Biologische Wertigkeit: was die Proteinqualität zeigt

Die biologische Wertigkeit gibt an, wie viel des aufgenommenen Nahrungseiweißes der Körper in eigenes Eiweiß umbauen kann. Gemessen wird der Stickstoff, den der Körper behält, im Verhältnis zum Stickstoff, den er aus der Nahrung aufnimmt. Vollei dient mit 100 als Bezugspunkt. Weil die Werte auf Vollei bezogen werden, können einzelne Proteine darüber liegen: Molkenprotein liegt in einer verbreiteten Tabelle bei 104, Sojaprotein bei 74.

Heute bewerten Fachleute Proteinqualität meist mit anderen Maßen: erst mit dem PDCAAS, seit einer Empfehlung der FAO von 2013 zunehmend mit dem DIAAS. Dieser Ratgeber erklärt alle drei, zeigt die Werte gängiger Proteinquellen mit ihrer Quelle und ordnet ein, was die Zahlen für deinen Teller bedeuten. Wie viel Eiweiß du insgesamt brauchst, steht im Ratgeber Proteinbedarf.

Was die biologische Wertigkeit misst

Eiweiß besteht aus Aminosäuren. Einige davon kann der Körper nicht selbst bilden, sie heißen unentbehrlich (essenziell) und müssen aus der Nahrung kommen. Je besser das Aminosäuremuster eines Lebensmittels zum Bedarf passt, desto mehr davon kann der Körper verwerten.

Die biologische Wertigkeit setzt genau dort an. Hoffman und Falvo (2004) beschreiben die Rechnung so: Stickstoff, der für den Aufbau von Gewebe genutzt wird, geteilt durch den Stickstoff, der aus der Nahrung aufgenommen wurde, mal 100. Tierische Quellen erreichen meist höhere Werte, weil pflanzliche Quellen oft eine oder mehrere unentbehrliche Aminosäuren in geringerer Menge enthalten, als der Körper braucht.

Das Maß hat Schwächen, die dieselbe Arbeit benennt: Es berücksichtigt weder, wie gut ein Protein verdaut wird, noch wie es mit anderen Lebensmitteln zusammenwirkt. Und es misst die maximal mögliche Qualität, nicht die Verwertung bei einer Zufuhr in Höhe des Bedarfs.

Tabelle: biologische Wertigkeit und PDCAAS

Die folgende Tabelle stammt aus der Übersicht von Hoffman und Falvo (2004), die sie nach einem Handbuch des U.S. Dairy Export Council (1999) und einer Arbeit von Sarwar (1997) zusammengestellt haben.

Andere Tabellen nennen für dieselben Lebensmittel andere Zahlen, weil sich Messmethode, Versuchsaufbau und Rohstoff unterscheiden. Eine biologische Wertigkeit ist deshalb immer nur so genau wie die Studie dahinter. Wie viel Eiweiß eine Portion liefert, zeigt die Tabelle proteinreicher Lebensmittel.

PDCAAS: der Standard seit 1989

Laut Hoffman und Falvo legten FAO und WHO 1989 ein neues Verfahren fest: Man vergleicht die knappste unentbehrliche Aminosäure eines Proteins mit einem Referenzmuster, das auf dem Bedarf von Kindern im Vorschulalter beruht, und korrigiert das Ergebnis um die Verdaulichkeit, gemessen im Stuhl. Das Ergebnis ist der PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score).

Werte über 1,0 werden beim PDCAAS auf 1,0 gekappt. Kasein etwa käme auf 1,23, wird aber meist als 1,0 angegeben. Darum stehen in der Tabelle oben so viele Proteine gleichauf, obwohl sie sich unterscheiden. Als weitere Schwächen nennen die Autoren, dass der Wert ältere Menschen überschätzen kann und dass er die Verdaulichkeit im Stuhl statt am Ende des Dünndarms misst. Aminosäuren, die bis in den Dickdarm gelangen, nutzen dort vor allem Bakterien.

