Allgemeines

Eiweiße, in der Fachsprache Proteine genannt, sind organische Verbindungen, die wie Kohlenhydrate und Fette die Elemente Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O), zusätzlich aber noch Stickstoff (N) enthalten. In einigen Eiweißen kommen darüber hinaus Phosphor (P) oder Schwefel (S) vor. Die Eiweiße bestimmen in entscheidendem Maße die Funktion und Struktur des menschlichen Körpers. Sie sind nicht nur unentbehrlicher Bau- und Reparaturstoff der menschlichen Zellen, darüber hinaus sind sie auf unterschiedlichste Art und Weise an den zahlreichen Stoffwechselvorgängen beteiligt.

Bausteine der Eiweiße sind die Aminosäuren. Nach der Anzahl der Aminosäuren, aus denen ein Eiweiß besteht, unterscheidet man Oligopeptide mit weniger als zehn Aminosäuren, Polypeptide, die sich aus 10-100 Aminosäuren zusammensetzen, und Proteine mit mehr als 100 Aminosäuren. Die Abfolge der Aminosäuren zur Synthese der Eiweiße wird in der DNA kodiert. Die Synthese findet mit Hilfe der t-RNA, der m-RNA sowie den Ribosomen im Zellplasma statt.

Im menschlichen Organismus werden für die Proteinsynthese 20 verschiedene Aminosäuren benötigt. Die Hälfte davon kann der Körper selber herstellen, die andere Hälfte ist essentiell, sie müssen also mit der Nahrung zugeführt werden. Die zehn essentiellen Aminosäuren sind Leucin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin sowie Arginin und Histidin, wobei letztere nur im Kindesalter essentiell sind.
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In der nebenstehenden Abbildung ist der schematische Aufbau (Strukturformel) einer Aminosäure dargestellt. Der Buchstabe R (Rest) symbolisiert dabei die unterschiedlichen chemischen Reste, in denen sich die verschiedenen Aminosäuren unterscheiden.

Funktion im Körper

Eiweiße kommen im menschlichen Organismus vor als Bestandteil von:

* Hormonen (Peptid- oder Proteohormone)
* Enzymen
* Membranproteinen der Zellwand (z.B. Rezeptoren oder Transportproteine)
* Stütz- und Gerüsteiweißen (z.B. Kollagen, Keratin oder Elastin)
* Kontraktilen Proteinen (z.B. Aktin- und Myosinfilamente als kontraktile Elemente des Muskels)
* Plasmaeiweißen (z.B. Albumin)
* Transporteiweißen (z.B. Hämoglobin, Myoglobein und bestimmte Plasmaproteine)
* Blutgerinnungsfaktoren
* Antikörpern
* Bei der Energieversorgung nur Reservefunktion

Eiweiße sind nicht so energiereich wie Fette. Ihre Energiedichte beträgt 17,2 kJ/g (= 4,1 kcal/g). Die mit der Nahrung aufgenommenen Eiweiße werden im Darm in ihre Bausteine zerlegt, die Aminosäuren werden resorbiert, um dann als Material für den Aufbau körpereigener Eiweiße zu dienen. Als Energiequelle setzt der Körper Eiweiß erst ein, wenn er die Kohlenhydrat- und Fettspeicher aufgebraucht hat. Dies geschieht während längerer Hungerperioden. In einem komplizierten chemischen Prozess kann in der Leber aus einigen Aminosäuren Glukose als Energielieferant hergestellt werden. Andere Aminosäuren können, ähnlich wie Fettsäuren, zu sog. Ketonkörpern abgebaut werden, die von den Organen in Zeiten der Mangelversorgung alternativ zur Glukose verstoffwechselt werden.

In der Ernährungslehre wird die biologische Wertigkeit verschiedener Nahrungseiweiße als die Menge Körpereiweiß definiert, die durch die Aufnahme von 100g dieses Nahrungseiweißes ersetzt werden kann. Das Volleiprotein dient dabei als Bezugspunkt mit einer biologischen Wertigkeit von 100, das heißt aus 100g Volleiprotein können 100g Körpereiweiß gebildet werden. Die Höhe der Wertigkeit hängt im Wesentlichen von der Menge und der Relation essentieller Aminosäuren ab. Tierische Eiweiße sind diesbezüglich meist hochwertiger (Wertigkeit 80-100) als Eiweiße pflanzlichen Ursprungs (60-80), bei denen die für den Menschen wichtigen essentiellen Aminosäuren nicht im optimalen Verhältnis zugeführt werden. Eiweiße aus Hülsenfrüchten enthalten z.B. nur wenig Methionin, Eiweiße aus Weizen und Mais nur wenig Lysin. Natürlich gibt es Proteine, die vom menschlichen Körper besser verwertet werden können, als andere.
Täglicher Bedarf

Es wird eine tägliche Eiweißzufuhr von etwa 0,8-1g/kg Körpergewicht empfohlen, das entspricht einem Eiweißanteil an der täglichen Nährstoffmenge von ca. 12- 15%. Mehr Eiweiß benötigen Schwangere und Stillende, Hochleistungssportler nehmen sogar Eiweißmengen von bis zu 2,5g/kg Körpergewicht zu sich.

Ebenfalls einen erhöhten Eiweißbedarf haben Kinder und Jugendliche (1-1,2g / kg Körpergewicht), wobei der Bedarf vom Kleinkindalter an stetig abnimmt. Ab dem 25. Lebensjahr verliert der menschliche Körper zunehmend an Gewebesubstanz und damit auch Protein, so dass sich der Eiweißbestand bis zum 60. Lebensjahr um etwa 20% vermindert.

Neben der Menge ist auch die Zusammensetzung der Nahrungseiweiße wichtig, um eine ausreichende Versorgung des Körpers mit den für den Menschen essentiellen Aminosäuren sicherzustellen, die er nicht selber herstellen kann.
Fehlversorgung

Ist die Eiweißversorgung unzureichend, lässt zunächst körperliche und geistige Leistungsfähigkeit nach. Weiterhin kommt es zu einer Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit und des Immunsystems, was eine Erhöhte Anfälligkeit gegenüber Infektionskrankheiten zur Folge hat. Auch eine Beschleunigung von Alterungsprozessen im Körper kann im Rahmen eines Proteinmangels auftreten. Bei massivem Eiweißmangel kann es zu ausgeprägten Ödemen, also Flüssigkeitseinlagerungen im Gewebe, kommen.

Ein übermäßiges Proteinangebot belastet Leber und Nieren und kann außerdem den Kalziumhaushalt des Körpers durcheinander bringen.
Eiweißreiche Nahrungsmittel

Pflanzliche Proteine sind vor allem in Getreide, Soja und Hülsenfrüchten enthalten, tierische stecken in Eiern, Molkereiprodukten, Fleisch und Fisch.