Berechnung des DIAAS´ für eine Mischkost



Da die Berechnung des DIAAS´ für eine Mischkost etwas komplexer ist, wird das Vorgehen zuerst anhand eines Beispiels veranschaulicht. Im Anschluss kann der DIAAS dann auch für eine individuelle Test-Mischkost selbst berechnet werden.


11.3 Wie hoch ist der DIAAS in einer Beispiel-Mischkost?

Die Berechnung des DIAAS´ erfolgt beispielhaft für eine Mischkost mit folgenden eiweißhaltigen Zutaten:

300 g geschälter Hafer
150 g Erbsen
50 g Milchpulver


Der Eiweißgehalt in geschältem Hafer, in Erbsen und in Milchpulver

Bei der Bestimmung der Wertigkeit einer Mischkost ist unter anderem auch der Eiweißgehalt der einzelnen Zutaten wichtig. Nur so kann das Verhältnis der Aminosäuren zueinander und die Fähigkeit, dass eine Zutat Defizite einer anderen Zutat kompensieren kann, berücksichtigt werden. Als Einheit bietet sich die der Nährwertangaben auf handelsüblichen Produkten an, also g Eiweiß pro 100 g Produkt.


Eiweißgehalt

Zutat

g Eiweiß pro 100 g

geschälter Hafer

13,2

Erbsen

20,3

Milchpulver

26,7

Tabelle 15: In den Zutaten enthaltenes Eiweiß (FND, CVB Feed Table 2018, Edition 2, Chemical composition and nutritional values of feedstuffs, 2018, S. 231, 243, 209.)


Der Gehalt an benötigten Aminosäuren in geschältem Hafer, in Erbsen und in Milchpulver

Wie bei der Berechnung für eine einzige Nahrungsquelle müssen zunächst die enthaltenen und benötigten Aminosäuren aller Zutaten vorliegen. Zu beachten ist wiederum, den Gehalt an Aminosäuren in einer Einheit anzugeben, die sich auf den Eiweißgehalt in der Zutat bezieht, also z. B. in g pro 100 g Eiweiß.


geschälter Hafer

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

2,95

Histidin

2,20

Isoleucin

3,71

Leucin

7,27

Lysin

4,09

Methionin

1,67

Phenylalanin

4,77

Threonin

3,48

Tryptophan

1,21

Tyrosin

3,26

Valin

5,15

Tabelle 16: In geschältem Hafer enthaltene und zur Berechnung des DIAAS´ benötigte Aminosäuren (FND, CVB Feed Table 2018, Edition 2, Chemical composition and nutritional values of feedstuffs, 2018, S. 231.)


Erbsen

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

1,48

Histidin

2,51

Isoleucin

4,09

Leucin

7,09

Lysin

7,09

Methionin

0,99

Phenylalanin

4,68

Threonin

3,69

Tryptophan

0,89

Tyrosin

3,30

Valin

4,58

Tabelle 17: In Erbsen enthaltene und zur Berechnung des DIAAS´ benötigte Aminosäuren (FND, CVB Feed Table 2018, Edition 2, Chemical composition and nutritional values of feedstuffs, 2018, S. 243.)


Milchpulver

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

0,79

Histidin

2,81

Isoleucin

5,21

Leucin

9,70

Lysin

7,83

Methionin

2,70

Phenylalanin

4,79

Threonin

4,42

Tryptophan

1,31

Tyrosin

4,49

Valin

6,29

Tabelle 18: In Milchpulver enthaltene und zur Berechnung des DIAAS´ benötigte Aminosäuren (FND, CVB Feed Table 2018, Edition 2, Chemical composition and nutritional values of feedstuffs, 2018, S. 209.)


