein um so besser verwerten kann, je ähnlicher dessen Aminosäurekombination dem des eigenen Muskelgewebes ist. Dem folgt eine paradoxe Schlussfolgerung: Wären Primaten oder besser noch, andere Menschen somit nicht die effizienteste Proteinquelle? Theoretisch ja. Wobei andere Messungen wieder ergaben, dass Menschenfleisch eine eher minderwertige Proteinquelle wäre.

Eine einheitliche Messmethode sowie einheitliche Definition scheint tatsächlich zu fehlen. Die wesentlichste Funktion der biologischen Wertigkeit ist heute wohl hauptsächlich als biegbares, schön klingendes Werkzeug für effektives Marketing.

Wie bestimme ich nun die Qualität von Proteinquellen?

Im verzweifelten Versuch, irgendwie Klarheit in die Sache mit der Wertigkeit der Proteine zu bringen, entstanden in den vergangenen Jahren und Jahrzehnten viele Theorien:

Der EAA-Index (Essential Amino Acid Index) und der Chemical Score beschäftigen sich dabei hauptsächlich mit Messungen der einzelnen Aminosäuren in Lebensmitteln und vergleichen es mit einem Referenzprotein, dem guten alten Hühnerei. Die essentielle Aminosäure, die im Vergleich zum Hühnerei am schlechtesten abschneidet ist dann die sog. limitierende Aminosäure.

Die bisherigen Methoden hatten dann aber alle Schwächen hinsichtlich der Verdaulichkeit des Proteins. Daraufhin entstand der PER (Protein Efficiency Ratio), wobei lediglich die Gewichtszunahme pro Gramm Protein gemessen, aber keine anderen Umstände berücksichtigt wurden. Sehr ungenau also.

Der NPU (Net Protein Utilization) ist schon genauer, denn dieser berücksichtigt in der Berechnung sowohl die Wertigkeit eines Proteins als auch die Verdaulichkeit. Der NPU misst, wie viel vom resorbierten Protein der Körper zurückhält. Doch auch dieser Wert hat seine Grenzen, denn je mehr Eiweiß dem Körper zugeführt wird, desto weniger Aminosäuren resorbiert er.

Als aktuell am zuverlässigsten gilt der sog. PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score). Das Konzept wurde für mangelernährte Kinder in Entwicklungsländern erdacht. Das Referenzprotein ist hierbei nicht das Hühnerei, sondern der Eiweißbedarf von 2- bis 5-jährigen Kindern. Die Methode misst das im Körper resorbierte und zurückgehaltene Protein und vergleicht auch das Aminosäureprofil mit dem Referenzprotein. Die limitierende essentielle Aminosäure bestimmt den Wert des Vergleichsproteins. Jedoch mehrt sich auch am PDCAAS die Kritik. Zu viele wesentliche Faktoren im Verdauungsprozess finden keine Beachtung. Verschiedene Proteine (Ei, Soja, Whey, Kasein) mit verschiedenem Aminosäureprofil erhalten alle den Höchstwert von 1.0. Die Fokussierung liegt zu stark auf einzelnen Proteinen, der Wert wäre daher realitätsfern. Der Referenzproteinbedarf von 2- bis 5-jährigen Kindern diene auch kaum als Grundlage zur Messung des Bedarfs von Erwachsenen und Leistungssportlern.

Die aktuellste Messung für Nahrungsprotein

Im deutschsprachigen Raum gilt die biologische Wertigkeit als das beliebteste und der PDCAAS als das aktuell zuverlässigste Instrument, trotz ihrer eindeutigen Schwächen. Etwas neues ist daher am Entstehen. Der PDCAAS als aktueller Standard geht allmählich über in den DIAAS (Digestable Indispensable Amino Acid Score). Diesen könnte man als eine Art Erweiterung des PDCAAS betrachten.

Bisherige Methoden maßen lediglich die Zurückhaltung des Stickstoffs, also des Gesamtproteins im Organismus. Der DIAAS misst die Verdauung der Aminosäuren im Dünndarm und kommt damit zu einem viel genaueren Ergebnis. Tendenziell sind die Werte dabei ähnlich dem des PDCAAS. Wheyproteinkonzentrat erreicht einen Wert von 0.973, Sojaproteinisolat 0.906, und nicht jeweils 1.0 wie beim PDCAAS. Leider gibt es zu Hanfprotein noch keine Messungen laut DIAAS, ich lasse es Euch aber wissen sobald sich das ändert.

Wie schneidet Hanfprotein im Vergleich ab?

Zunächst mal ein wenig Ernüchterung: Hanfprotein hat zwar eine biologische Wertigkeit von mindestens 87, einen PDCAAS aber von lediglich 0.61. Eher gering also gegenüber Whey, Ei und Soja mit dem erreichten Maximalwert von 1.0. Der neue DIAAS wird für Hanfprotein vermutlich einen ähnlichen, vielleicht einen etwas höheren Wert als der PDCAAS ergeben. Hanfprotein glänzt nämlich mit einer sehr hohen Verdaulichkeit von annähernd 95 % und der DIAAS legt mehr Gewichtung auf den Verdauungsprozess.

