Proteinqualität einfach erklärt: Biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS

Biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS sind Methoden zur Bewertung der Proteinqualität. Sie beurteilen, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren deckt und wie effizient der Körper diese nutzen kann.

Je höher die Proteinqualität, desto besser deckt ein Protein den Bedarf an essentiellen Aminosäuren und unterstützt den Aufbau körpereigener Proteine.

DIAAS gilt heute als das differenzierteste Modell, während die biologische Wertigkeit und PDCAAS weiterhin zur Einordnung von Proteinquellen verwendet werden.

Dieser Beitrag erklärt und vergleicht diese drei gängigsten Methoden und zeigt, welche Aussagekraft sie für die Bewertung der Proteinqualität haben. 

Die Proteinqualität beschreibt, wie gut ein Protein den Körper mit essenziellen Aminosäuren versorgt und für den Aufbau körpereigener Proteine genutzt werden kann. Zu den bekanntesten Systemen für die objektive Bewertung der Proteinqualität gehören die biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS.^[1]

Proteine bestehen aus Aminosäuren. Einige davon sind essenziell und müssen über die Ernährung aufgenommen werden. Für die Proteinqualität zählt deshalb nicht nur die Proteinmenge, sondern auch die Zusammensetzung der enthaltenen Aminosäuren.

Ein Protein mit hoher Qualität liefert alle essenziellen Aminosäuren in einem Verhältnis, das den Bedarf des Körpers gut deckt.

Biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS bewerten, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren deckt. Deshalb bilden essenzielle Aminosäuren die Grundlage aller drei Bewertungssysteme.

Essenzielle Aminosäuren sind Aminosäuren, die der Körper nicht selbst oder nicht in ausreichender Menge herstellen kann. Für Erwachsene gelten neun Aminosäuren als essenziell, die daher über die Ernährung aufgenommen werden müssen.

Sie sind unter anderem für den Aufbau und Erhalt von Muskelmasse^[2], Organen, Enzymen, Hormonen und anderen körpereigenen Strukturen erforderlich. Fehlt eine essenzielle Aminosäure, kann der Körper bestimmte Proteine und Strukturen nicht optimal bilden.^[3]

Eine limitierende Aminosäure ist die essenzielle Aminosäure, die im Verhältnis zum Bedarf des Körpers am wenigsten in einem Protein vorhanden ist. Sie verhindert die optimale Nutzung der übrigen Aminosäuren und vermindert die Proteinqualität.

Daher kombinieren viele vegane Proteinpulver mehrere Proteinquellen. Unterschiedliche Aminosäurenprofile können sich so ergänzen und limitierende Aminosäuren einzelner Proteinquellen teilweise ausgleichen.

Erbsenprotein ergänzt etwa das vergleichsweise lysinärmere Aminosäurenprofil von Reisprotein, während Reisprotein mehr Methionin liefert als Erbsenprotein. Gemeinsam liefern beide ein ausgewogeneres Aminosäurenprofil, das in biologischer Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS einen höheren Wert erreicht.

Im Beitrag Aminosäurenprofile bei Proteinpulvern: Was macht ein gutes Aminosäurenprofil aus? ist alles Wissenswerte zu Aminosäuren und Bewertungskriterien von Aminosäurenprofilen bei Proteinpulver hinterlegt.

Die biologische Wertigkeit ist eine klassische Methode zur Bewertung der Proteinqualität. Sie beschreibt, wie effizient der Körper aufgenommenes Nahrungsprotein für den Aufbau körpereigener Proteine und Strukturen nutzen kann.

Lange Zeit galt die biologische Wertigkeit als wichtigste Kennzahl für den Vergleich von Proteinquellen und wird, unter anderem aufgrund ihrer Einfachheit, auch heute noch verwendet.

Die biologische Wertigkeit bewertet, wie gut ein Nahrungsprotein in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann. Maßgeblich für die biologische Wertigkeit ist die Zusammensetzung der enthaltenen essenziellen Aminosäuren.

Als Referenz dient traditionell Vollei mit einer biologischen Wertigkeit von 100. Andere Proteinquellen werden daran gemessen. Werte unter 100 weisen auf eine geringere, Werte über 100 auf eine höhere biologische Wertigkeit hin.

Eine Biologische Wertigkeit über 100 entsteht meist durch die Kombination verschiedener Proteinquellen. Dabei können sich unterschiedliche Aminosäurenprofile gegenseitig ergänzen.

Ein bekanntes Beispiel ist die bereits genannte Kombination aus Erbsen- und Reisprotein. Erbsenprotein enthält vergleichsweise wenig Methionin, Reisprotein vergleichsweise wenig Lysin. Gemeinsam entsteht ein ausgewogeneres Aminosäurenprofil, das in der biologischen Wertigkeit häufig besser bewertet wird als die einzelnen Proteinquellen für sich betrachtet.