Die wahre, ileale Verdaulichkeit der benötigten Aminosäuren in geschältem Hafer, in Erbsen und in Milchpulver

Des Weiteren ist für die Berechnung die wahre, ileale Verdaulichkeit jeder der enthaltenen und benötigten Aminosäuren in den einzelnen Zutaten erforderlich.


geschälter Hafer

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

0,80

Histidin

0,92

Isoleucin

0,88

Leucin

0,88

Lysin

0,83

Methionin

0,89

Phenylalanin

0,91

Threonin

0,78

Tryptophan

0,79

Tyrosin

0,89

Valin

0,87

Tabelle 19: Wahre, ileale Verdaulichkeit der benötigten Aminosäuren in geschältem Hafer (FAO, Report of a Sub-Committee of the 2011 FAO Consultation on Protein Quality Evaluation in Human Nutrition, The assessment of amino acid digestibility in foods for humans and including a collation of published ileal amino acid digestibility data for human foods, 2012, Anhang 1, S. 41.)


Erbsen

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

0,72

Histidin

0,81

Isoleucin

0,77

Leucin

0,77

Lysin

0,81

Methionin

0,76

Phenylalanin

0,76

Threonin

0,74

Tryptophan

0,69

Tyrosin

0,78

Valin

0,74

Tabelle 20: Wahre, ileale Verdaulichkeit der benötigten Aminosäuren in Erbsen (FAO, Report of a Sub-Committee of the 2011 FAO Consultation on Protein Quality Evaluation in Human Nutrition, The assessment of amino acid digestibility in foods for humans and including a collation of published ileal amino acid digestibility data for human foods, 2012, Anhang 1, S. 42.)


Milchpulver

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

0,92

Histidin

0,95

Isoleucin

0,87

Leucin

0,95

Lysin

0,91

Methionin

0,95

Phenylalanin

0,96

Threonin

0,92

Tryptophan

0,93

Tyrosin

0,96

Valin

0,89

Tabelle 21: Wahre, ileale Verdaulichkeit der benötigten Aminosäuren in Milchpulver (FAO, Report of a Sub-Committee of the 2011 FAO Consultation on Protein Quality Evaluation in Human Nutrition, The assessment of amino acid digestibility in foods for humans and including a collation of published ileal amino acid digestibility data for human foods, 2012, Anhang 1, S. 55.)


Auswahl des entsprechenden Referenzproteins

Für die Berechnung des DIAAS´ dieser Beispiel-Mischkost ist zuletzt die Auswahl des entsprechenden Referenzproteins zu treffen. Da diese Beispiel-Mischkost der Ernährung eines Erwachsenen dienen soll, ist das Referenzprotein für Kinder ab 3 Jahren, Jugendliche und Erwachsene zu wählen.


Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Histidin

1,6

Isoleucin

3,0

Leucin

6,1

Lysin

4,8

Methionin + Cystin

2,3

Phenylalanin + Tyrosin

4,1

Threonin

2,5

Tryptophan

0,66

Valin

4,0

Tabelle 22: DIAAS-Referenzprotein für Kinder ab 3 Jahren, Jugendliche und Erwachsene (FAO, Food and Nutrition Paper No. 92, Dietary protein quality evaluation in human nutrition, 2013, S. 27, Table 3 und S. 29, Table 5.)


Berechnung des DIAAS´ in der Beispiel-Mischkost

Wie im Hauptkapitel 11 beschrieben, ist die Berechnung in einer Mischkost schrittweise durchzuführen. Im ersten Schritt werden für jede einzelne, eiweißhaltige Zutat die darin enthaltenen, tatsächlich verdaulichen Aminosäuren, welche auch im Referenzprotein enthalten sind, ermittelt:


geschälter Hafer

Cystein: 300 g x 13,2 % x 2,95 % x 0,80 = 1,97 g

Histidin: 300 g x 13,2 % x 2,20 % x 0,92 = 0,80 g

Isoleucin: 300 g x 13,2 % x 3,71 % x 0,88 = 1,29 g

Leucin: 300 g x 13,2 % x 7,27 % x 0,88 = 2,53 g

Lysin: 300 g x 13,2 % x 4,09 % x 0,83 = 1,34 g

Methionin: 300 g x 13,2 % x 1,67 % x 0,89 = 0,59 g

Phenylalanin: 300 g x 13,2 % x 4,77 % x 0,91 = 1,72 g

Threonin: 300 g x 13,2 % x 3,48 % x 0,78 = 1,07 g

Tryptophan: 300 g x 13,2 % x 1,21 % x 0,79 = 0,38 g

Tyrosin: 300 g x 13,2 % x 3,26 % x 0,89 = 1,15 g

Valin: 300 g x 13,2 % x 5,15 % x 0,87 = 1,77 g


Erbsen

Cystein: 150 g x 20,3 % x 1,48 % x 0,72 = 0,32 g

Histidin: 150 g x 20,3 % x 2,51 % x 0,81 = 0,62 g

Isoleucin: 150 g x 20,3 % x 4,09 % x 0,77 = 0,96 g

Leucin: 150 g x 20,3 % x 7,09 % x 0,77 = 1,66 g

Lysin: 150 g x 20,3 % x 7,09 % x 0,81 = 1,75 g

Methionin: 150 g x 20,3 % x 0,99 % x 0,76 = 0,23 g

Phenylalanin: 150 g x 20,3 % x 4,68 % x 0,76 = 1,08 g

Threonin: 150 g x 20,3 % x 3,69 % x 0,74 = 0,83 g

Tryptophan: 150 g x 20,3 % x 0,89 % x 0,69 = 0,19 g

Tyrosin: 150 g x 20,3 % x 3,30 % x 0,78 = 0,78 g

Valin: 150 g x 20,3 % x 4,58 % x 0,74 = 1,03 g


Milchpulver

Cystein: 50 g x 26,7 % x 0,79 % x 0,92 = 0,10 g

Histidin: 50 g x 26,7 % x 2,81 % x 0,95 = 0,36 g

Isoleucin: 50 g x 26,7 % x 5,21 % x 0,87 = 0,61 g

Leucin: 50 g x 26,7 % x 9,70 % x 0,95 = 1,23 g

Lysin: 50 g x 26,7 % x 7,83 % x 0,91 = 0,95 g

Methionin: 50 g x 26,7 % x 2,70 % x 0,95 = 0,34 g

Phenylalanin: 50 g x 26,7 % x 4,79 % x 0,96 = 0,61 g

Threonin: 50 g x 26,7 % x 4,42 % x 0,92 = 0,54 g

Tryptophan: 50 g x 26,7 % x 1,31 % x 0,93 = 0,16 g

Tyrosin: 50 g x 26,7 % x 4,49 % x 0,96 = 0,58 g

Valin: 50 g x 26,7 % x 6,29 % x 0,89 = 0,75 g


Im zweiten Schritt werden die enthaltenen, tatsächlich verdaulichen Aminosäuren der jeweiligen Zutaten addiert und man erhält so diejenigen der gesamten Mischkost:


gesamte Mischkost

Cystein: 1,97 g + 0,32 g + 0,10 g = 2,39 g

Histidin: 0,80 g + 0,62 g + 0,36 g = 1,78 g

Isoleucin: 1,29 g + 0,96 g + 0,61 g = 2,86 g

Leucin: 2,53 g + 1,66 g + 1,23 g = 5,42 g

Lysin: 1,34 g + 1,75 g + 0,95 g = 4,04 g

Methionin: 0,59 g + 0,23 g + 0,34 g = 1,16 g

Phenylalanin: 1,72 g + 1,08 g + 0,61 g = 3,41 g

Threonin: 1,07 g + 0,83 g + 0,54 g = 2,44 g

Tryptophan: 0,38 g + 0,19 g + 0,16 g = 0,73 g

Tyrosin: 1,15 g + 0,78 g + 0,58 g = 2,51 g

Valin: 1,77 g + 1,03 g + 0,75 g = 3,55 g


Im dritten Schritt werden die relativen Mengen der enthaltenen, tatsächlich verdaulichen Aminosäuren in der Mischkost ermittelt. Dazu ist vorab der absolute Eiweißgehalt in der Mischkost zu berechnen:


Eiweißgehalt der Mischkost: 300 g x 13,2 % + 150 g x 20,3 % + 50 g x 26,7 % = 83,4 g


relativer Gehalt in Mischkost (entspricht g pro 100 g Eiweiß)

