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Hoher Protein-Konsum und das Typ-2-Diabetes-Risiko

Proteine enthalten unterschiedliche Mengen essentieller Aminosäuren (AS), die miteinander zu Proteinen verbunden sind. Essentielle AS sind für die Bildung körpereigener Proteine, den Bausteinen des Körpers, und für alle Körperfunktionen unverzichtbar. Ein ausreichende Protein-Aufnahme ist deshalb erforderlich. Die empfohlene Aufnahme-Menge der Fachgesellschaften liegt für Erwachsene bei 0,8g Protein pro kg Körpergewicht pro Tag (IOM-Institut of Medicine, DGE-Deutsche Gesellschaft für Ernährung). Für Säuglinge, Kinder und Jugendliche wird je nach Alter ein höherer Bedarf angegeben.

Die gesundheitlichen Folgen einer langfristigen, um das zwei- bis drei-fache erhöhten Aufnahme-Menge der geltenden Empfehlungen werden kontrovers diskutiert. Eine erhöhte Protein-Aufnahme scheint, über einen längeren Zeitraum zu einer verstärkten Insulin-Sekretion und damit zu einem Typ-2-Diabetes (T2D) zu führen. Ziel der aktuellen Studie von Zhao et al. war die quantitative Untersuchung des Einflusses der Gesamt-Proteine und der jeweils pflanzlichen oder tierischen Proteine auf das T2D-Risiko. Hierzu wurde von den Autoren eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt. Bis zum 20. März 2018 wurden relevante Artikel in PubMed, Embase, Web of Science und in der Wiley Online Library erfasst und die Dosis-Wirkungsbeziehung ausgewertet.

Acht Publikationen mit zehn prospektiven Kohorten und 34.221 T2D-Erkrankungen wurden in die Auswertung übernommen. In einem statistischen Modell wurde unter Berücksichtigung des BMI und weiterer potenzieller Störvariablen ein Energiezuwachs von 5% durch die Aufnahme von Nahrungsproteinen und tierischem Eiweiß mit einem um 9% bzw. 12% höheren Risiko für die Entstehung eines T2D in Verbindung gebracht. Für pflanzliches Protein wurde eine signifikante nicht-lineare Beziehung mit einer Risikoreduktion beobachtet, wobei das Maximum bei etwa 6% der Energieaufnahme aus pflanzlichen Proteinen (P= 0,001) beobachtet wurde. Die Ergebnisse waren in der Sensitivitätsanalyse robust. Es konnten keine statistischen Verzerrungen (Bias) bei den eingeschlossenen Studien nachgewiesen werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Verzehr von Eiweiß, insbesondere von tierischem Eiweiß, mit einem quantitativ messbaren, erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes verbunden ist.

Kommentar:

Mehrere Studien haben gezeigt, dass bei Säuglingen eine Protein-reduzierte isokalorische Kuh-Formula-Milch (etwa 1,8 g pro 100ml) im Vergleich mit einer Protein-reicheren Milch (Kuhmilch-Protein-Gehalt bis etwa 2,3 g/100ml) bei gleichem Wachstum zu einem geringeren Adipositas-Risiko im Schulalter führt. Adipositas fördert die Entstehung einer Insulin-Resistenz, eines metabolischen Syndroms und eines T2D (Typ 2 Diabetes). Haben wir, wie uns das derzeitige Marktangebot an mit Proteinen angereicherten Lebensmitteln vermuten lässt, einen verbreiteten Protein-Mangel in der Bevölkerung, der korrigiert werden muss? Nehmen wir zu viel oder zu wenig Proteine zu uns? Das hängt von der Zusammensetzung der Nahrung, der Aminosäuren und damit der Qualität der Proteine (pflanzlich oder tierisch), der Verdaubarkeit der einzelnen Nahrungsmittel, den jeweiligen metabolischen Bedürfnissen, in der Schwangerschaft, im Kindes-, Jugend- und im Erwachsenen-Alter und dem Ausmaß der körperlichen Aktivität ab. Protein-Mangel scheint in den entwickelten Ländern bei Gesunden eine extrem seltene Erkrankung zu sein. Bei konsumierenden Erkrankungen und Mangelernährung, wie zum Beispiel Krebs-Erkrankungen und zunehmender Gebrechlichkeit im Alter mit einem wahrscheinlich erhöhten Protein-Bedarf, dürfte eine Supplementierung vielleicht sinnvoll sein. Ob dies auch für jugendliche und erwachsene Sportler und vor allem Leistungssportler gilt, wie vielfach vermutet wird, erscheint zumindest für Freizeitsportler fraglich zu sein. Einige Studien haben gezeigt, dass Krafttraining den Protein-Bedarf zwar erhöht, der erhöhte Bedarf aber durch eine Effizienzsteigerung in der Proteinverwertung ausgeglichen werden kann. Die kommerziell erhältlichen Protein- und Kohlenhydrat-Protein-Präparate lassen in einer Praxis-Studie keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit bei einem 19 km-Lauf erkennen. Auch trainierte Athleten sollten nach den meisten Studien nicht mehr Proteine zu sich nehmen als die Allgemeinbevölkerung, etwa in Höhe von 12-15% des Energiebedarfs. Das allgemeine gemischte Nahrungsangebot aus Gemüse, Fleisch und Milchprodukten enthält für gesunde Kinder, Jugendliche und Erwachsene, auch wenn sie aktiv Sport treiben, eine ausreichende Menge an Proteinen. Die Ergebnisse der aktuellen Studie von Zhao et al., die auf eine der möglichen Folgen eines überhöhten Protein-Angebots hinweisen, sind robust und entsprechen früheren Ergebnissen, mit denen ein höheres T2D-Risiko in Verbindung mit einer über einen längeren Zeitraum erhöhten Protein-Aufnahme nachgewiesen wurde. Eine Meta-Analyse von Pan et al. hat gezeigt, dass für die Aufnahme von je 100 g rotem Fleisch und je 50 g verarbeitetem Fleisch pro Tag das T2D-Risiko um 19% und entsprechend um 51% ansteigt. Beobachtungen zum Nusskonsum entsprechen den Ergebnissen der aktuellen Studie von Zhao et al. für pflanzliche Proteine mit einer Abnahme des T2D-Risikos um 13% (RR 0,87; 95% KI 0,81-0,94). Die Ursachen für die Unterschiede zwischen der Protein-Herkunft und dem T2D-Risiko konnten noch nicht abschließend geklärt werden. Für die mediterrane Diät, die überwiegend aus pflanzlicher Kost und weniger Fisch und Fleisch besteht, zeigte sich in einer Meta-Analyse ein um 19-23% reduziertes T2D-Risiko. Dieser unterschiedliche Einfluss auf das T2D-Risiko lässt sich möglicherweise auf die unterschiedliche Aminosäuren-(AS)-Zusammensetzung zurückführen. In metabolomischen Studien waren die in tierischen Proteinen vermehrt vorkommenden, verzweigtkettigen AS (Valin, Leucin, Isoleucin) und die aromatischen AS (Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Histidin) mit einem erhöhten T2D-Risiko assoziiert. Studien haben wiederholt gezeigt, dass oral aufgenommenes Protein die Glucagon- und die Insulin-Sekretion erhöht. Nach einer Mahlzeit von Molke und Molke-Hydrolysaten steigt der Plasma-Insulin-Spiegel stärker als bei einer normalen Nahrung mit hohem Glucose-Gehalt an und bleibt länger auf einem höheren Niveau als dies bei Glucose-, Kasein- und Soja-haltiger Nahrung der Fall ist.

Welche weiteren gesundheitlichen Auswirkungen eine um das zwei-bis-dreifach erhöhte Protein-Aufnahme langfristig auf das allgemeine Krankheitsrisiko besitzt (kardiovaskuläre Erkrankungen, Nieren- und Krebs-Erkrankungen, die Knochengesundheit, Mortalität), bleibt ungeklärt. Außer für Patienten mit Nierenerkrankung lassen sich keine kurzfristigen gesundheitlichen Risiken einer erhöhten Proteinbelastung erkennen. Die langfristige Bedeutung einer hohen Protein-Belastung für das Körpergewicht und die kardiovaskuläre Gesundheit bleibt umstritten.

Ergebnisse der Grundlagenforschung an Tieren und Beobachtungen am Menschen zeigen, dass neben der kalorischen Restriktion eine niedrige Protein-Diät, die mit einem hohen Kohlenhydrat-Anteil kombiniert ist, zu einer Verzögerung des Alterungsprozesses und damit zu einer längeren Lebenszeit führt. Der regelmäßige Konsum einer niedrigen Kohlenhydrat- und hohen Protein-Diät war in einer schwedischen Studie mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko bei Frauen verbunden. Die persistierende Überaktivierung des mTORC1-Pfades, der die Protein-Synthese und die Zellteilung reguliert und beeinflusst, wird verdächtigt, als metabolischer Hauptschalter Einfluss auf das Altern und auf mit dem Alter assoziierte Erkrankungen zu nehmen. Studien an Mäusen haben gezeigt, dass eine niedrige Protein-Zufuhr in Kombination mit einer hohen Zufuhr an Kohlenhydraten mit der längsten Lebensspanne bei Versuchstieren verbunden ist. Das optimale Verhältnis etwa 1:10 von Proteinen zu Kohlenhydraten ist bei Versuchstieren in etwa identisch mit der traditionellen Ernährung der Bewohner von Okinawa, die für ihre lange Lebenszeit bekannt sind. Die derzeitige Studienlage lässt noch keine endgültigen Schlüsse zur Definition der optimalen Protein-Aufnahme zu. Eine normale Ernährung scheint, selbst bei sportlicher Freizeit-Aktivität, den Protein-Bedarf zu decken. Damit wird auch das T2D-Risiko nicht unnötig erhöht.

Text: Dr. med. Jürgen Hower, Facharzt für Kinder- und Jugendmedizin
Quellen: Zhao, LG et al. Dietary protein intake and risk of type 2 diabetes: a dose-response meta-analysis of prospective studies. Eur J Nutr 2018 Jun 1.
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