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Wer proteinarm isst, ist gesünder

Proteinreiche Ernährungsformen gelten als perfekt – einerseits zum Abnehmen, andererseits zum gesund bleiben oder gesund werden. Schon lange aber weisen Studien auf das Gegenteil hin: Wer weniger Eiweiss zu sich nimmt, ist gesünder und lebt länger.

Fachärztliche Prüfung: Gert Dorschner
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28 Juli 2021

Weniger Protein verbessert die Gesundheit

Kohlenhydrate und Fette haben einen relativ schlechten Ruf. Proteine hingegen gelten als wertvolle Nährstoffe, die satt machen, den Muskelaufbau fördern und beim Abnehmen helfen sollen. Und obwohl es auch Studien gibt, die eine proteinarme Ernährung mit Gebrechlichkeit und Muskelabbau im Alter in Verbindung bringen, werden immer mehr Untersuchungen veröffentlicht, die insbesondere für Menschen jüngeren und mittleren Alters das Gegenteil zeigen, nämlich dass proteinarme Ernährungsformen zu mehr Gesundheit beitragen und ausserdem die Lebenserwartung verlängern. Proteinreiche Ernährungsformen können hingegen Übergewicht, eine Insulinresistenz und Diabetes begünstigen sowie die Lebenszeit verkürzen (8, 9, 10).

Im Jahr 2014 erschien eine australische Studie (2), in der man geschaut hatte, wie sich verschiedene Ernährungsformen auf Mäuse und deren Stoffwechsel auswirkten. Als Dudley Lamming – Stoffwechselforscher an der University of Wisconsin – die Studie las, faszinierte ihn besonders ein Ergebnis: Es hatte sich gezeigt, dass Mäuse, deren Ernährung am wenigsten Protein enthielt, die gesündesten waren.

BCAA sind das Problem

Seit damals versucht Lamming mit seinen Studenten die Frage zu beantworten, warum eine Ernährung mit niedrigem Proteingehalt Tiere gesünder macht. Er stellte fest – nicht nur an Mäusen, sondern auch bei Menschen – dass Ernährungsformen, die besonders hohe BCAA-Anteile aufwiesen, mit Diabetes, Übergewicht und anderen Stoffwechselerkrankungen im Zusammenhang standen, während Ernährungsformen, die nur geringe BCAA-Anteile hatten, Stoffwechselerkrankungen entgegenwirkten und bei Mäusen sogar deren Lebenserwartung verlängerten.

BCAA sind die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin (BCAA für engl. Branched Chain Amino Acids). Sie zählen zu den essentiellen Aminosäuren, müssen also mit der Nahrung aufgenommen werden. Besonders im Kraftsport werden gerne Nahrungsergänzungsmittel mit isolierten BCAA eingenommen, weil man sich damit einen besseren Muskelaufbau erhofft bzw. Muskelabbau verhindern möchte.

Im Sommer 2016 veröffentlichte Lammings Team eine randomisierte klinische Studie zu diesem Thema, die zeigte, dass eine proteinreduzierte Ernährung beim Menschen die Stoffwechselgesundheit auf ähnliche Weise wie bei Mäusen verbesserte (11).

Die übergewichtigen Teilnehmer (mit BMI von ca. 30) nahmen in der proteinreduzierten Gruppe 7 bis 9 Prozent ihres Energiebedarfs in Form von Proteinen zu sich (ca. 64 g pro Tag), in der Kontrollgruppe mit normalem Proteingehalt waren es 14 bis 19 Prozent des Energiebedarfs, was etwa 95 g Protein pro Tag entsprach.

Nach 43 Tagen hatten die Teilnehmer in der proteinreduzierten Gruppe ca. 2,6 kg abgenommen, insbesondere Fettmasse. Der Nüchternblutzuckerspiegel war niedriger, während sich der Spiegel des Hormons FGF21 verdoppelt hatte. FGF21 sensibilisiert die Zellen für Insulin, reduziert die Nahrungsaufnahme und fördert die Fettverbrennung.

In der Kontrollgruppe mit normalem Proteinverzehr änderte sich das FGF21 nicht. Auch kam es zu keiner Gewichtsabnahme oder sonstigen Verbesserungen der Stoffwechselwerte.