Warum aber nun der geringe PDCAAS von Hanfprotein? Hanfprotein hat wie häufig erwähnt zwar ein vollständiges Aminosäureprofil aller essentiellen Aminosäuren und ist auch hoch in den BCAAs (Leucin, Isoleucin und Valin), es ist allerdings vergleichbar niedrig im Vorkommen von Lysin. Lysin ist damit die sog. limitierende Aminosäure in Hanfprotein und verantwortlich für den bescheidenen offiziellen Wert. Doch das ist kein Grund zur Besorgnis.

Warum Lebensmittel mit ausgeglichenem Aminosäurenprofil überbewertet sind

Gibt es irgendjemanden da draußen, der sich zwecks Proteinversorgung auf ein einzelnes Lebensmittel verlässt? Na gut die Inuit tun gut daran ausreichend Karibu zu essen und dadurch ausreichend versorgt zu sein. Sie werden aber auch selten älter als 50. Wir leben im Jahr 2018 und kaum jemand in der zivilisierten Welt ist heute auf eine ähnliche Monokost beschränkt. Soll heißen wir essen eine Vielzahl an Lebensmitteln mit einer Vielzahl an Aminosäureprofilen.

Läge man es darauf an, hätte man große Mühe, eine Mahlzeit ohne ausgeglichenes Aminosäurespektrum zu gestalten. Und der menschliche Körper speichert und kombiniert einzelne Aminosäuren ganz nach Bedarf über Stunden und Tage hinweg. All die bisher erörterten Messinstrumente entbehren damit zu einem gewissen Grad jeglicher Bedeutung. Muskelaufbau ist im Wesentlichen abhängig von ausreichender, leicht überschüssiger Nahrungszufuhr. Bei einer nur minimal abwechslungsreichen, selbst rein pflanzlichen Ernährung, stehen dem Körper alle Aminosäuren ausreichend zur Verfügung.

Warum wir mit Hanfprotein supplementieren sollten

Ich will vorausschicken: Ich ernähre mich „nicht“ vegan. Wenn ich nun ein Proteinpulver unter den vielen Verschiedenen auswählen müsste, wäre dies dennoch Hanfprotein. Das geringe Vorkommen von Lysin und der daher niedrige PDCAAS beunruhigen mich nicht im geringsten. Warum nicht? Weil Lysin in sämtlichen tierischen Lebensmitteln, sowie in Soja und Lupinen schon fast etwas überrepräsentiert ist und in den meisten Hülsenfrüchten, Buchweizen, Hirse oder Reis auch noch ausreichend vorhanden.

Ich begrüße den niedrigen Anteil von Lysin im Hanfprotein daher als gesundheitlich wertvollen Ausgleich und Benefit. Hanfprotein liefert auch nicht nur Protein, hochwertige Fette, Ballaststoffe und eine Fülle an wertvollen Mikronährstoffen wie Zink, Magnesium und Eisen in Rohkostqualität, es ist auch noch hypoallergen und äußerst umweltschonend. Anders als Whey, Kasein oder Soja ist Hanfprotein eher ganzes Lebensmittel als aufwändig verarbeitete Nahrungsergänzung. Zur Herstellung wird lediglich der entölte Hanfsamen mechanisch gepresst, gemahlen und gesiebt, alles ohne Einwirkung von Hitze oder Chemie.  

Ich probiere und teste gerne verschiedene Hanfproteine und damit Ihr das für Euch beste schneller findet, habe ich meine Hanfprotein Favoriten genauer beschrieben.

Das ideale Proteinpulver

Welches wäre rein aus der Perspektive maximalen Muskelaufbaus das ideale Proteinpulver bzw. die ideale Gesamtaminosäurenaufnahme?

Ich richtete zur Beantwortung dieser Frage den Blick bewusst nicht in die Wissenschaft sondern direkt in die Fitnessindustrie und nach Hollywood. Im Zweifel glaube ich eher Jahrzehnte langer Erfahrung als sich ständig erweiternden und widersprechenden Studien. Im wesentlichen schwören Bodybuilder und Superheldendarsteller auf 3 Komponenten: „Chicken“ also Hühnerbrust, Eier und Whey. Ich habe mir den Spaß gemacht, das Aminosäureprofil dieser 3 Kandidaten rein pflanzlich annähernd nachzubauen.

Zum Vergleich steht dabei das Profil von 3 Teilen Hühnerbrust, 2 Teilen Eier, 1 Teil Whey. Hochwertige Hülsenfruchtprodukte wie z. B. Tempeh entsprechen diesem Profil schon ganz gut, 3:1 kombiniert mit Hanfprotein noch etwas besser. Tempeh als fermentiertes Health-Food hätte ohnehin große Benefits gegenüber Huhn oder Eiern, darauf ließe sich eine pflanzliche Fitnessernährung sehr gut aufbauen. Im folgenden ein Vergleich der Profile Hühnerbrust, Eier, Whey im Verhältnis 3:2:1 mit dem Profil Soja, Erbsen, Hanf im Verhältnis 3:2:1.

