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.
Blood concentrations ("digestion rate")
While whey protein led to an almost doubling of EAS concentration already 30 min after consumption and soy protein increased the blood EAS concentration to almost 1.5-fold in the same time, casein only increased the blood EAS concentration by about 50%. After 3 hours, EAS concentration returned to near baseline for all protein sources, while casein resulted in a less abrupt decrease than whey protein and soy protein. With respect to L-leucine concentration, whey protein resulted in an increase in concentration (measured as area under the curve) nearly 3 times that of casein and about twice that of soy protein. In terms of blood insulin concentration, whey protein was found to increase insulin concentration the most, followed closely by soy protein. In contrast, blood insulin concentration did not change after casein.
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:
- Whey protein added after training leads to a greater increase in amino acid and insulin concentration in the blood than soy protein, and soy protein in turn than casein (whey > soy > casein).
- Whey protein increases the muscle protein synthesis rate more than soy protein and this in turn more than casein.
- The "rate of digestion" significantly determines the increase in muscle protein synthesis rate (the faster and higher the increase, the higher the increase in muscle protein synthesis rate).
- 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:
- Drink about 20 g of whey protein after training.
- Do not consume casein after your muscle training. So avoid milk-based (possibly massively sweetened) UHT ready-to-drink shakes. Mix your whey protein powder with water or drink a water-based Whey drink.
- Wenn Sie kein Molkenprotein zuführen können oder wollen, ergänzen Sie Ihren Sojaproteinshake mit L-Leucin.
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