DIAAS: das neuere Maß der FAO

2013 empfahl eine Expertengruppe der FAO, den PDCAAS durch den DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) zu ersetzen. Moughan und Lim (2024), die die Empfehlung zehn Jahre später bilanzieren, fassen die Unterschiede zusammen:

• Der DIAAS rechnet mit der Verdaulichkeit jeder einzelnen Aminosäure am Ende des Dünndarms, nicht mit einem Durchschnittswert für das ganze Protein.
• Bei verarbeiteten Lebensmitteln, in denen Lysin durch Erhitzen geschädigt sein kann, zählt nur das noch verfügbare Lysin.
• Werte über 100 werden nicht gekappt, außer bei der Bewertung ganzer Ernährungsweisen oder von Lebensmitteln, die die einzige Eiweißquelle sind.
• Er beruht auf aktualisierten Bedarfsmustern für verschiedene Altersgruppen.

Für Aussagen über Proteinqualität nennt die FAO drei Stufen, wie Herreman et al. (2020) zitieren: unter 75 keine Qualitätsaussage, 75 bis 99 hochwertiges Protein, ab 100 ausgezeichnetes Protein. Moughan und Lim weisen darauf hin, dass diese Grenzen als Beispiele gedacht waren und noch sorgfältig geprüft werden müssen.

Wie stark sich die Maße unterscheiden können, zeigt Soja: Für unverarbeitete Sojaprodukte nennen Moughan und Lim einen DIAAS von 86 % gegenüber einem PDCAAS von 92 %. Allgemein bewerte der PDCAAS tierische Lebensmittel eher zu niedrig und pflanzliche eher zu hoch.

DIAAS-Tabelle: tierische und pflanzliche Proteine

Herreman et al. (2020) haben veröffentlichte Daten zu 5 tierischen und 12 pflanzlichen Proteinen ausgewertet. Die Werte stammen aus Versuchen an wachsenden Schweinen, die als Modell für die menschliche Verdauung dienen, und gelten für das Referenzmuster für Kinder von 6 Monaten bis 3 Jahren.

Zwei Dinge fallen auf. Erstens schwanken die Werte innerhalb derselben Quelle stark. Für Molkenprodukte fanden die Autoren je nach Studie 78 bis 88, obwohl Molke meist als Protein mit einem DIAAS über 100 gilt; Reinheit und Herstellung machen den Unterschied. Zweitens ist die Grenze nicht einfach tierisch gegen pflanzlich: Kartoffelprotein liegt auf dem Niveau von Ei, Soja über Molke.

Proteine kombinieren: warum 1 + 1 mehr als 2 sein kann

Getreide liefert wenig Lysin, Hülsenfrüchte etwas weniger Methionin und Cystein als ideal, so beschreiben es Mariotti und Gardner (2019). Zusammen gleichen sie ihre Lücken aus. Herreman et al. haben das durchgerechnet:

Erbse allein kommt auf 70, Weizen auf 48, beide zusammen auf 85. Ein zweiter Weg ist schlicht mehr Menge: Laut Herreman et al. decken rechnerisch etwa 1,45 Portionen Erbsenprotein den Bedarf an der knappsten Aminosäure, für den eine Portion eines Proteins mit DIAAS 100 reicht.

Die Kombination muss nicht auf demselben Teller passieren. Mariotti und Gardner finden keinen Beleg dafür, dass pflanzliche Proteine in derselben Mahlzeit ergänzt werden müssen. Ist die Gesamtzufuhr niedrig, sei die Kombination in einer Mahlzeit ein praktischer Weg, um auf Dauer genug zu bekommen. Die Begriffe „vollständiges“ und „unvollständiges“ Protein nennen sie irreführend. Praktische Beispiele für einen pflanzlichen Tag findest du im Ratgeber Proteinbedarf vegan decken.

Was die Werte im Alltag bedeuten

Alle drei Maße bewerten ein einzelnes Protein unter Laborbedingungen. Du isst aber Lebensmittel und Mahlzeiten. Moughan und Lim betonen, dass ein hoher oder niedriger DIAAS nichts über andere Eigenschaften eines Lebensmittels aussagt, etwa seinen Gehalt an anderen Nährstoffen und Inhaltsstoffen, und schlagen nüchterne Begriffe wie „niedrig“, „mittel“, „hoch“ und „ergänzend“ statt „schlecht“ oder „ausgezeichnet“ vor.

Auch die Unterschiede in der Verdaulichkeit sind kleiner, als ältere Messungen an Ratten nahelegten. Laut Mariotti und Gardner liegen Soja-, Erbsen-, Weizen- und Lupinenprotein bei 89 bis 92 %, Eier bei 91 %, Fleisch bei 90 bis 94 % und Milchprotein bei 95 %. Die meisten untersuchten Pflanzenproteine waren dabei roh oder kaum erhitzt, also unter eher ungünstigen Bedingungen gemessen. Ihr Fazit: Klassische vegetarische Ernährungsweisen liefern mehr als genug Protein und Aminosäuren, nur bei einem Teil der Veganerinnen und Veganer könnte die Zufuhr knapp werden.