Als man in der proteinreduziert essenden Gruppe den Spiegel der einzelnen Aminosäuren im Blut überprüfte, zeigte sich, dass hauptsächlich die Werte der BCAA gesunken waren, alle anderen essentiellen Aminosäuren (ausser Lysin) waren unverändert stark vertreten. Also scheint es insbesondere der sinkende BCAA-Spiegel zu sein, der zu den gesundheitlichen Vorteilen führte.

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BCAA-Reduktion beschleunigt den Stoffwechsel

Schränkt man den BCAA-Verzehr ein, wird der Blutzuckerspiegel optimiert und der Stoffwechsel beschleunigt. Eine proteinarme Ernährung kann den Stoffwechsel sogar dann beschleunigen, wenn dieselbe oder gar eine höhere Kalorienmenge aufgenommen wird als zuvor bei der proteinreichen Ernährung, so Dudley Lamming.

"Es wird immer klarer, dass eine Kalorie eben nicht nur eine Kalorie ist – und dass sich ein Lebensmittel weit über seinen Kaloriengehalt hinaus auf den Stoffwechsel auswirkt“, sagt er. „Unsere Studie zeigt jedenfalls, dass Proteinkalorien nicht dasselbe sind wie andere Kalorien.“

Proteinrestriktion bringt die Vorteile des Wenigessens

Dass das Wenigessen gesund ist (Kalorienrestriktion), ist vielen Menschen bereits bekannt (16, 17, 18), dass aber auch eine Proteinrestriktion, also eine Einschränkung des Proteinkonsums gesund ist, darüber wird viel weniger geschrieben. Die wissenschaftlichen Belege über die Vorteile sowohl einer Kalorienrestriktion als auch einer Proteinrestriktion reichen jedoch fast hundert Jahre zurück, wobei natürlich gerade in den letzten Jahren viel zu diesen Themen geforscht wird und wurde.

Im Jahr 2009 beispielsweise zeigten Forscher, dass Rhesusaffen später (altersbedingt) erkrankten und länger lebten, wenn sie kalorienreduziert ernährt wurden (5). Studien mit anderen Tieren zeigten ganz ähnliche Resultate (6).

Nun vermutet man, dass man viele Vorteile einer Kalorienrestriktion auch einfacher erzielen könnte, nämlich indem man lediglich die Proteinaufnahme reduziert. In den entsprechenden Tierstudien blieben die erwünschten gesundheitlichen Vorteile sogar bestehen, wenn die Tiere so viel essen konnten, wie sie wollten, wenn sie dabei nur möglichst wenig Proteine verzehrten.

BCAA-Reduktion verzögert Alterung und verlängert Leben

Lamming und Kollegen untersuchten nun in verschiedenen Studien, wie sich die alleinige Restriktion der BCAA-Aufnahme auswirken würde. Im Januar 2021 erschien die Zusammenfassung der Ergebnisse in Nature Aging. Die Forscher schrieben darin u. a., dass die günstigen Auswirkungen auf den Stoffwechsel durch eine proteinreduzierte Ernährung auch dann zu beobachten waren, wenn man lediglich die Menge der verzehrten BCAA reduzierte.

Bei einer BCAA-reduzierten Ernährung verzögerte sich bei den Mäusen der Alterungsprozess, ihre Körperzusammensetzung verbesserte sich (weniger Fettmasse) und auch ihre Stoffwechselgesundheit (z. B. Glucosetoleranz) wurde optimiert – und zwar auch dann, wenn sie erst in einem mittleren Alter mit der BCAA-reduzierten Kost starteten. Bekamen die Tiere die BCAA-reduzierte Ernährung von Geburt an und ein Leben lang, dann konnte ihr Leben (insbesondere bei den männlichen Tieren) um 30 Prozent verlängert werden (7).

BCAA-reduziert bedeutet, dass die BCAA-Menge der Ernährung auf ein Drittel reduziert wurde. Es handelte sich jedoch nicht um eine kalorienreduzierte Ernährung, denn die Tiere konnten so viel essen, wie sie wollten.

BCAA hemmen lebensverlängernden Effekt des Wenigessens

Wie stark die ungünstige Auswirkung der BCAA bzw. essentieller Aminosäuren sein kann, zeigte sich in einer weiteren Studie: Darin gab man Nagern zu einer um 40 Prozent kalorienreduzierten Kost eine Extraportion essentielle Aminosäuren. Diese Nahrungsergänzung blockierte die Vorteile der kalorienreduzierten Ernährung in Sachen Langlebigkeit. Die zugefütterten Aminosäuren konnten also die lebensverlängernden Effekte des Wenigessens hemmen (19).

