„Biologische Wertigkeit“ – Versionsunterschied

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Version vom 31. März 2018, 13:48 Uhr

Die biologische Wertigkeit der Proteine eines Lebensmittels ist ein Maß dafür, mit welcher Effizienz diese Nahrungsproteine in körpereigene Proteine umgesetzt werden können. Je ähnlicher die Nahrungsproteine den Körperproteinen in ihrer Aminosäuren­zusammensetzung sind, desto weniger Nahrungsproteine werden für deren Aufbau benötigt. Besondere Bedeutung kommt hierbei dem Gehalt an essentiellen Aminosäuren zu. Als Referenzwert dient Vollei, dessen biologische Wertigkeit als 100 oder 1 (100 %) definiert wurde, da es zum Zeitpunkt der Definitionsfindung die Proteinquelle mit der höchsten bekannten biologischen Wertigkeit war.

Das Konzept der biologischen Wertigkeit wurde von dem deutschen Ernährungswissenschaftler Karl Thomas (1883–1969) auf Anregung von Max Rubner entwickelt.

Definition

Wird ein Nahrungsprotein besser als Eiprotein vom Körper verwertet, hat es eine biologische Wertigkeit mit einem Wert über 100. Wird im Gegensatz dazu ein Protein schlechter als Eiprotein vom Körper verwertet, liegt die biologische Wertigkeit dieses Proteins unter 100. Je höher die biologische Wertigkeit eines Nahrungsproteins ist, desto niedriger ist die Bedarfsmenge. Um den Proteinbedarf mit Proteinen aus Vollei zu decken, ist z. B. eine tägliche Mindestmenge von 0,5 g pro Kilogramm magerem Körpergewicht erforderlich. Mit zunehmender biologischer Wertigkeit sinkt die für das Eiweißgleichgewicht erforderliche Zufuhr; z. B. bei 136 für 65 % Kartoffel(-protein) mit 35 % Ei(-protein) auf unter 0,4 g/kg.

Durch geschickte Kombination können Nahrungsmittel mit einer relativ geringen biologischen Wertigkeit zu einer biologisch hochwertigen Mahlzeit werden, da sich die Aminosäurezusammensetzungen der jeweiligen Proteine ergänzen und es somit zu einer Aufwertung kommt. Viele traditionelle Speisenzusammenstellungen führen zu einer Ergänzungswirkung (siehe Kombinationsbeispiele). Tierisches Protein ist meist besser verwertbar als pflanzliches Protein, da dessen Aminosäurenzusammensetzung derjenigen des körpereigenen Proteins ähnlicher ist.

Hochwertiger ist dabei nicht automatisch mit „wertvoller“ oder „vollwertiger“ gleichzusetzen, da der gesundheitliche Wert eines Lebensmittels durch zahlreiche weitere Faktoren bestimmt wird, z. B. den Gehalt an Vitaminen, Mineralstoffe, Art und Menge der enthaltenen Fette, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, sekundären Pflanzenstoffe, Belastung durch anthropogene Giftstoffe (z. B. Pestizide, vgl. Ökologische Landwirtschaft) u. a. m. Das Adjektiv „hochwertig“ wird verwendet, um auszudrücken, dass eine geringere Menge an Proteinen gebraucht wird, um den Proteinbedarf des Körpers zu decken.

Das hinter der Biologischen Wertigkeit steckende logische Prinzip lässt sich mit einem Puzzlebeispiel[1] anschaulich darstellen.

Beispiele

Lebensmittel Biologische Wertigkeit
Molkenprotein 104[2]
Vollei (Referenzwert) 100
Soja 96[3]
Thunfisch 92
Sojamilch 91[3]
Buchweizen 90+[4]
Kuhmilch 88
Edamer Käse 85
Quinoa 83[5]
Reis 83[6]
Kartoffeln 76[7]
Roggenmehl (82 % Ausmahlung) 76–83
Rindfleisch 80[2]
Bohnen 72
Mais 72
Hafer 60
Weizenmehl (83 % Ausmahlung) 56–59

Kombinationsbeispiele

Lebensmittel-Kombination Wertigkeit
65 % Kartoffel und 35 % Vollei 136
75 % Milch und 25 % Weizenmehl 123
60 % Hühnerei und 40 % Soja 122
71 % Hühnerei und 29 % Milch 122
68 % Hühnerei und 32 % Weizen 118
77 % Rindfleisch und 23 % Kartoffeln 114
75 % Milch und 25 % Weizen 105
52 % Bohnen und 48 % Mais 101

Das Mischungsverhältnis bezieht sich dabei auf das im Lebensmittel enthaltene Protein, nicht auf das Gesamtgewicht des Lebensmittels. Besonders die Kombination Bohnen–Mais spielt eine wichtige Rolle bei der Optimierung der meist eiweißarmen Ernährung in Entwicklungsländern.

Weitere Kombinationsbeispiele bei denen die biologische Wertigkeit wesentlich erhöht wird:

  • Aspik–Fleisch
  • Hülsenfrüchte–Fleisch oder Fleischwaren
  • Brot–Fleischwaren

Unvollständige Proteine

Proteinquellen, die nicht alle essentiellen Aminosäuren enthalten, werden als „unvollständiges Protein“ bezeichnet und haben eine biologische Wertigkeit von 0. Durch die geeignete Kombination mit anderen Proteinquellen kann die Wertigkeit – wie weiter oben schon beschrieben – jedoch deutlich erhöht werden.

Ähnliche Effekte

Auch außerhalb des Zusammenhangs mit Proteinen kommen Effekte zum Tragen, die vom logischen Prinzip her mit der biologischen Wertigkeit verwandt sind. Das Minimumgesetz besagt, dass das Wachstum von Pflanzen durch die im Verhältnis knappste Ressource (Nährstoffe, Wasser, Licht etc.) eingeschränkt wird. In der ökonomischen Theorie der Produktion wird die Bedeutung der knappsten Ressource durch die Leontief-Produktionsfunktion beschrieben.

Siehe auch

Quellen

  • Löffler, Petrides: Biochemie & Pathobiochemie. 7. Auflage. Springer-Verlag, 2003, ISBN 3-540-42295-1, S.685ff

Einzelnachweise

  1. ↑ Die Biologische Wertigkeit. http://workshopernaehrung.de. Abgerufen am 3. März 2016.
  2. ↑ a b Jay R. Hoffman, Michael J. Falvo: Protein – Which is Best. In: Journal of Sports Science and Medicine. 3. Jahrgang, Nr. 3, 2004, S. 118–30 (jssm.org [PDF]).
  3. ↑ a b [Soybeans: Chemistry and Technology (copyright 1972) (b) Synder HE, Kwon TW. Soybean Utilization. Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1987]
  4. ↑ Eggum BO, Kreft I, Javornik B: Chemical-Composition and Protein-Quality of Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench). In: Qualitas Plantarum Plant Foods for Human Nutrition. 30. Jahrgang, Nr. 3–4, 1980, S. 175–9, doi:10.1007/BF01094020.
  5. ↑ J. Ruales, B. M. Nair: Nutritional quality of the protein in quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) seeds. In: Plant Foods for Human Nutrition Band 42, Nummer 1, Januar 1992, S. 1–11, ISSN 0921-9668. PMID 1546052.
  6. ↑ Jolliet, P. "Enteral nutrition in intensive care patients: a practical approach." Intensive Care Medicine (1998).
  7. ↑ gesundheit.gv.at - Lexikon medizinischer Begriffe: Biologische Wertigkeit
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