Biologische Wertigkeit eines Proteins: Was ist das?

Das Biologische Wertigkeit (aus dem Englischen: Biological Value - BV ) ist ein Maß für den Anteil an Protein, das aus einer Nahrung aufgenommen und in die körpereigenen Eiweiß ​​eingebaut wird. Es zeigt leicht an, wie das verdaute Protein für die Proteinsynthese in den Körperzellen verwendet werden kann. Protein ist die wichtigste Stickstoffquelle in der Nahrung. BV misst den Anteil dieses vom Körper aufgenommenen und ausgeschiedenen Stickstoffs. Der aufgenommene Teil wird in die Körperproteine ​​eingebaut, die den Organismus bilden. Das Verhältnis von im Körper eingebautem und aufgenommenem Stickstoff gibt das Maß für die „Verwendbarkeit“ von Proteinen: Die BV.

Im Gegensatz zu anderen Methoden zur Bestimmung der Verwendbarkeit einer Proteinquelle berücksichtigt der BV Biologische Wert nicht, wie ein Protein verdaut und absorbiert werden kann. Die biologische Wertigkeit verwendet zwei ähnliche Skalen: 1- wahre Verwendung des Prozentsatzes (normalerweise mit einem Prozentsymbol gekennzeichnet) 2-prozentige Verwendung relativ zu einer leicht verwertbaren Proteinquelle, oft Eier Diese beiden Werte sind ähnlich, aber nicht identisch Der BV ist ein in der Ernährungswissenschaft häufig verwendeter Parameter. [1] Oft beliebt in der Bodybuilding-Welt für die Auswahl von Proteinquellen. [2] [3]

Bestimmung des BV

Zur genauen Bestimmung der biologischen Wertigkeit BV : [4]

1- Der Testorganismus darf nur Protein oder eine Mischung von interessierenden Proteinen konsumieren (Testdiät)

2- Die Testdiät muss Nicht-Protein-Stickstoffquellen enthalten

3- Die Testdiät muss einen angemessenen Inhalt und eine angemessene Menge aufweisen, um die Verwendung von Proteinen als Energiequelle zu vermeiden

Diese Testbedingungen werden typischerweise über einen Zeitraum von mehr als einer Woche mit strengen Diätkontrollen durchgeführt. Darüber hinaus hilft das Fasten vor dem Test, konsistentere und zuverlässigere Daten zu erhalten.

Es gibt zwei Skalen, auf denen die biologische Wertigkeit BV gemessen wird: Prozentsatz der Verwertung und relative Verwertung. Beim Auslastungsprozentsatz hat die BV ein Prozentzeichen (%) und bei der relativen Auslastung hat die BV keine Einheiten.

Prozentsatz der Nutzung

Die biologische Wertigkeit wird durch diese Grundformel bestimmt [4] [5]

BV = ( N _r / N _a ) * 100

Taube:

N _a = absorbierter Stickstoff der in der Testnahrung enthaltenen Eiweiß

N _r = Stickstoff, der in der Testdiät in den Körper aufgenommen wird

Die direkte Messung von N _r ist jedoch im Wesentlichen unmöglich. Sie wird typischerweise indirekt gemessen und für die Stickstoffausscheidung im Urin [6] und die Stickstoffausscheidung im Stuhl berücksichtigt. Dieser Teil des aufgenommenen Proteins wird vom Körper nicht aufgenommen und geht daher nicht in die BV-Berechnung ein.

BV = (( N _i - N _{e (f)} - N _{e (u)} ) / ( N _i - N _{e (f)} )) * 100

Taube:

N _i = Stickstoffzufuhr von Proteinen in der Testdiät

N _{e (f)} = (mit den Fäzes ausgeschiedener Stickstoff über die Testdiät) - (mit den Fäzes ausgeschiedener Stickstoff, nicht über den aufgenommenen Stickstoff)

N _{e (u)} = (mit dem Urin ausgeschiedener Stickstoff, bei der Testdiät) - (mit dem Urin ausgeschiedener Stickstoff, nicht durch aufgenommenen Stickstoff)

Hinweis:

N _r = N _i - N _{e (f)} - N _{e (u)}
N _a = N _i - N _{e (f)}

Dies kann jeden Wert von 0 bis 100 annehmen. Ein BV von 100 % zeigt die vollständige Verwendung eines Proteins an. das heißt, 100 % der aufgenommenen und aufgenommenen Eiweiß ​​werden in die Eiweiß ​​des Körpers eingebaut. Der 100 %-Wert ist ein absolutes Maximum, es können nicht mehr als 100 % der entnommenen Eiweiß ​​verwendet werden (in der obigen Gleichung können N _{e (u)} und N _{und (f)} nicht negativ werden, wobei 100 % als maximales BV festgelegt werden.