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Je höher die BCAA-Blutwerte und je höher der BCAA-Gehalt der Nahrung, umso höher ist ausserdem das Risiko für Insulinresistenz und Übergewicht – bei Mensch und Tier, wie verschiedene Studien aus dem letzten Jahrzehnt zeigten (7).

Methionin-Reduktion wirkt ebenfalls lebensverlängernd

Bei der Fruchtfliege, die häufig als Studientier verwendet wird, da es zwischen ihr und dem Menschen mehr Gemeinsamkeiten gibt, als man annehmen würde, führte die Reduzierung insbesondere der Aminosäure Methionin zu einer verlängerten Lebensspanne.

Bei Mäusen verlängerte eine methionin-reduzierte Ernährung ebenfalls die Lebenszeit, verlangsamte ausserdem den Alterungsprozess des Immunsystems und der Augenlinse, wirkte sich positiv auf den Blutzuckerspiegel, die Schilddrüsenhormone, den Insulinspiegel und den IGF-I-Spiegel aus. Letzterer war bei den methioninarm essenden Tieren niedriger (ein hoher IGF-I-Spiegel fördert u. a. die Krebsentstehung). Auch die Leber war bei diesen Tieren deutlich stärker, war also weniger anfällig für oxidativen Stress durch Giftstoffe (13).

Eine lebenslange methionin-reduzierte Ernährung verlängert die Lebensspanne von Ratten um 30 Prozent (14, 15). Methionin-reduziert bedeutet, dass die Ernährung statt 0,86 Prozent Methionin nur 0,17 Prozent Methionin enthält. Welche Lebensmittel viel Methionin enthalten, lesen Sie in unserem Artikel über die Vorteile einer methionin-reduzierten Ernährung bei Autoimmunerkrankungen.

Wie BCAA der Gesundheit schaden können

Der Mechanismus, wie und warum sich BCAA so negativ auf die Gesundheit und die Lebensspanne auswirken, wird folgendermassen erklärt: BCAA erhöhen die Aktivität von mTORC1 in der Muskulatur. mTORC1 ist ein Enzym mit stoffwechselregulierenden Eigenschaften. Eine Überaktivität hemmt die lebenswichtige Autophagie, die u. a. den Selbstreinigungsmechanismus der Zelle beschreibt, der – wenn er umfassend funktioniert – eine Art Gesundheitsgarantie darstellt, wie wir im vorigen Link beschreiben (wo Sie auch Massnahmen erfahren, wie Sie selbst die Autophagie in Ihren Zellen aktivieren können).

Auch bei einem Krebsgeschehen ist mTORC1 überaktiv. Bei Krebs hilft mTORC1 dem Tumor bei Wachstum und Ausbreitung, weshalb schon manche Krebsmedikamente zur Hemmung von mTORC1 entwickelt wurden. mTORC1 verstärkt auch eine Insulinresistenz, fördert also einen Diabetes und weitere altersbedingte Erkrankungen (wenn das Enzym zu aktiv ist) und steht daher mit einer verkürzten Lebensspanne in Zusammenhang (7). Wenn BCAA nun mTORC1 aktivieren, wird klar, warum sich eine proteinreiche bzw. BCAA-reiche Ernährung negativ auf die Gesundheit und Lebenserwartung auswirkt.

Schneller Stoffwechsel durch weniger BCAA

Im April 2021 veröffentlichten die Wissenschaftler eine weitere Arbeit. Darin hatten sie untersucht, ob sich die einzelnen BCAA verschieden stark auf den oben erklärten Mechanismus auswirken (20). Isoleucin hatte dabei die stärkste Wirkung. Die Wirkung von Valin war ähnlich, wenn auch etwas schwächer. Reduzierte man diese beiden Aminosäuren in der Ernährung, so hatte das Vorteile für die jeweiligen Tiere. Reduzierte man jedoch die dritte BCAA (Leucin), so zeigte diese Massnahme keinen Vorteil. Im Gegenteil, es war eher schädlich.

Gab man Mäusen nun, die aufgrund einer typisch westlichen Ernährung übergewichtig geworden waren, eine isoleucinarme Ernährung, dann assen die Tiere noch mehr als zuvor, nahmen aber dennoch an Gewicht ab. Der Stoffwechsel hatte sich – im Gegensatz zum Stoffwechsel bei der kalorienreduzierten Ernährung – beschleunigt, was bedeutete, dass die Tiere auch in Ruhe mehr Energie in Form von Wärme produzierten (4).