Trotz modernerer Bewertungsmethoden wird die biologische Wertigkeit bis heute häufig verwendet.

Die biologische Wertigkeit ist …

• leicht verständlich.
• seit vielen Jahrzehnten etabliert.
• gut geeignet, um Proteinquellen grob und schnell zu vergleichen.
• ein sinnvolles Werkzeug, um Proteinquellen gezielt zu kombinieren. 

Die biologische Wertigkeit liefert eine hilfreiche Orientierung, berücksichtigt jedoch nicht alle Faktoren der Proteinqualität.

Nachteile der biologischen Wertigkeit sind …

• ihre Ungenauigkeit im Vergleich mit modernen Methoden wie PDCAAS oder DIAAS.
• ihre nicht ausdifferenzierte Beurteilung der Aminosäureverfügbarkeit.
• mögliche Unterschiede je nach Berechnungsmethode. 

PDCAAS steht für Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, auf Deutsch: Aminosäuren-Score, korrigiert um die Proteinverfügbarkeit. Die Methode bewertet die Proteinqualität anhand des Aminosäurenprofils und der Proteinverfügbarkeit und war über viele Jahre der internationale Standard zur Beurteilung von Nahrungsproteinen.

PDCAAS wurde entwickelt, um Proteinqualität genauer zu bewerten als frühere Methoden wie die biologische Wertigkeit. Dabei werden nicht nur die enthaltenen essenziellen Aminosäuren berücksichtigt, sondern auch, wie gut das Protein vom Körper aufgenommen werden kann.

Mit der Einführung von PDCAAS sollten die Grenzen älterer Bewertungsmethoden überwunden werden. Ziel war eine standardisierte Methode, mit der sich unterschiedliche Proteinquellen objektiver und weniger fehleranfällig vergleichen lassen. 

PDCAAS bewertet, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren deckt und wie gut der Körper die enthaltenen Aminosäuren verwenden kann.

Dazu wird zunächst das Aminosäurenprofil einer Proteinquelle analysiert. Anschließend wird geprüft, welche essenzielle Aminosäure im Verhältnis zum menschlichen Bedarf am stärksten begrenzt ist. Dieser Wert wird mit der Proteinverfügbarkeit kombiniert und ergibt den PDCAAS-Wert.

Je höher der PDCAAS-Wert und mit ihm die Proteinqualität, desto besser deckt ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren.

PDCAAS-Werte werden bei 1,0 gedeckelt. Unterschiede zwischen sehr hochwertigen Proteinquellen bleiben dadurch unsichtbar.

PDCAAS war nach der biologischen Wertigkeit über viele Jahre die wichtigste internationale Methode zur Bewertung der Proteinqualität.

PDCAAS…

• berücksichtigt Aminosäurenprofil und Proteinverfügbarkeit.
• ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher Proteinquellen.
• wissenschaftlich gut etabliert. 

PDCAAS verbessert die Aussagekraft älterer Methoden zur Bewertung der Proteinqualität, berücksichtigt jedoch nicht alle relevanten Aspekte, die die Verfügbarkeit eines Proteins beeinflussen.

Nachteile von PDCAAS sind …

• die Deckelung der Werte bei 1,0.
• die fehlende Differenzierung bei sehr hochwertigen Proteinquellen.
• die weniger differenzierte Betrachtung einzelner essenzieller Aminosäuren.
• ihre Ungenauigkeit im Vergleich zu moderneren Methoden wie DIAAS. 

DIAAS steht für Digestible Indispensable Amino Acid Score, auf Deutsch etwa: Score der verdaulichen essenziellen Aminosäuren. DIAAS ist eine moderne Methode zur Bewertung der Proteinqualität. Sie analysiert die Verfügbarkeit einzelner essenzieller Aminosäuren genauer als PDCAAS und gilt heute als das differenzierteste Modell zur Bewertung der Proteinqualität.

DIAAS wurde von der Food and Agriculture Organization (FAO) als Weiterentwicklung von PDCAAS vorgeschlagen. Insbesondere sollten Unterschiede zwischen hochwertigen Proteinquellen genauer erfasst und die Verfügbarkeit einzelner essenzieller Aminosäuren differenzierter bewertet werden.

Wie bereits bei der Entwicklung von PDCAAS war das Ziel, eine noch präzisere und objektivere Bewertung der Proteinqualität auf Basis aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse zu ermöglichen.

DIAAS bewertet, wie gut einzelne essenzielle Aminosäuren aus einem Protein dem Körper tatsächlich zur Verfügung stehen und genutzt werden können.

Im Gegensatz zu PDCAAS wird nicht nur ein Gesamtwert berechnet. Stattdessen betrachtet DIAAS jede essenzielle Aminosäure einzeln und bewertet ihre Verfügbarkeit im Verhältnis zum menschlichen Bedarf. Dadurch entsteht ein differenzierteres Bild der Proteinqualität.

Je höher der DIAAS-Wert, desto besser liefert ein Protein die essenziellen Aminosäuren in einem Verhältnis, das dem Bedarf des Körpers entspricht und effektiv genutzt werden kann.

Hochwertige Proteinquellen können DIAAS-Werte von über 100 erreichen. Dadurch lassen sich Unterschiede in der Proteinqualität auch zwischen sehr hochwertigen Proteinen erkennen.

DIAAS zeigt damit genauer als die biologische Wertigkeit und PDCAAS, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren decken kann. 

DIAAS gilt heute als die modernste Methode zur Bewertung der Proteinqualität.

Vorteile von DIAAS sind …

• keine künstliche Deckelung der Werte bei 1,0.
• die differenzierte Bewertung einzelner essenzieller Aminosäuren.
• die genauere Berücksichtigung der Aminosäureverfügbarkeit.
• die bessere Vergleichbarkeit hochwertiger Proteinquellen.
• ihre hohe Relevanz für wissenschaftliche Vergleiche und die Produktentwicklung.
• ihr Status als aktueller wissenschaftlicher Standard.

Auch DIAAS besitzt Grenzen und liefert nicht in jeder Situation eine vollständig objektive Bewertung der Proteinqualität.

Nachteile von DIAAS sind:

• seine geringe Bekanntheit außerhalb der Wissenschaft.
• die begrenzte Datenlage für viele Lebensmittel.
• mögliche Unterschiede durch Verarbeitung, Rohstoffqualität und Untersuchungsmethode.
• der höhere Aufwand bei Berechnung und Datenerhebung.
• Unterschiede zwischen Datenquellen und Studienmethoden.

DIAAS gilt heute als das differenzierteste Modell zur Bewertung der Proteinqualität. PDCAAS war über viele Jahre der internationale Standard. Die biologische Wertigkeit bleibt ein einfacher und bekannter Vergleichswert.

Die biologische Wertigkeit eignet sich für ein grundlegendes Verständnis der Proteinqualität. PDCAAS erweitert die Bewertung um Aminosäurenprofil und Proteinverfügbarkeit. DIAAS bewertet einzelne essenzielle Aminosäuren differenzierter und gilt heute als das präziseste Bewertungsmodell.

Die Bewertung einer Proteinquelle hängt vom verwendeten Bewertungssystem ab. Über Biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS erreichen tierische Proteine häufig hohe Werte. Auch einzelne pflanzliche Proteine und gezielte Proteinkombinationen können eine hohe Proteinqualität erreichen.

Tierische Proteinquellen erreichen in allen drei Bewertungssystemen häufig hohe Werte. Ursache sind ihr vollständiges Aminosäurenprofil und die gute Verfügbarkeit der enthaltenen essenziellen Aminosäuren.

Pflanzliche Proteinquellen können ebenfalls hohe Bewertungen erreichen. Je nach Proteinquelle treten jedoch häufiger limitierende Aminosäuren auf. Durch die Kombination verschiedener Proteinquellen lässt sich die Proteinqualität verbessern.

Biologische Wertigkeit
Sehr hoch: Ei, Whey, Casein
Hoch: Fleisch, Fisch, Meeresfrüchte, Soja, Kartoffel, vegane Mehrkomponentenproteine
Mittel: Erbse, Ackerbohne, Nuss- und Samenproteine

PDCAAS
Sehr hoch: Whey, Casein, Ei
Hoch: Fleisch, Fisch, Soja, Kartoffel, vegane Mehrkomponentenproteine
Mittel: Erbse, Ackerbohne, Nuss- und Samenproteine

DIAAS
Sehr hoch: Whey, Casein, vegane Mehrkomponentenproteine
Hoch: Ei, Fleisch, Fisch, Meeresfrüchte, Soja, Kartoffel
Mittel: Erbse, Ackerbohne
Niedrig bis mittel: Nuss- und Samenproteine

Auch ohne ausgewiesene Werte für Biologische Wertigkeit, PDCAAS oder DIAAS lässt sich die Proteinqualität eines Proteinpulvers meist gut einschätzen.

Angaben zur biologischen Wertigkeit, PDCAAS oder DIAAS werden teilweise vom Hersteller veröffentlicht:

• Prüfe Herstellerwebsite und Verpackung.
• Proteinquellen stehen auf Verpackung und Zutatenliste.
• Aminosäurenprofile finden sich häufig auf Produktseiten oder Herstellerwebseiten.

