Wie kann ich die Muskelproteinsynthese maximal erhöhen?

Als Sportler stolpert man immer wieder über den Begriff der Proteinbiosynthese. Deshalb widmen wir uns in diesem Artikel einmal ausführlich diesem biologischen Prozess, der für den Muskelaufbau enorm wichtig ist. Dabei klären wir die wichtigsten Fragen: Was ist die Proteinbiosynthese genau? Warum ist sie für Kraft- und Fitnesssportler einer der wichtigsten Prozesse? Wie kannst du sie beeinflussen und für dich nutzen? Was kannst du konkret tun, um mit ihrer Hilfe deinen Muskelaufbau bestmöglich voranzubringen?

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Die Proteinbiosynthese ist ein biologischer Prozess, bei dem der Körper aus Aminosäuren neue Proteine aufbaut. Diese Proteine benötigt der Körper für viele verschiedene Bereiche und Funktionen. So werden Proteine z.B. für das Immunsystem, Zellmembrane, den Transport von Stoffen, die Hormonproduktion, Verdauungsenzyme, die Haut, Sehnen und das Blut benötigt. Wie man sieht, kommt man ohne Proteine nicht aus, weshalb bestimmte Aminosäuren auch als essentiell eingestuft werden, also als lebensnotwendig, die unbedingt über die Nahrung aufgenommen werden müssen, um daraus die lebenswichtigen Proteine herstellen zu können.

Neben diesen unverzichtbaren Funktionen benötigt der Körper Proteine natürlich auch für den Muskelaufbau. Da die Muskulatur zu einem sehr großen Teil aus Proteinen besteht und bei der Reparatur, dem Wachstum und dem Erhalt der Muskulatur Proteine benötigt werden, ist die Proteinbiosynthese eine der wichtigsten Stellschrauben eines Fitness- und Kraftsportlers, die es zu maximieren gilt.

Man kann sich die Proteinbiosynthese wie den Bau eines Hauses vorstellen. Baufahrzeuge transportieren wichtige Bauelemente wie Beton, Stahlträger, Fenster, Türen und Dachziegel zur Baustelle. Parallel dazu liefert die Nahrung verschiedene Aminosäuren, die über den Darm aufgenommen und über das Blut bis hin zur Muskulatur transportiert werden. Verschiedene Bauarbeiter nutzen Kräne, Maschinen und die Bauelemente, um damit Stück für Stück das Haus aufzubauen. Parallel dazu nutzen Körperzellen DNA, mRNA, Enzyme und die Aminosäuren aus der Nahrung, um daraus Muskelproteine aufzubauen.

Hat man dieses Prinzip verstanden, kann man sich daraus direkt eine wichtige Regel ableiten: die Wichtigkeit der biologischen Wertigkeit. Klingt kompliziert? Ist es aber nicht! Stell dir vor, die Baufahrzeuge würden nur Fenster und Türen zur Baustelle transportieren. Dann wäre nicht nur der Bauleiter verärgert, sondern das Haus könnte auch nicht fertiggestellt werden.

Genauso benötigt der Körper eine Vielzahl unterschiedlicher Aminosäuren in der richtigen Menge! Würde man dem Körper bspw. nur die Aminosäure L-Leucin zuführen, könnte die Proteinbiosynthese nicht ablaufen. Nein sogar schlimmer! Während der Bauleiter nicht auf die Idee käme beim Nachbarhaus den fehlenden Beton zu stehlen, fängt der Körper an, Aminosäuren von einer anderen Stelle im Körper wegzunehmen. Um das zu verhindern, gilt es auf die biologische Wertigkeit, d.h. also auf ein gutes Aminosäureverhältnis in der Ernährung zu achten. Um das zu gewährleisten, reicht es aus, unterschiedliche Proteinquellen über den Tag einzunehmen. Dadurch ergänzen sich die Proteinquellen gegenseitig und es kommt zu keinen fehlenden Aminosäuren. Wer auf Nummer sicher gehen will und sich keinen Kopf über unterschiedliche Proteinkombinationen machen möchte, kann zu EAAs zurückgreifen, die man zusätzlich zu seinem Essen einnehmen kann.

Nachdem geklärt ist, was man tun kann, damit die Proteinbiosynthese reibungslos abläuft, schauen wir uns nun an, wie man als Sportler die Proteinbiosynthese beeinflussen kann, um sie maximal zu stimulieren und einen größtmöglichen Muskelaufbau hervorzurufen.

Proteine & Aminosäuren

Proteine bzw. Aminosäuren sind nicht nur die wichtigsten Bausteine für die Proteinbiosynthese, sondern sie sorgen auch für ihre Stimulation. Stelle also sicher, dass du genügend Protein in jeder Mahlzeit hast, insbesondere aus qualitativ hochwertigen Quellen wie magerem Fleisch, Fisch, Geflügel, Eiern, Milchprodukten, Hülsenfrüchten und Nüssen. Achte dabei auf die Faustregel von mindestens 30g Protein pro Mahlzeit. Wenn du es genau wissen willst, dann haben wir einen interessanten Auszug aus einem wissenschaftlichen Paper für dich herausgesucht, das 175 verschiedene Studien berücksichtigt und zu folgendem Statement kommt: ⁉️ Die Einnahme einer Proteindosis von 20–40 g (0,25–0,40 g/kg Körpermasse/Dosis) einer hochwertigen Quelle alle drei bis vier Stunden scheint die Muskelproteinbiosynthese-Rate im Vergleich zu anderen Ernährungsgewohnheiten am effektivsten zu beeinflussen. [1]

🍌 Kohlenhydrate 

Auch wenn man es auf den ersten Blick nicht vermuten würde, haben auch Kohlenhydrate Einfluss auf die Proteinbiosynthese. Kohlenhydrate sorgen für einen Insulinausstoß, der anabole Effekte, einschließlich der Förderung der Proteinbiosynthese mit sich bringt. Allerdings schlussfolgern Studien, dass die Proteinbiosynthese durch die Kombination von Proteinen und Kohlenhydraten nicht stärker gesteigert wird im Vergleich zur Einnahme von ausreichend Protein ohne Kohlenhydrate. [1] Dennoch haben Kohlenhydrate einen anderen positiven Effekt auf den Muskelaufbau, indem sie die Glykogenspeicher der Muskulatur regenerieren und nach dem Training den Abbau von Muskelprotein verringern. ⁉️Für die Praxis können wir dafür folgende Werte empfehlen: 0,8g Kohlenhydrate pro kg Körpergewicht in Kombination mit 0,3g Protein pro kg Körpergewicht pro trainierte Stunden.

➡️Hier erfährst du alles über Post Workout Meals

 🥪 Kalorienzufuhr

Da der Körper Muskelgewebe nur während eines Energieüberschuss aufbaut, benötigt man ausreichend Kalorien, um die Proteinbiosynthese zum Laufen zu bringen. Genau genommen, baut der Körper zwar auch Muskelgewebe in einem Kaloriendefizit auf, jedoch baut er dann Gewebe an einer anderen Stelle wieder ab. Deshalb gilt es auf eine ausreichende Energiezufuhr zu achten, um die Proteinbiosynthese und damit den Muskelaufbau zu gewährleisten.

🥝 Vitamine

Die Proteinbiosynthese erfordert neben Aminosäuren auch andere Nährstoffe wie Vitamin B6, Vitamin A, Magnesium und Zink. Eine abwechslungsreiche Ernährung mit viel Obst, Gemüse und Vollkornprodukten oder das Supplementieren von Mineralstoff- und Vitaminpräparaten kann sicherstellen, dass diese Nährstoffe in ausreichender Menge aufgenommen werden. Mit diesen Nährstoffen wirst du die Proteinbiosynthese zwar nicht ankurbeln können, aber dafür sorgen, dass sie reibungslos abläuft.

➡️ Wir haben einen sehr interessanten Artikel zu „Antioxidantien nach dem Training“ geschrieben.

💪 Training

Eine der größten Stellschrauben für die Beeinflussung der Proteinbiosynthese ist das Training. Nach einem intensiven Krafttraining wird die Proteinbiosynthese für bis zu 72 Stunden aufrechterhalten und hat ihren Höhepunkt direkt nach dem Training. Man spricht deshalb auch oft vom anabolen Fenster, das sich nach dem Training öffnet. Deshalb ist die zeitnahe Versorgung des Körpers mit hochwertigem Protein definitiv sinnvoll. Allerdings bedeutet das nicht, wie häufig vermutet, dass keine Muskulatur aufgebaut wird, wenn nach dem Training nicht gleich eine proteinreiche Mahlzeit zugeführt wird. Schließlich ist die Proteinbiosynthese ausreichend lang aktiv.

💊 Supplemente

Auch Nahrungsergänzungsmittel können Auswirkungen auf die Proteinbiosynthese haben, wobei vor allem die Aminosäure Leucin eine entscheidende Rolle spielt. Diese Aminosäure aktiviert den mTor Signalweg, über den wir bereits hier geschrieben haben: (mTor von VAYU). mTor leitet ein wichtiges Signal an die Proteinbiosynthese, sodass diese angefeuert wird. Supplemente, die auf diesen Signalweg setzen, enthalten eine hohe Dosierung von Leucin, wie z.B. BCAAs mit einem hohen Leucinanteil, mTor von VAYU oder reine Leucin Supplemente. Wichtig dabei zu wissen ist, dass Leucin zwar die Proteinbiosynthese ankurbelt, jedoch alle weiteren essentiellen Aminosäuren nicht fehlen dürfen, damit die Produktion der Muskelproteine stattfinden kann. Die Gabe von Leucin macht deshalb nur bei gleichzeitiger Einnahme von weiteren Aminosäuren oder einer proteinreichen Mahlzeit Sinn.

Daneben eignen sich auch Proteinpulver wie Whey oder Casein, um die Proteinbiosynthese zum Laufen zu bringen. Whey Protein eignet sich dabei besonders direkt nach dem Training, da hier die Proteinbiosynthese ihren Höchststand erreicht und der Körper sehr empfänglich für schnell verfügbares Protein ist. Casein dagegen kann sehr gut vor dem Schlafengehen eingenommen werden, damit die Proteinbiosynthese auch nachts nachgewiesenermaßen erhöht bleibt. [1]

😴 Schlaf

Während des Schlafs durchläuft der Körper verschiedene Schlafphasen, darunter die sogenannte Tiefschlaf- sowie die REM-Schlafphase (Rapid Eye Movement). In diesen Schlafphasen finden wichtige Prozesse statt, die die Proteinbiosynthese beeinflussen. Während des Tiefschlafs werden Wachstumshormone verstärkt freigesetzt, die die Proteinbiosynthese positiv beeinflussen. Eine ausreichende Schlafdauer und eine gute Schlafqualität sind daher wichtig, um den Tiefschlaf zu fördern und die Freisetzung von Wachstumshormonen zu maximieren. Weiterhin sorgt zu wenig Schlaf für ein erhöhtes Stresslevel im Körper und damit zu einem erhöhten Cortisolspiegel, was sich negativ auf die Proteinbiosynthese auswirkt.

🙋‍♂️Alter und Genetik

Neben den oben genannten beeinflussbaren Faktoren, gibt es auch Stellschrauben, an denen kein Sportler drehen kann. Dazu gehören das Alter und die Genetik. Mit zunehmendem Alter nimmt die Aktivität der Proteinbiosynthese ab, was hauptsächlich an altersbedingten Veränderungen im Hormonspiegel, insbesondere an einem Rückgang des anabolen Hormons Testosteron liegt. Da Testosteron maßgeblich an der Regulierung der Proteinbiosynthese beteiligt ist und das Muskelwachstum beeinflusst, kann ein niedriger Testosteronspiegel die Fähigkeit des Körpers, Muskeln aufzubauen und zu erhalten, beeinträchtigen. Ebenso ist die Genetik ein unveränderbarer Faktor, der sich sowohl positiv als auch negativ auf die Proteinbiosynthese auswirken kann. Manch Sportler ist dabei mit einer sehr guten Genetik ausgestattet, die zu einem muskulösen Körper ohne viel Aufwand führt, während bei manch anderen Menschen selbst mit größtem Aufwand nur wenig passiert.

Die Proteinbiosynthese ist für den Muskelaufbau und damit für Kraft- und Fitnesssportler die wichtigste Komponente überhaupt. Sie sorgt nicht nur dafür, dass Muskulatur aufgebaut wird, sondern auch, dass verschiedene weitere proteinhaltige Körpergewebe und Strukturen aufgebaut werden können. Damit ist die Proteinbiosynthese ein Prozess, der allen Lebewesen die Produktion von verschiedenen Stoffen und dadurch das Leben ermöglicht. Selbst die kleinsten Lebewesen wie Bakterien nutzen diesen Prozess, um damit wichtige Stoffe für sich herzustellen.

Antioxidantien nach dem Training – sinnvoll oder nicht?

Die Aktivität bzw. die Rate der Muskelproteinbiosynthese kann durch verschiedene Stellschrauben beeinflusst werden. Dabei spielen die Ernährung, das Training und die Regeneration die größte Rolle, weshalb Sportler, die eine maximale Stimulation der Proteinbiosynthese erreichen wollen, diese drei Faktoren wirklich ernst nehmen sollten. Erfolgreiche Bodybuilder können ein Lied von genau diesen Faktoren singen und predigen immer wieder deren Wichtigkeit. Das Motto lautet also: Back to the Basics – um so das Meiste mit Hilfe der Proteinbiosynthese für den Muskelaufbau herauszuholen.

Literaturverzeichnis

[1] C. M. Kerksick, „International society of sports nutrition position stand: nutrient timing,“ J Int Soc Sports Nutr., 2017.