Cystein: 2,39 g / 83,4 g x 100 % = 2,87 %

Histidin: 1,78 g / 83,4 g x 100 % = 2,13 %

Isoleucin: 2,86 g / 83,4 g x 100 % = 3,43 %

Leucin: 5,42 g / 83,4 g x 100 % = 6,50 %

Lysin: 4,04 g / 83,4 g x 100 % = 4,84 %

Methionin: 1,16 g / 83,4 g x 100 % = 1,39 %

Phenylalanin: 3,41 g / 83,4 g x 100 % = 4,09 %

Threonin: 2,44 g / 83,4 g x 100 % = 2,93 %

Tryptophan: 0,73 g / 83,4 g x 100 % = 0,88 %

Tyrosin: 2,51 g / 83,4 g x 100 % = 3,01 %

Valin: 3,55 g / 83,4 g x 100 % = 4,26 g


Methionin + Cystein: 1,39 % + 2,87 % = 4,26 %

Phenylalanin + Tyrosin: 4,09 % + 3,01 % = 7,10 %


Im vierten und letzten Schritt kann nun der DIAAS berechnet werden. Hierfür wird der relative Gehalt jeder Aminosäure bzw. Aminosäurengruppe in der Mischkost durch die entsprechende Aminosäure bzw. Aminosäurengruppe des Referenzproteins dividiert und mit 100 multipliziert. Besitzen die relativen Mengen der Aminosäuren in der Mischkost und im Referenzprotein die gleiche Einheit, wie im Beispiel % bzw. g pro 100 g, dann können die Einheiten in der Formel weggelassen werden. Der DIAAS ergibt sich wieder aus dem Minimum aller Teilergebnisse. An dieser Stelle ist darauf zu achten, dass der Wert auf 100 gekürzt werden muss, sollte der resultierende DIAAS größer als 100 sein.


DIAAS (ungekürzt) = min(

2,13 / 1,6 x 100,

3,43 / 3,0 x 100,

6,50 / 6,1 x 100,

4,84 / 4,8 x 100,

4,26 / 2,3 x 100,

7,10 / 4,1 x 100,

2,93 / 2,5 x 100,

0,88 / 0,66 x 100,

4,26 / 4,0 x 100,

DIAAS (ungekürzt) = min(133, 114, 107, 101, 185, 173, 117, 133, 107);

DIAAS (ungekürzt) = 101;

DIAAS = 100;


11.4 Wie hoch ist der DIAAS in einer Test-Mischkost?

Mit Hilfe der nachfolgenden Formulare lässt sich eine Berechnung des DIAAS´ für eine Mischkost aus bis zu drei eiweißhaltigen Zutaten deutlich einfacher durchführen. Für einige ausgewählte Nahrungseiweiße sind die Daten zur wahren, ilealen Verdaulichkeit der enthaltenen Aminosäuren auch hier bereits hinterlegt.

Die benötigten Daten zur Ermittlung der Biologischen Wertigkeit einer Mischkost nach DIAAS sind dabei etwas umfangreicher, als bei einzelnen, zu bewertenden Nahrungsproteinen. Erforderlich sind die absoluten Mengen der eiweißhaltigen Zutaten, deren Eiweißgehalt, deren Gehalt an Aminosäuren, die wahre, ileale Verdaulichkeit dieser Aminosäuren und zur Auswahl des entsprechenden Referenzproteins die Angabe der Altersgruppe, für welche die Mischkost bestimmt ist.


Welche Mengen an eiweißhaltigen Zutaten sind enthalten?

Geben Sie für jede eiweißhaltige Zutat die absoluten Gewichtsanteile in g, ohne Nachkommastelle, ein:

Zutat

g

Zutat 1

Zutat 2

Zutat 3



Wie hoch ist der Eiweißgehalt der jeweiligen Zutaten?

Geben Sie für jede eiweißhaltige Zutat den spezifischen Eiweißgehalt in g Eiweiß pro 100 g Zutat ein. Diese Angaben befinden sich bei verpackten Lebensmitteln in der Regel in den Nährwertangaben:

Zutat

g Eiweiß pro 100 g

Zutat 1

Zutat 2

Zutat 3



Wie hoch ist der Gehalt an Aminosäuren?

Bei der Ermittlung der Gewichtsanteile der entsprechenden Aminosäuren ist zu beachten, dass der Gehalt an Aminosäuren sich nicht auf das gesamte Lebensmittel bezieht, sondern nur auf den Eiweißgehalt. Die Angaben der Anteile der Aminosäuren sind also prozentual, d. h. in g pro 100 g Eiweiß anzugeben.