Sind die biologische Wertigkeit, PDCAAS oder DIAAS nicht explizit deklariert, hilft dir ein Blick auf folgende Faktoren, die möglichen Daten selbst einzuschätzen.

• Proteinquelle
• Verarbeitungsgrad der Proteinquelle
• Abdeckung essenzieller Aminosäuren
• Ausgewogenes Verhältnis essenzieller Aminosäuren

Diese Werte werden nicht für alle Proteinpulver veröffentlicht. Bei fehlenden Angaben, können Proteinquelle und Aminosäurenprofil eine erste Orientierung bieten.

Neben der Proteinqualität gibt es bei Proteinpulvern noch weitere wichtige Qualitätsfaktoren. Welche das sind, haben wir für euch in unserem Beitrag zu den Qualitätsstandards bei Proteinpulvern zusammengeschrieben.

Hohe Werte bei Biologischer Wertigkeit, PDCAAS oder DIAAS sprechen meist für eine hohe Proteinqualität. Für die Einordnung spielen jedoch auch Proteinquelle, Aminosäurenprofil und mögliche limitierende Aminosäuren eine Rolle.

• Hohe Werte bei biologischer Wertigkeit, PDCAAS oder DIAAS sprechen für eine hohe Proteinqualität.
• Whey Protein, Ei, Milchprotein, Kartoffelprotein und hochwertige Mehrkomponentenproteine erreichen häufig hohe Scores.
• Kombinationen verschiedener Proteinquellen können die Proteinqualität verbessern.

Die Proteinqualität ist besonders wichtig, wenn der Bedarf an essenziellen Aminosäuren möglichst effizient gedeckt werden soll. Im Alltag bleibt jedoch eine ausreichende Gesamtproteinzufuhr die wichtigste Grundlage.

In bestimmten Lebenssituationen gewinnt die Proteinqualität zusätzlich an Bedeutung.

Besonders wichtig ist die Proteinqualität bei:

• Krafttraining
• Muskelaufbau
• Kalorienreduzierter Diät
• Veganer Ernährung
• Höherem Alter

In diesen Situationen kann es besonders sinnvoll sein, Proteinquellen mit einer hohen biologischen Wertigkeit bzw. hohen PDCAAS- oder DIAAS-Werten zu bevorzugen. 

Proteinqualität gibt an, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren im Körper deckt. Die biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS sind die wichtigsten Systeme, um die Proteinqualität zu bewerten und Proteinquellen miteinander zu vergleichen.

Die drei Bewertungssysteme unterscheiden sich vor allem in ihrem Ansatz:

• Biologische Wertigkeit: Klassisches und leicht verständliches Modell zur Bewertung der Proteinqualität.
• PDCAAS: Berücksichtigt zusätzlich das Aminosäurenprofil und die Proteinverfügbarkeit, ist jedoch auf einen Maximalwert von 1,0 begrenzt.
• DIAAS: Gilt heute als das differenzierteste Bewertungsmodell und ermöglicht eine genauere Beurteilung der Proteinqualität.

Für die Praxis gilt: Eine ausreichende Proteinzufuhr bleibt die wichtigste Grundlage. Die Proteinqualität gewinnt insbesondere bei Krafttraining, einer veganen Ernährung, kalorienreduzierten Diäten oder im höheren Alter zusätzlich an Bedeutung.

Die wichtigsten Erkenntnisse auf einen Blick:

• Proteinqualität beschreibt, wie gut ein Protein den Bedarf an essenziellen Aminosäuren deckt.
• Biologische Wertigkeit, PDCAAS und DIAAS bewerten Proteinqualität mit unterschiedlichen Methoden.
• DIAAS gilt heute als das differenzierteste Bewertungsmodell.
• Hochwertige Proteinquellen liefern essenzielle Aminosäuren in einem günstigen Verhältnis.
• Im Alltag sind sowohl eine ausreichende Proteinzufuhr als auch eine hohe Proteinqualität entscheidend. 

Quellen:

1. Quelle: Food and Agriculture Organization. (2013). Dietary protein quality evaluation in human nutrition (FAO Food and Nutrition Paper No. 92). FAO. https://www.fao.org/ag/humannutrition/35978-02317b979a686a57aa4593304ffc17f06.pdf Zurück zum Text
2. Quelle: Zugelassene gesundheitsbezogene Angabe gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012: Proteine tragen zu einer Zunahme an Muskelmasse bei. Proteine tragen zur Erhaltung von Muskelmasse bei. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=CELEX:32012R0432&from=DE#d1e242-1-1 Zurück zum Text
3. Quelle: World Health Organization, Food and Agriculture Organization, & United Nations University. (2007). Protein and amino acid requirements in human nutrition (WHO Technical Report Series No. 935). World Health Organization.