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Als Lammings Forscher die Situation beim Menschen überprüften, zeigte sich Ähnliches: Je mehr Isoleucin der Speiseplan enthielt, umso eher neigten die Personen zu Übergewicht.

Proteinarm essen – Die Praxis

Wie kann man diese Erkenntnisse nun in die Praxis umsetzen? Für Sportler, die einen Muskelaufbau anstreben, sind BCAA natürlich für Muskelneubildung und Muskelregeneration wichtig. Für die durchschnittliche Bevölkerung aber, die mit Übergewicht kämpft, zudem die meiste Zeit des Tages im Sitzen verbringt und sich auch nicht zu mehr Bewegung, geschweige denn regelmässigem Krafttraining aufraffen möchte, könnte eine proteinarme Ernährung sinnvoller sein.

Eine kalorienreduzierte Ernährung wäre zwar ebenfalls sehr gut – so Lamming – doch wird diese im Allgemeinen nicht durchgehalten, weshalb die proteinarme Variante, die zudem nicht einmal eine Kalorienreduzierung erfordert, eine gute Lösung zur Neuprogrammierung des Stoffwechsels darstellen könnte.

Allein einzelne BCAA lassen sich in der Ernährung kaum reduzieren, da diese nun einmal Bestandteil von Proteinen sind. Einfacher ist es daher, den Proteingehalt insgesamt zu reduzieren, was automatisch der Fall ist, wenn man sich pflanzenbasiert ernährt. Zwar sind auch Nüsse und Hülsenfrüchte reich an Proteinen und BCAA. Doch geht es ja nicht darum, überhaupt keine Proteine mehr zu essen, sondern lediglich darum, nicht zu viel davon zu essen. Bei einer herkömmlichen Ernährung mit viel Käse, Milch, Wurst, Fleisch und Fisch kommt es daher eher zu einem Proteinüberschuss als bei einer veganen Ernährung, die mit Nüssen, Saaten und Hülsenfrüchten ergänzt wird.

In einer Studie von 2010 stellte man überdies fest, dass z. B. das Diabetesrisiko nur bei reichlichem Verzehr von tierischen Proteinquellen stieg, denn pflanzliche Proteinquellen erhöhten das Diabetesrisiko nicht (12). Weitere Studien, die zeigen, dass es deutliche Unterschiede bei der Proteinqualität und deren Wirkung auf die Gesundheit gibt, stellen wir in unserem Artikel Low Carb Ernährung verkürzt das Leben – es sei denn, sie ist vegetarisch vor.

Umstellung auf pflanzenbasierte Ernährung mit moderatem Proteingehalt

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Wenn Sie Probleme bei der Umstellung auf eine gesunde Ernährung haben, helfen Ihnen unsere Ernährungspläne, z. B. unser Ernährungsplan zum Abnehmen, unser basischer Ernährungsplan zur Entschlackung oder unsere Ernährungspläne für verschiedene Krankheitsbilder, z. B. für Bluthochdruck, Hashimoto, Rheuma oder Diabetes.

