Experten empfehlen zur Gewichtsreduktion nahezu einhellig eine energiereduzierte, kohlenhydratreiche, fettarme Kost mit mäßigem Proteinanteil (ca. 15 Energie%). Neuere klinische Studien zeigen jedoch, dass proteinreiche (bis zu 45 Energie%), vergleichsweise kohlenhydrat- und fettarme Kost einen höheren Gewichtsverlust, teilweise auch verbesserten Nüchtern-Insulin-, -Triglycerid- und -Cholesterinspiegel bewirken kann als isokalorische Kost mit klassischer Nährstoffrelation. Als Mechanismen werden die Stimulierung des Sättigungshormons Cholezystokinin durch Nahrungsprotein und dadurch bedingt geringere Energieaufnahme, ein weniger stark reduzierter Ruheumsatz und/oder höhere Thermogenese diskutiert. Eine Studie, bei der protein- und kohlenhydratreiche, fettarme mit fettreicher Kost verglichen wurde, bestätigt die höhere Thermogenese bei Ersterer. Aus der Versuchsanordnung lässt sich jedoch nicht entnehmen, ob Protein oder Kohlenhydrate für den Effekt ausschlaggebend waren. Die vorliegende Studie geht dieser Frage nach.
Testpersonen (TP) sind 10 stoffwechselgesunde, normalgewichtige (BMI 18,6-28,4), junge Frauen mit regelmäßiger Menstruation, Nichtraucher, 19-22 Jahre. Im Abstand von 28 oder 56 Tagen (1 oder 2 Menstruationszyklen) wird in randomisierter Reihenfolge ein eintägiger Test durchgeführt mit kohlenhydrat- bzw. proteinreicher Kost, zubereitet aus landestypischen Lebensmitteln. Die high protein diet (HP) enthält je 30% der Energie als komplexe Kohlenhydrate, Protein und Fett und 10% als Zucker, die high carbohydrate diet (HC) 50% komplexe Kohlenhydrate, 10% Zucker, 15% Protein und 25% Fett. Die Portionsgrößen (Energieaufnahme) werden individuell berechnet (Grundumsatz nach der Harris-Benedict-Gleichung x 1,3). Alle TP verzehren an den beiden Tagen vor dem jeweiligen Test die HC, am Testtag selbst werden 3 Mahlzeiten (HP bzw. HC) in Abständen von jeweils 4 h gereicht. Jede Mahlzeit muss nach 15 Min. vollständig verzehrt sein.
Die Basiswerte für Körpergewicht, Körpertemperatur, Körperzusammensetzung (plethysmographisch) und Ruheumsatz (indirekte Kalorimetrie, spirometrisch über 20 Min. nach 30 Min. Adaptation) werden morgens nüchtern ermittelt. Die Bestimmung des Energieverbrauchs und der Körpertemperatur wiederholt sich 2_ h nach jeder Mahlzeit. Die Kalorimetrie wird in einem temperierten Raum unter standardisierten Bedingungen durchgeführt. Die TP sitzen ruhig; sie dürfen nicht schlafen. Blutproben werden entnommen vor Testbeginn und am darauffolgenden Morgen zur Bestimmung von Insulin, Harnstoff und Kreatinin; die glomeruläre Filtrationsrate der Nieren wird aus Harnstoff und Kreatinin im 24h-Urin ermittelt.
Körpergewicht und Ruheumsatz der TP unterscheiden sich an den beiden Testtagen (HP/HC) nicht. Der postprandiale Energieumsatz ist hingegen am HP-Tag nach Frühstück und Mittagessen um jeweils 8, nach dem Abendessen um 14 kcal/h höher als am HC-Tag. Die Differenzen sind für Frühstück und Abendessen signifikant (p <0,05). Die Körpertemperatur steigt an beiden Testtagen kontinuierlich an, bei HP tendenziell stärker als bei HC (Abend: +40%; p <0,082). Für HP lässt sich eine Korrelation zwischen Körpertemperatur und Ruheumsatz während der 12-stündigen Testperiode ermitteln, für HC nicht. Der Nicht-Protein RQ (= respiratorischer Quotient) als Maß für die Substratoxidation und der Nüchtern-Insulinspiegel werden durch die unterschiedlichen Kostformen nicht beeinflusst.
Stickstoffbilanz und Harnstoff-Konzentration im Plasma sind erwartungsgemäß nach HP höher als nach HC (7,6±0,9 vs. -0,4±0,5 g N/d bzw. 13,9±0,9 vs. 11,2±1,0 mg/dl); die glomeruläre Filtrationsrate wird durch HP nicht beeinträchtigt (129,9±19,5 vs. 131,6 ±15,2).
Die postprandiale Thermogenese ist nach HP ca. doppelt so hoch wie nach HC; die Differenz (Summe der 3 gemessenen Werte) beträgt 30 kcal/h. Nach Literaturangaben hält der Protein-induzierte Anstieg der Thermogenese 2-3 h an, der Kohlenhydrat-induzierte normalisiert sich rascher. Danach ergibt sich für die vorliegende Studie mit HP ein Energiemehrverbrauch von ca. 90 kcal/d. Es muss noch geklärt werden, ob der Effekt nur bei Mischkost auftritt, oder ob er auch mit pflanzlichem Protein allein zu erzielen ist.
Die Ergebnisse der Studie werden mit denen anderer Autoren verglichen; biochemische Mechanismen und mögliche metabolische Langzeiteffekte proteinreicher Kostformen, insbesondere Nierenfunktionsstörungen, werden diskutiert. Der Proteinanteil der HP liegt mit 2g/kg KG/d an der Obergrenze der Empfehlungen (durchschnittliche Proteinzufuhr in den USA: 1g/kg KG/d). Ein akuter Effekt auf die glomeruläre Filtrationsrate und andere Indikatoren der Nierenfunktion ist jedoch nicht erkennbar.
In Anbetracht der hohen Akzeptanz proteinreicher Kostformen im Vergleich zu solchen mit hohem Anteil an komplexen Kohlenhydraten und des offensichtlich höheren Energieverbrauchs sehen die Autoren in einer Kost mit bis zu 30 Energie% Protein eine Alternative zur kohlenhydratreichen Reduktionskost.