PER NPU NDPER NDPV



Neben der klassischen Biologischen Wertigkeit gibt es noch weitere biologische Formeln, allerdings sind einige dieser Berechnungsmethoden nicht mehr von großer Bedeutung. Hervorzuheben ist hier lediglich noch die Net Protein Utilization (NPU), in welcher auch die Bioverfügbarkeit abgebildet wird.


6. Protein Efficiency Ratio (PER)


Protein Efficiency Ratio=
Gewichtszunahme (g)
Proteinaufnahme (g)

Osborne, Mendel und Ferry führten diese Methode im Jahr 1919 ein.1 Der Protein Efficiency Ratio (PER), auch Wachstumswert genannt, errechnet sich aus dem Verhältnis von Gewichtszunahme zu Proteinaufnahme. Der Protein Efficiency Ratio, zu deutsch Proteinwirkungsgrad, gibt also den prozentualen Gewichtszuwachs im Vergleich zur aufgenommenen Menge Eiweiß an. Um den tatsächlichen Einfluss des Proteins auf den Gewichtszuwachs zu ermitteln, wurden in Tierversuchen Vergleichsstudien durchgeführt, weil ein Gewichtszuwachs nicht ausschließlich auf den Proteinanteil in der Nahrung zurückzuführen ist.

Vor allem ab den 1920er Jahren war dies eine häufiger angewendete Methode, um die Qualität von Nahrungseiweiß zu bewerten, obwohl sie häufig kritisiert wurde. Bereits 1924 äußerte sich Mitchell dahingehend, dass lediglich die Einfachheit dieser Methode empfehlenswert sei.2 Der PER hat kaum mehr eine Bedeutung.


PER für einige Lebensmittel

Lebensmittel

PER

Molkenprotein

3,2

Hühner-Volleiprotein

3,8

Kuhmilch

3,1

Rindfleisch

2,9

Casein

2,5

Sojaprotein

2,1

Tabelle 3: Protein Efficiency Ratio (PER) einiger Lebensmittel (Gerdes, Sharon K., überarbeitet von Kenney, Audrey, U. S. Whey ingredients and weight management, U. S. Dairy Export Council, 2003, S. 2)


 

7. Net Protein Utilization (NPU)


Net Protein Utilization=
retinierter N
aufgenommener N
x 100

 N = Stickstoff


Die Bewertung der Proteinqualität nach Net Protein Utilization funktioniert ähnlich, wie jene der klassischen Biologischen Wertigkeit (BW), jedoch mit dem Unterschied, dass hier auch zusätzlich die Verdaulichkeit mit berücksichtigt wird. Die Net Protein Utilization wurde ursprünglich 1953 von Bender und Miller entwickelt.3 Es wird die retinierte Stickstoffmenge mit der gesamten, im Nahrungseiweiß enthaltenen Stickstoffmenge ins Verhältnis gestellt. In der Bewertung ist die gleiche Standardisierung auf das Hühner-Volleiprotein als Referenzprotein mit dem Wert 100 berücksichtigt, jedoch zusätzlich mit der Verdaulichkeit des Nahrungsproteins multipliziert.

Die Net Protein Utilization (NPU) gibt somit vereinfacht dargestellt an, wie viel des verzehrten Nahrungsproteins im Eiweißstoffwechsel zu neuem, körpereigenem Eiweiß aufgebaut werden kann, im Vergleich zu Volleiprotein.

Wichtig zu erwähnen wäre an dieser Stelle, dass bei der Ermittlung des NPUs die Menge an zugeführtem Nahrungseiweiß darauf abgestimmt ist, möglichst keinen Abbau oder Aufbau körpereigenen Proteins zu provozieren, sondern auf den Erhalt körpereigenen Proteins abzielt. Ein NPU-Wert, der im Bereich von Abbau oder Aufbau körpereigenen Proteins ermittelt wird, wird als NPUoperative, oder kurz NPUop bezeichnet.

Die Berechnungsformel der Net Protein Utilization kann, bezogen auf die klassische Biologische Wertigkeit (BW), auch mit dem Faktor "Verdaulichkeit" ausgedrückt werden:


 Net Protein Utilization = Biologische Wertigkeit (BW) x Verdaulichkeit


Die Werte zur Proteinqualität eines Nahrungsproteins können damit beim NPU theoretisch niemals über denen der BW liegen. Praktisch gesehen ist die Bewertung der Proteinqualität nach Net Protein Utilization (NPU) sinnvoller und aussagekräftiger als die der klassischen Biologischen Wertigkeit (BW).