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Ramona, Absolventin

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Quellen
  1. (1) Hamilton E, Uncovering how low-protein diets might reprogram metabolism, 11. Juni 2021, University of Wisconsin-Madison, MedicalXpress
  2. (2) Samantha M. Solon-Biet et al, The Ratio of Macronutrients, Not Caloric Intake, Dictates Cardiometabolic Health, Aging, and Longevity in Ad Libitum-Fed Mice, Cell Metabolism (2014). DOI: 10.1016/j.cmet.2014.02.009
  3. (3) Deyang Yu et al, The adverse metabolic effects of branched-chain amino acids are mediated by isoleucine and valineCell Metabolism (2021).
  4. (4) Nicole E. Cummings et al, Restoration of metabolic health by decreased consumption of branched-chain amino acids, The Journal of Physiology (2017).
  5. (5) Colman RJ, Weindruch R et al., Caloric Restriction Delays Disease Onset and Mortality in Rhesus Monkeys, Science 10 Jul 2009: Vol. 325, Issue 5937, pp. 201-204, DOI: 10.1126/science.1173635
  6. (6) NIH, National Institute on Ageing, Calorie Restriction and Fasting Diets: What Do We Know?, 14. August 2018
  7. (7) Richardson NE, Lamming DW et al., Lifelong restriction of dietary branched-chain amino acids has sex-specific benefits for frailty and lifespan in mice. Nat Aging. 2021 Jan;1(1):73-86. doi: 10.1038/s43587-020-00006-2. Epub 2021 Jan 14. PMID: 33796866; PMCID: PMC8009080.
  8. (8) Sluijs, I. et al. Dietary intake of total, animal and vegetable protein and risk of type 2 diabetes in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-NL study. Diabetes Care 33, 43–48 (2010).
  9. (9) Lagiou, P. et al. Low carbohydrate–high protein diet and mortality in a cohort of Swedish women. J. Intern. Med. 261, 366–374 (2007).
  10. (10) Vergnaud, A. C. et al. Macronutrient composition of the diet and prospective weight change in participants of the EPIC-PANACEA study. PLoS ONE 8, e57300 (2013).
  11. (11) Fontana L, Lamming DW et al., Decreased Consumption of Branched-Chain Amino Acids Improves Metabolic Health. Cell Rep. 2016 Jul 12;16(2):520-530. doi: 10.1016/j.celrep.2016.05.092. Epub 2016 Jun 23. PMID: 27346343; PMCID: PMC4947548.
  12. (12) Sluijs I, Beulens JW, van der A DL, Spijkerman AM, Grobbee DE, van der Schouw YT. Dietary intake of total, animal, and vegetable protein and risk of type 2 diabetes in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-NL study. Diabetes Care. 2010 Jan;33(1):43-8. doi: 10.2337/dc09-1321. Epub 2009 Oct 13. PMID: 19825820; PMCID: PMC2797984.
  13. (13) Miller RA, Smith-Wheelock M et al., Methionine-deficient diet extends mouse lifespan, slows immune and lens aging, alters glucose, T4, IGF-I and insulin levels, and increases hepatocyte MIF levels and stress resistance. Aging Cell. 2005 Jun;4(3):119-25. doi: 10.1111/j.1474-9726.2005.00152.x. PMID: 15924568; PMCID: PMC7159399.
  14. (14) Orentreich N, Matias JR, DeFelice A, Zimmerman JA. Low methionine ingestion by rats extends life span. J Nutr. 1993 Feb;123(2):269-74. doi: 10.1093/jn/123.2.269. PMID: 8429371.
  15. (15) Brown-Borg HM, Raasakka D et al., Growth hormone signaling is necessary for lifespan extension by dietary methionine. Aging Cell. 2014 Dec;13(6):1019-27. doi: 10.1111/acel.12269. Epub 2014 Sep 19. PMID: 25234161; PMCID: PMC4244257.
  16. (16) Redman LM et al., Metabolic Slowing and Reduced Oxidative Damage with Sustained Caloric Restriction Support the Rate of Living and Oxidative Damage Theories of Aging, March 22, 2018, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.02.019
  17. (17) Martin CK, Redman LM, Roberts SB et al., Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy (CALERIE) Phase 2 Study Group. Effect of Calorie Restriction on Mood, Quality of Life, Sleep, and Sexual Function in Healthy Nonobese Adults: The CALERIE 2 Randomized Clinical Trial. JAMA Intern Med. 2016 Jun 1;176(6):743-52. doi: 10.1001/jamainternmed.2016.1189. PMID: 27136347; PMCID: PMC4905696.
  18. (18) Romashkan SV, Das SK, Villareal DT, et al. Safety of two-year caloric restriction in non-obese healthy individuals. Oncotarget. 2016;7(15):19124-19133. doi:10.18632/oncotarget.8093
  19. (19) Yoshida S, Araki SI et al., Role of dietary amino acid balance in diet restriction-mediated lifespan extension, renoprotection, and muscle weakness in aged mice. Aging Cell. 2018 Aug;17(4):e12796. doi: 10.1111/acel.12796. Epub 2018 Jun 25. PMID: 29943496; PMCID: PMC6052467.
  20. (20) Yu D, Richardson NE, Lamming DW et al., The adverse metabolic effects of branched-chain amino acids are mediated by isoleucine and valine. Cell Metab. 2021 May 4;33(5):905-922.e6. doi: 10.1016/j.cmet.2021.03.025. Epub 2021 Apr 21. PMID: 33887198; PMCID: PMC8102360.