Relative Nutzung

Aufgrund experimenteller Beschränkungen wird der biologische Wert des BV oft gegen ein leicht verwendbares Protein gemessen. Eiprotein gilt normalerweise als das am leichtesten verwertbare Protein und hat einen BV von 100. Zum Beispiel:

Zwei BV-Tests werden an derselben Person durchgeführt; eine mit der Testproteinquelle und eine mit dem Referenzprotein (Eiprotein)

relativer BV = ( BV _(Test) / BV _(Ei) ) * 100

Taube:

BV _(Test) = BV-Prozentsatz der Testdiät für diese Person

BV _(Ei) = Prozentsatz BV der Referenzdiät (Ei) für diese Person

Dies ist nicht auf Werte unter 100 beschränkt. Der Eiprotein-BV-Anteil beträgt nur 93,7 %, was anderen Proteinen mit einem BV-Anteil zwischen 93,7 % und 100 % ermöglicht, einen relativen BV von über 100 zu erreichen. Zum Beispiel nimmt Wheyprotein einen relativen BV von 104 . ein , während sein BV-Prozentsatz weniger als 100 % beträgt.

Eigenschaften von Proteinquellen

Drei Haupteigenschaften einer Proteinquelle beeinflussen ihren BV:

1- Aminosäurezusammensetzung und die limitierende Aminosäure, die normalerweise Lysin ist

2- Vorbereitung (Kochen)

3- Vitamin- und Mineralstoffgehalt

Die Aminosäurezusammensetzung ist der Haupteffekt. Alle Eiweiß ​​bestehen aus Kombinationen der 21 biologischen Aminosäuren. Einige davon können im Körper synthetisiert oder umgewandelt werden, während andere mit der Nahrung aufgenommen werden können und sollten. Diese werden als essentielle Aminosäuren (EAAs) bezeichnet, von denen es beim Menschen 9 gibt. Fehlende EAAs in der Nahrung verhindern die Proteinsynthese. Wenn einer Proteinquelle kritische EAAs fehlen, wird ihr BV anhand der fehlenden EAAs bewertet, die einen Engpass für die Proteinsynthese bilden. Benötigt ein Muskelprotein beispielsweise Phenylalanin (eine essentielle Aminosäure), muss es mit der Nahrung zugeführt werden, um Muskelprotein zu synthetisieren. Wenn die Proteinquelle in der Nahrung kein Phenylalanin enthält, kann das Muskelprotein nicht hergestellt werden,

Methoden der Nahrungszubereitung haben einen Einfluss auf die Verfügbarkeit von Aminosäuren in einer Nahrungsquelle. Einige Zubereitungen und Kochen können einige EAAs beschädigen oder zerstören, wodurch die BV einer Proteinquelle reduziert wird.

Viele Vitamine und Mineralstoffe sind für das reibungslose Funktionieren der Zellen im Körper unerlässlich. Sind Mineralstoffe oder Vitamine kritisch in der Proteinquelle vorhanden, kann der BV massiv gesenkt werden. Viele BV-Tests fügen künstlich Vitamine und Mineralstoffe hinzu (z. B. in Hefeextrakt), um dies zu vermeiden.

Vergleich mit anderen Methoden

Es gibt mehrere andere wichtige Methoden zur Bestimmung der Verwendbarkeit einer Proteinquelle, darunter:

Nettoproteinverbrauch (NPU)
Protein Efficiency Ratio (PER)
Stickstoffbilanz (NB)
Proteinverdaulichkeit (PD)
Proteinverdaulichkeit Korrigierter Aminosäure-Score (PDCAAS)

Typische Werte

Gängige Lebensmittel und ihre Werte: (Hinweis: Diese Skala verwendet 100 als 100% des aufgenommenen Stickstoffs)

Molkenprotein: 96 [11]

Sojabohnen: 96 [12]

Muttermilch: 95 [13]

Hühnerei: 94 [13]

Sojamilch: 91 [12]

Buchweizen: 90 [14]