Zutat 1

Geben Sie die Gewichtsanteile in g pro 100 g Eiweiß ein:

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin



Zutat 2

Geben Sie die Gewichtsanteile in g pro 100 g Eiweiß ein:

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin



Zutat 3

Geben Sie die Gewichtsanteile in g pro 100 g Eiweiß ein:

Aminosäuren

g pro 100 g Eiweiß

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin



Wie hoch ist die ileale Verdaulichkeit?

Zur Übergabe der wahren, ilealen Verdaulichkeit kann aus dem nachfolgenden Menü ein Nahrungsmittel oder eine Eiweißquelle ausgewählt werden, um die spezifischen Werte für die einzelnen Aminosäuren zur Verfügung zu stellen. Da nur einige Nahrungsmittel in der Liste zur Auswahl aufgeführt sind, können über die individuelle Eingabe die spezifischen Werte anderer Nahrungsmittel selbst eingetragen werden.


Zutat 1




Geben Sie bei der individuellen Eingabe die wahre, ileale Verdaulichkeit der Aminosäuren als Werte zwischen 0 und 1 ein:

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin

Tabelle 23: Die Literaturnachweise der Nahrungsmittel und Eiweißquellen im Auswahlmenü geben die zugehörige Quelle für die hinterlegten Daten zur wahren, ilealen Verdaulichkeit an. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [1] stammen aus Studien am Schwein, weil hierfür noch keine Daten aus Studien am Menschen vorliegen. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [2] stammen alle aus Studien am Menschen.


Zutat 2




Geben Sie bei der individuellen Eingabe die wahre, ileale Verdaulichkeit der Aminosäuren als Werte zwischen 0 und 1 ein:

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin

Tabelle 24: Die Literaturnachweise der Nahrungsmittel und Eiweißquellen im Auswahlmenü geben die zugehörige Quelle für die hinterlegten Daten zur wahren, ilealen Verdaulichkeit an. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [1] stammen aus Studien am Schwein, weil hierfür noch keine Daten aus Studien am Menschen vorliegen. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [2] stammen alle aus Studien am Menschen.


Zutat 3




Geben Sie bei der individuellen Eingabe die wahre, ileale Verdaulichkeit der Aminosäuren als Werte zwischen 0 und 1 ein:

Aminosäuren

ileale Verdaulichkeit

Cystein

Histidin

Isoleucin

Leucin

Lysin

Methionin

Phenylalanin

Threonin

Tryptophan

Tyrosin

Valin

Tabelle 25: Die Literaturnachweise der Nahrungsmittel und Eiweißquellen im Auswahlmenü geben die zugehörige Quelle für die hinterlegten Daten zur wahren, ilealen Verdaulichkeit an. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [1] stammen aus Studien am Schwein, weil hierfür noch keine Daten aus Studien am Menschen vorliegen. Die hinterlegten Daten bezüglich des Literaturnachweises [2] stammen alle aus Studien am Menschen.



Für welche Altersgruppe ist diese Mischkost bestimmt?

Altersgruppe




Der DIAAS für diese Test-Mischkost beträgt:

DIAAS 0



Da beim DIAAS mindestens eine Aminosäure die limitierende ist, erscheint diese nach der Berechnung bei allen drei Zutaten in roter Schrift.



Eiweißbedarf



Literaturnachweis

1. Chung, Baker, Apparent and True Amino Acid Digestibility of a Crystalline Amino Acid Mixture and of Casein, Department of Animal Sciences - University of Illinois, 2014, S. 3784.
2. FAO, Report of a Sub-Committee of the 2011 FAO Consultation on Protein Quality Evaluation in Human Nutrition, The assessment of amino acid digestibility in foods for humans and including a collation of published ileal amino acid digestibility data for human foods, 2012, Anhang 1, S. 28-55.



Abkürzungen

DIAAS - Digestible Indispensable Amino Acid Score
FND - Federatie Nederlandse Diervoederketen
CVB - Centraal Veevoeder Bureau
FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations, zu Deutsch: Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation