Proteinquellen vs. Proteinsyntheserate
Im Beitrag „Milchprotein ist nicht gleich Milchprotein“ haben wir erfahren, dass Milchprotein aus den beiden Proteinfraktionen „Molkenprotein“ und „Casein“ besteht. Im vorliegenden Beitrag werden wir nun die unterschiedlichen Effekte dieser beiden Proteinfraktionen auf die Muskelproteinsynthese betrachten und zusätzlich die Effekte von Sojaprotein in die Analyse miteinbeziehen.
In einer aufschlussreichen Studie haben Tang et al. (2009) die Effekte von Molkenprotein, Sojaprotein und Casein in Bezug auf die Verdauungsgeschwindigkeit (dargestellt als Blutkonzentrationen z.B. der essenziellen Aminosäuren in Abhängigkeit der Zeit nach der Proteineinnahme), die Plasma-Insulinkonzentration und die gemischte Muskelproteinsyntheserate untersucht. Zu diesem Zweck rekrutierten sie 18 junge, gesunde und an Muskeltraining gewöhnte Männer, welche erholt an drei verschiedenen Tagen mit ausreichend Pause dazwischen einbeinig die beiden Übungen Kniestrecken und Beinpresse bis zum Muskelversagen („intensiv“) ausführten (das ruhende Bein diente als interne Kontrolle). Alle Studienteilnehmer konsumierten in zufälliger Reihenfolge unmittelbar nach dem Muskeltraining entweder Molkenprotein, Sojaprotein oder Casein, wobei alle Proteinportionen rund 10 g essenzielle Aminosäuren (EAS) beinhalteten. 3 Stunden nach der Proteinzufuhr entnahmen die Forscher beiden Oberschenkeln mit Hilfe von Biopsienadeln je eine Muskelgewebeprobe und bestimmten die gemischte Muskelproteinsyntheserate. Zusätzlich entnahmen sie allen Studienteilnehmern 30, 60, 90, 120 und 180 min nach der Proteinzufuhr Blutproben und untersuchten das Blut auf die Konzentration der essenziellen Aminosäuren, Insulin L-Phenylalanin und L-Leucin.
Aminosäurenprofile der zugeführten Proteindrinks (Protein aufgelöst in Wasser)
| Protein Drink | |||
| Molke | Casein | Soja | |
| Alanine, g | 1.1 | 0.6 | 1.0 |
| Arginine, g | 0.6 | 0.8 | 1.7 |
| Aspartic acid, g | 2.2 | 1.4 | 2.6 |
| Cystine, g | 0.4 | 0.1 | 0.3 |
| Glutamic acid, g | 3.6 | 4.4 | 4.3 |
| Glycine, g | 0.4 | 0.5 | 0.9 |
| Histidine, g | 0.4 | 0.6 | 0.6 |
| Isoleucine, g | 1.4 | 1.2 | 1.1 |
| Leucine, g | 2.3 | 1.8 | 1.8 |
| Lysine, g | 1.9 | 1.6 | 1.4 |
| Methionine, g | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
| Phenylalanine, g | 0.7 | 1.0 | 1.2 |
| Proline, g | 1.4 | 2.2 | 1.2 |
| Serine, g | 1.1 | 1.2 | 1.2 |
| Threonine, g | 1.0 | 0.9 | 0.8 |
| Tryptophan, g | 0.3 | 0.2 | 0.2 |
| Tyrosine, g | 0.7 | 1.2 | 0.8 |
| Valine, g | 1.0 | 1.4 | 1.1 |
| Total, g | 21.4 | 21.9 | 22.2 |
| Essenzielle Aminosäuren g | 10.0 | 10.1 | 10.1 |
Die Analysen zeigten klare Unterschiede zwischen den verschiedenen Proteinqellen.
Blutkonzentrationen („Verdauungsgeschwindigkeit“)
Während Molkenprotein bereits 30 min nach dem Konsum nahezu zu einer Verdoppelung der EAS-Konzentration führte und Sojaprotein in derselben Zeit die EAS-Konzentration im Blut auf das knapp 1.5-Fache steigerte, stieg die EAS-Blutkonzentration bei Casein nur um etwa 50% an. Nach 3 Stunden näherte sich die EAS-Konzentration bei allen Proteinquellen wieder dem Ausgangswert an, während Casein zu einem weniger abrupten Abfall als Molkenprotein und Sojaprotein führte. In Bezug auf die L-Leucin-Konzentration führte Molkenprotein zu einem nahezu 3 mal so hohen Konzentrationsanstieg (gemessen als Fläche unter der Kurve) wie Casein und zu einem etwa doppelt so hohen Anstieg wie Sojaprotein. In Bezug auf die Blut-Insulinkonzentration wurde festgestellt, Molkenprotein die Insulinkonzentration am stärksten steigerte, knapp gefolgt von Sojaprotein. Im Gegensatz dazu veränderte sich die Blut-Insulinkonzentration nach Kasein nicht.
Muskelproteinsyntheserate
Die Einnahme von Molkenprotein und Soja führte sowohl in Ruhe (untrainiertes Bein), als auch nach dem Training zu einem stärkeren Anstieg der Muskelproteinsyntheserate als Casein. Zusätzlich war der Anstieg nach dem Training bei Molkenprotein grösser als bei Soja.
Zusammenfassend lassen sich folgende Punkte festhalten:
- Molkenprotein führt nach dem Training zugeführt zu einem stärkeren Anstieg der Aminosäuren- und Insulinkonzentration im Blut als Sojaprotein und Sojaprotein wiederum als Casein (Molke > Soja > Casein).
- Molkenprotein steigert die Muskelproteinsyntheserate stärker als Sojaprotein und dieses wiederum stärker als Casein.
- Die „Verdauungsgeschwindigkeit“ bestimmt massgeblich die Steigerung der Muskelproteinsyntheserate (je schneller und höher der Anstieg, desto höher die Steigerung der Muskelproteinsyntheserate).
- Wenn dieselbe Menge an EAS verabreicht wird (rund 10 g), steigert die Proteinquelle mit dem höheren L-Leucingehalt die Muskelproteinsynthese am meisten.
Was bedeutet das für die Praxis:
- Trinken Sie nach dem Training etwa 20 g Molkenprotein.
- Konsumieren Sie nach Ihrem Muskeltraining kein Casein. Verzichten Sie also auf milchbasierte (unter Umständen massiv gezuckerte) UHT-Fertigshakes. Rühren Sie Ihr Molkenproteinpulver mit Wasser an oder trinken Sie einen wasserbasierten Whey-Drink.
- Wenn Sie kein Molkenprotein zuführen können oder wollen, ergänzen Sie Ihren Sojaproteinshake mit L-Leucin.
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