Proteinbedarf und Proteinqualität

Der Proteinbedarf ist die Menge an Nahrungsprotein, die zur Aufrechterhaltung des Stickstoffgleichgewichts und zur Deckung des Aminosäurebedarfs des Körpers erforderlich ist, während die Proteinqualität beschreibt, wie gut ein bestimmtes Protein diese Aminosäuren in verdaulicher, verwertbarer Form liefert. Zusammen erklären sie, wie viel Protein eine Bevölkerung benötigt und warum Proteine aus verschiedenen Lebensmitteln ernährungsphysiologisch nicht gleichwertig sind.

Definition

Der Proteinbedarf ist die niedrigste kontinuierliche Zufuhr von Nahrungsprotein, die das Stickstoffgleichgewicht aufrechterhält und den Bedarf an unentbehrlichen Aminosäuren bei einem gesunden Individuum deckt, und die Proteinqualität ist die Fähigkeit eines Nahrungsproteins, diese unentbehrlichen Aminosäuren in verdaulicher, bioverfügbarer Form zu liefern.

Scope

Dieses Thema behandelt die Grundlagen und die Expression des menschlichen Proteinbedarfs, die Rolle des Stickstoffgleichgewichts bei dessen Festlegung und die wichtigsten Methoden zur Bewertung der Proteinqualität, einschließlich des Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) und des Digestible Indispensable Amino Acid Score (DIAAS). Es behandelt Proteinbedarf und -qualität als Referenzkonzepte, nicht als personalisierte Ernährungsberatung.

Core questions

• Wie viel Protein benötigt ein gesunder Erwachsener und wie wird dieser Bedarf ermittelt?
• Was ist das Stickstoffgleichgewicht und warum ist es zentral für die Schätzung des Proteinbedarfs?
• Was macht eine Proteinquelle qualitativ hochwertiger als eine andere?
• Wie bewerten PDCAAS und DIAAS die Proteinqualität und wie unterscheiden sie sich?
• Warum sind einige unentbehrliche Aminosäuren in bestimmten Lebensmitteln limitierend?

Key concepts

• Stickstoffgleichgewicht
• Geschätzter durchschnittlicher Bedarf und empfohlene Tagesdosis für Protein
• Unentbehrliche (essentielle) Aminosäuren
• Limitierende Aminosäure
• Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score (PDCAAS)
• Digestible Indispensable Amino Acid Score (DIAAS)
• Proteinkomplementierung

Mechanisms

Nahrungsprotein wird zu Aminosäuren und kleinen Peptiden verdaut, die in den Aminosäurepool des Körpers gelangen, der das Substrat für die Gewebeproteinsynthese liefert; nicht zurückgehaltener Stickstoff wird ausgeschieden, so dass der Bedarf klassischerweise als die Zufuhr definiert wird, die das Stickstoffgleichgewicht aufrechterhält (faowhounu-2007, iom-2005). Die Qualität eines Proteins spiegelt sowohl seine Verdaulichkeit als auch seinen Gehalt an unentbehrlichen Aminosäuren im Verhältnis zum Bedarf wider: Die Aminosäure, die im Verhältnis zum Bedarf am knappsten vorhanden ist, ist die limitierende Aminosäure und schränkt ein, wie effizient das Protein die Synthese unterstützt. Bewertungssysteme formalisieren dies. PDCAAS kombiniert den Aminosäure-Score mit der fäkalen Verdaulichkeit, während DIAAS die ileale Verdaulichkeit einzelner unentbehrlicher Aminosäuren verwendet und gezeigt hat, dass es die Proteinqualität anders als PDCAAS beschreibt (rutherfurd-2015).

Clinical relevance

Konzepte des Proteinbedarfs und der Proteinqualität fließen in die Ernährungsbewertung, die Lebensmittelkennzeichnung und die Planung gemischter und pflanzlicher Ernährungsweisen durch Komplementierung ein und untermauern Diskussionen über die Proteinzufuhr über die gesamte Lebensspanne (phillips-2012, young-pellett-1994). Dieser Eintrag dient der Referenz- und Bildungszwecken und beschreibt, wie Bedarf und Qualität bewertet werden; er liefert keine individualisierten Proteinverschreibungen.

History

Der menschliche Proteinbedarf wurde im 20. Jahrhundert durch Stickstoffbilanzstudien untermauert und durch aufeinanderfolgende Expertenkonsultationen kodifiziert, die in dem gemeinsamen FAO/WHO/UNU-Bericht und den Referenzaufnahmen des Institute of Medicine gipfelten (faowhounu-2007, iom-2005). Die Bewertung der Proteinqualität verlagerte sich von Methoden des biologischen Werts und der Netto-Proteinverwertung zum PDCAAS, der 1991 von FAO/WHO übernommen wurde, und anschließend zum DIAAS, der zur Behebung von PDCAAS-Einschränkungen empfohlen wurde und auf der ilealen Aminosäureverdaulichkeit beruht (rutherfurd-2015).

Debates

Sollte DIAAS den PDCAAS zur Bewertung der Proteinqualität ersetzen?

DIAAS verwendet die ileale Verdaulichkeit einzelner unentbehrlicher Aminosäuren und vermeidet die Kappung des PDCAAS, erfordert jedoch anspruchsvollere Verdaulichkeitsdaten; ob und wie vollständig es den PDCAAS in Regulierung und Praxis ersetzen sollte, bleibt Gegenstand der Diskussion.

Sind pflanzliche Proteine ausreichende Quellen für den menschlichen Bedarf?

Pflanzliche Proteine können den Bedarf an unentbehrlichen Aminosäuren decken, wenn die Zufuhr ausreichend ist und die Quellen ergänzt werden, obwohl einzelne pflanzliche Proteine oft in bestimmten Aminosäuren limitierend sind und möglicherweise weniger verdaulich sind als tierische Proteine.

Key figures

• Vernon Young
• Peter Pellett
• Paul Moughan
• Stuart Phillips

Seminal works

• faowhounu-2007
• young-pellett-1994
• rutherfurd-2015

Frequently asked questions

Wie wird der Proteinbedarf für Erwachsene bestimmt?

Er leitet sich hauptsächlich aus Stickstoffbilanzstudien ab, die die Zufuhr identifizieren, die das Stickstoffgleichgewicht aufrechterhält, welche dann von Expertengremien in einen geschätzten durchschnittlichen Bedarf und eine empfohlene Tagesdosis pro Kilogramm Körpergewicht umgerechnet werden.

Was ist der Unterschied zwischen PDCAAS und DIAAS?

PDCAAS bewertet die Proteinqualität anhand der limitierenden Aminosäure und der gesamten fäkalen Verdaulichkeit und wird bei 1,0 gekappt, während DIAAS die wahre ileale Verdaulichkeit jeder unentbehrlichen Aminosäure einzeln verwendet; die beiden Methoden können dieselben Proteine unterschiedlich einstufen.