Für dich heißt das: Erst die Menge, dann die Vielfalt, zuletzt die Feinheiten der Qualität. Deine Menge rechnest du mit dem Protein-Rechner aus, für Training und Muskelaufbau gibt es eigene Spannen im Ratgeber Proteinbedarf für Muskelaufbau. Wer überwiegend pflanzlich isst, wenig isst oder älter ist, profitiert am meisten davon, auf Quellen wie Soja, Hülsenfrüchte und Kartoffeln neben Getreide zu achten, siehe auch Eiweißbedarf im Alter.

Grenzen der Zahlen

• Tiermodelle: Viele Werte stammen aus Versuchen mit Ratten oder Schweinen. Daten zur Verdaulichkeit beim Menschen sind laut Moughan und Lim noch knapp.
• Verarbeitung: Kochen, Erhitzen und Reinigung verändern Aminosäuremuster und Verdaulichkeit. Herreman et al. merken an, dass nur wenige der ausgewerteten Werte von gekochten Lebensmitteln stammen.
• Altersgruppe: Der DIAAS hängt vom gewählten Referenzmuster ab. Für Säuglinge fallen dieselben Proteine deutlich schlechter aus als für Kleinkinder.
• Tabellen widersprechen sich: Wer zwei Tabellen zur biologischen Wertigkeit vergleicht, findet oft verschiedene Zahlen für dasselbe Lebensmittel. Eine Quelle mit Methode ist mehr wert als eine runde Zahl.

Proteinqualität und Blutwerte

Wie hochwertig dein Eiweiß ist, lässt sich nicht im Blut ablesen. Gesamteiweiß und Albumin hängen von Leber, Niere, Entzündungen und dem Flüssigkeitshaushalt ab, nicht von der biologischen Wertigkeit deines Frühstücks. Was diese Werte zeigen, erklärt der Ratgeber Eiweiß im Blut, Warnzeichen einer zu geringen Zufuhr stehen unter Proteinmangel: Symptome.

Wer seine Ernährung umstellt, etwa auf pflanzlich, sieht über einzelne Blutwerte im Verlauf mehr als über eine Momentaufnahme. Frühere Laborwerte liegen aber oft verstreut bei Hausarztpraxis, Fachärzten und Labor. Wie du sie bekommst, erklärt der Ratgeber Laborwerte vom Arzt bekommen.

Jeder Körper ist anders. Deine Werte zeigen, wie deiner reagiert.

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   Dein Ziel, deine ZahlenOb Muskelaufbau oder Abnehmen: Richtwerte für Eiweiß und Kalorien sind ein Startpunkt. Eiweiß trägt zum Aufbau und Erhalt von Muskelmasse bei.
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   Frühere Befunde holenanomalie fordert deine Befunde und Laborwerte bei Praxen, Kliniken und deiner Krankenkasse an, auch die von vor Jahren.
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   Werte im VerlaufNierenwerte, HbA1c, TSH aus dem Bluttest für zu Hause und Daten deiner Wearables stehen nebeneinander im Health Profile.
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   Gezielter vorgehenWer seinen Körper im Ganzen versteht, kann Ernährung und Training gezielter anpassen, gemeinsam mit deiner Ärztin, deinem Arzt oder einer Ernährungsfachkraft.

Alle Gesundheitsdaten an einem Ort: die Grundlage, um deine Ziele gezielt anzugehen.

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Was das für dich heißt

Die biologische Wertigkeit ist ein altes, anschauliches Maß, der DIAAS das genauere. Beide helfen zu verstehen, warum Getreide und Hülsenfrüchte gut zusammenpassen und warum Soja und Kartoffel unter den Pflanzen herausstechen. Sie ersetzen aber nicht die einfachere Frage, ob du insgesamt genug und abwechslungsreich Eiweiß isst. Hast du eine Nierenerkrankung, eine Essstörung, bist du schwanger oder planst eine starke Umstellung, besprich deinen Bedarf mit deiner Ärztin, deinem Arzt oder einer Ernährungsfachkraft.

Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche oder rechtliche Beratung. So arbeitet unsere Redaktion