Net Protein Utilization (NPU) für einige Lebensmittel

Lebensmittel

Net Protein Util. (NPU)

Molkenprotein

92

Hühner-Volleiprotein

94

Kuhmilch

82

Rindfleisch

73

Casein

76

Sojaprotein

61

Tabelle 4: Net Protein Utilization (NPU) einiger Lebensmittel (Gerdes, Sharon K., überarbeitet von Kenney, Audrey, U. S. Whey ingredients and weight management, U. S. Dairy Export Council, 2003, S. 2)


Bei genauer Betrachtung fällt auf, dass die in Bilanzstudien ermittelten Werte für die Net Protein Utilization nicht immer mit den, durch Berechnung ermittelten Werten aus klassischer Biologischer Wertigkeit und Verdaulichkeit, die seinerseits auch experimentell ermittelt wurden, übereinstimmen. Alle durch Studien ermittelten Werte unterliegen gewissen Toleranzen, die mit sogenannten Standardabweichungen abgebildet werden.



8. Net Dietary Protein Energy Ratio (NDPER/NDpE)


Net Dietary Protein Energy Ratio=
Proteinenergie (kJ)
Energieaufnahme (kJ)
x NPUop

 NPUop = operative Net Protein Utilization


Beim Net Dietary Protein Energy Ratio wird ein Lebensmittel nach dem Verhältnis der Energie des enthaltenen Proteins zur Gesamtenergie des Lebensmittels, multipliziert mit der Biologischen Wertigkeit nach NPUop des enthaltenen Proteins bewertet. Der Net Dietary Protein Energy Ratio ist folglich ein Maß für den Anteil an retinierbarem Eiweiß in einem Lebensmittel, bezogen auf die energetische Betrachtung dieses Lebensmittels.

Eine Bewertung nach Net Dietary Protein Energy Ratio hat jedoch nur untergeordnete Bedeutung.



9. Net Dietary Protein Value (NDPV/NDpV)


 Net Dietary Protein Value = aufgenommener N x 6,25 x NPUop


 N = Stickstoff
 NPUop = operative Net Protein Utilization


Der Net Dietary Protein Value wird ermittelt, indem der im Nahrungseiweiß aufgenommene Stickstoff mit dem Faktor 6,25 und der operative Net Protein Utilization multipliziert wird. Der Faktor 6,25 spiegelt den Multiplikator wider, der laut Kjeldahl´schen Stickstoffbestimmung notwendig ist, um von einem analytisch ermittelten Stickstoffgehalt auf den Proteingehalt eines durchschnittlichen Proteins zu schließen. Anders ausgedrückt kann die Formel auch als Produkt aus aufgenommenem Eiweiß und der operative Net Protein Utilization beschrieben werden.

Zugegeben, diese Darstellung ist kaum verständlicher, jedoch kann die Formel auch mit Einsetzen der Formel der NPU vereinfacht werden. Damit drückt der Net Dietary Protein Value die Menge an retiniertem Eiweiß, also durch den Eiweißstoffwechsel in körpereigenes Eiweiß eingebautes Nahrungseiweiß, aus, nachfolgend noch multipliziert mit dem Faktor 100. Sinnvollerweise hätte die Berechnungsformel eine Division mit 100 enthalten sollen, um einen korrekten, absoluten Gewichtswert für das retinierte Eiweiß zu erhalten. Der Bezug wäre somit beispielsweise für eine Diätmahlzeit hergestellt.

Eine Verwendung findet der NDPV vor allem im Vergleich unterschiedlicher Diäten. Eine hohe Bedeutung hat der Net Dietary Protein Value aber ebenfalls nicht.



PDCAAS



Literaturnachweis

1. Wu, Guoyao, Amino Acids - Biochemistry and Nutrition, Taylor & Francis Group LLC, 2013, S. 452.
2. Olu, Malomo, Adediran, Alamu Ezekiel, Protein Evaluation of Foods, International Journal of Nutrition and Food Sciences, Department of Food Science and Nutrition, Bells University of Technology, OTA, Ogun State, Nigeria, 2015, S. 701.
3. Wu, Guoyao, Amino Acids - Biochemistry and Nutrition, Taylor & Francis Group LLC, 2013, S. 453.



Abkürzungen

NPU - Net Protein Utilization, zu Deutsch: Netto-Proteinverwertung
PER - Protein Efficiency Ratio, zu Deutsch: Proteinwirkungsgrad
BW - (klassische) Biologische Wertigkeit
NDPER - Net Dietary Protein Energy Ratio, zu Deutsch: Netto-Nahrungsprotein-Energie-Verhältnis
NDpE - Net Dietary Protein Energy Ratio, zu Deutsch: Netto-Nahrungsprotein-Energie-Verhältnis
NDPV - Net Dietary Protein Value, zu Deutsch: Netto-Nahrungsproteinwert
NDpV - Net Dietary Protein Value, zu Deutsch: Netto-Nahrungsproteinwert