Kuhmilch: 90 [13]

Käse: 84 [15]

Quinoa: 83 [16]

Reis: 83 [15]

Sojaschrot: 81 [12]

Fisch: 76 [17]

Fleisch: 74 [17]

Bohne: 65 [12]

Gängige Lebensmittel und ihre Werte: [18] (Hinweis: Diese Werte verwenden Ei als Referenzwert (100). Lebensmittel, die noch mehr Stickstoff liefern als ganze Eier, können also einen Wert von über 100 haben. Das bedeutet nicht, dass 100 % des Stickstoffs in der Nahrung werden in den Körper aufgenommen und nicht ausgeschieden)

Konzentriertes Molkenprotein: 104

Ganzes Ei: 100

Kuhmilch: 91

Manzo: 80

Kasein: 77

Sojabohnen: 74

Weizengluten: 64

1. Thomas, K. Über die biologische Wertigkeit der stickstoff-substanzen in 1909 verschiedenen Nahrungsmitteln. Arch. Physiol., 219.
2. Optimale Sporternährung: Ihr Wettbewerbsvorteil, ein vollständiger Ernährungsleitfaden zur Optimierung der sportlichen Energie; Kapitel 12. von Dr. Michael Colgan
3. Die große Debatte über tierisches versus pflanzliches Protein Was ist das beste Protein für das Muskelwachstum?
4. ^ Hochspringen zu: ^{a b} Mitchell, HH (1923). „ Eine Methode zur Bestimmung des biologischen Wertes von Protein “ . Zeitschrift für Biol. Chem.-Nr. 58 (3): 873.
5. Chick H., Roscoe, MH (1930). " Die biologischen Werte von Proteinen: Eine Methode zur Messung des Stickstoffaustausches von Ratten zum Zweck der Bestimmung der biologischen Wertigkeit von Proteinen " . Biochem. J. 24 (6): 1780-2.
6. Fixsen, MAB " Die biologische Wertigkeit von gereinigtem Caseinogen und der Einfluss von Vitamin B ₂ auf die biologischen Werte, bestimmt nach der Bilanzmethode " . Biochem. J. 1930; 24(6): 1794–1804.
7. SG Srikantia (August 1981). "Die Verwendung des biologischen Wertes eines Proteins bei der Bewertung seiner Qualität für den menschlichen Bedarf" . Gemeinsame FAO/WHO/UNU-Expertenkonsultation zum Energie- und Proteinbedarf Rom, 5. bis 17. Oktober 1981 . Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen.
8. Mitchell, HH Eine Methode zur Bestimmung der biologischen Wertigkeit von Protein. 1924 J. Biol. Chem., 58, 873. http://www.jbc.org/cgi/reprint/58/3/873.pdf
9. Mitchell, HH und GG Carman. Die biologische Wertigkeit des Stickstoffs von Mischungen 1926 aus Patentweißmehl und tierischen Nahrungsmitteln. J. Biol. Chem., 68, 183.
10. Jüngste Entwicklungen bei der Bewertung der Proteinqualität von Dr. E. Boutrif .
11. Hoffmann, Jay R.; Falvo, Michael J. (2004). „Protein – Welches ist das Beste“ (PDF) . Zeitschrift für Sportwissenschaft und Medizin 3 (3): 118–30.
12. [Soybeans: Chemistry and Technology (Copyright 1972) (b) Synder HE, Kwon TW. Sojabohnenverwertung. Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1987]
13. http://www.medbio.info/Horn/Time%206/protei4.gif
14. Eggum BO, Kreft I, Javornik B (1980). "Chemische Zusammensetzung und Proteinqualität von Buchweizen (Fagopyrum esculentum Moench)". Qualitas Plantarum Pflanzliche Lebensmittel für die menschliche Ernährung 30 (3–4): 175–9. doi: 10.1007/BF01094020 .
15. Jolliet, P. "Enterale Ernährung bei Intensivpatienten: ein praktischer Ansatz." Intensivmedizin (1998).
16. Ruales J, Nair BM. "Nährwert des Proteins in Quinoa (Chenopodium quinoa, Willd) Samen." Pflanzliche Lebensmittel Hum Nutr. 1992 Jan;42(1):1-11. [1]
17. Microsoft PowerPoint - Das nahrhafte Ei
18. Protein, welches am besten ist." (PDF) . JSSM . Abgerufen 2007-10-31 .