Schon ganz interessant. Wir wollen uns aber genauer mit dem Aminosäureprofil des Hanfproteins im Vergleich zur vorherrschenden Fitnessernährung beschäftigen. Hier ergibt sich was ganz interessantes. Wie ihr in der folgenden Abbildung seht ist das Profil des Hanfproteins mit Ausnahme von Lysin, der tierischen Fitnessernährung sehr ähnlich.

Ich will natürlich erwähnen, dass keine meiner verwendeten Zahlen auf jedes beliebige Produkt zutreffen. Drei verschiedene Hanfproteine verwenden unter Umständen drei verschiedene Hanfsamen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Genauso gibt es auch Unterschiede bei Whey, Eier, Soja, Erbsen oder Geflügel. Meine Quelle für die Berechnung findet Ihr hier.

Mit Hanfprotein zum überlegenen Proteinpulver

Wie Ihr auf der Abbildung seht hinkt bei Hanfprotein im Vergleich zum Optimum lediglich Lysin deutlich hinterher. Das ist im Rahmen einer so ziemlich jeden Ernährung wie erwähnt kein Problem, für Puristen hätte ich dennoch einen simplen, aber effektiven Ratschlag. Lysin gibt es als isolierte Aminosäure von verschiedensten Herstellern als Pulver oder Kapseln in 500, 1.000 oder 2.000 mg. Das geht zwar schon sehr in Richtung Lebensmitteltechnik und ist sicher nicht natürlich, aber was ist das heute schon? Immerhin gilt isoliertes Lysin, gemeinsam mit Prolin und Vitamin C als äußerst effektiv in der Krebsbekämpfung.

Wer mit ausschließlich Hanfprotein also das bevorzugte Aminosäureprofil von Captain America und Superman basteln will, macht dafür folgendes: Man nehme für einen Proteinshake 25 bis 30 Gramm Hanfproteinpulver und gibt 500 mg Lysin hinzu. Fertig! Mit dieser Mischung hättet Ihr ein Proteinpulver mit beinah dem Profil, wie es laut Jahrzehnte langer Erfahrung im Muskelaufbau maximal effektiv ist, zusätzlich zu all den anderen Vorteilen des Hanfproteins hinsichtlich Verdaulichkeit, Verträglichkeit, Mikronährstoffversorgung, hochwertiger Fettsäuren und vor allem Nachhaltigkeit.

Wer es natürlicher haben will, findet im Sunwarrior Protein Blend eine hervorragende Mischung. Darin ergänzen Hanfprotein, Erbsenprotein und Cranberryprotein sich einander ideal.

Was ich als (Kraft-) Sportler aus all dem nun mitnehme

Zunächst mal dass die Wissenschaft in Sachen Ernährung überbewertet ist. Forschungsresultate sind weder endgültig noch unvoreingenommen. Für jedes Studienergebnis gibt es in der Regel 3 Studien, die das Gegenteil beweisen. Und vor allem ist die Wissenschaft mehr und mehr einfach nur noch Werkzeug für effektives Marketing. Wem oder was vertraue ich in Sachen Ernährung dann am besten?

Den selben 3 wichtigsten Ratgebern, auf die wir leider ein wenig verlernt haben zu vertrauen, Beobachtung, Herz und Verstand. Ihr wollt gesund und fit alt werden? Dann nehmt euch Menschen zum Vorbild, die dem entsprechen und kombiniert die Beobachtung mit Herz und Verstand. Könnte in der Praxis bedeuten, esst in etwa wie ein traditioneller Okinawer, der Muskeln aufbauen will: Bodenständig, natürlich, unverarbeitet, ausreichend aber arm an Tierprodukten. Hollywood-Stars und Bodybuilder haben offensichtlich Resultate, kompromittieren damit aber ganz offenkundig ihre langfristige Gesundheit. Ein überflüssiger Kompromiss wie ich meine.

Verringerte Aufnahme tierischen Proteins wird quer über den Globus mit Gesundheit und Langlebigkeit in Verbindung gebracht. Gesund nicht nur für den einzelnen, auch für den Planeten und die Menschheit im Gesamten. Herz und Verstand stehen damit in Einklang. Vertraut bei der Proteinaufnahme daher mit gutem Gewissen auf eine Jahrtausende alte Nutzpflanze, die dieser Jahre ihr hoch verdientes Comeback feiert, dem Hanf.

Mein langzeitiger Favorit unter den Hanfproteinen

Bei der Auswahl eines Proteinpulvers stellen sich wichtige Fragen. Die Kriterien sind allerdings einfach, erfahrt mehr darüber auf unserer Empfehlungsseite.