Makronährstoff-Aufteilung: Protein, Fett, Kohlenhydrate

Eine Makronährstoff-Aufteilung ist eine Menge von drei Zahlen: Gramm Protein, Fett und Kohlenhydrate. Die Aufteilung ist keine Eigenschaft eines Lebensmittels oder einer Diät. Sie ist eine Eigenschaft des Körpergewichts einer Person, ihres Energieziels und der Reihenfolge, in der die drei zugewiesen werden. Feste prozentuale Aufteilungen – 40/30/30, 50/30/20 – sind in Printmedien üblich, weil sie leicht zu setzen sind, nicht weil sie zur Arithmetik menschlicher Körper unterschiedlicher Größe passen.

Die Arithmetik, die passt, ist sequenziell. Protein wird zuerst aus dem Körpergewicht festgelegt. Fett wird zweitens festgelegt, bis zu einer Untergrenze. Kohlenhydrate nehmen den Rest. Diese Reihenfolge ist die Seite. Alles unten ist die Arithmetik, die Quellen der Zahlen und die Stellen, an denen die Zahlen weicher sind, als sie aussehen.

Woher die Zahlen kommen

Energieangaben auf Lebensmitteletiketten und in Datenbanken werden nicht für jedes Lebensmittel gemessen. Sie werden aus Atwater-Faktoren berechnet, veröffentlicht von W.O. Atwater 1899 und verfeinert in USDA Handbook 74 (1973). Die allgemeinen Faktoren sind 4 kcal/g für Protein, 9 kcal/g für Fett und 4 kcal/g für Kohlenhydrate. Dies sind Durchschnittswerte über gemischte Ernährungsweisen, keine Konstanten. Für spezifische Lebensmittel unterscheiden sich die Faktoren: Protein in Fleisch liegt im Durchschnitt näher bei 4,3 kcal/g, Kohlenhydrate in Gemüse näher bei 3,5 kcal/g wegen der Ballaststoffe. Die FDA erlaubt die allgemeinen Faktoren auf Etiketten.

Das Etikett selbst trägt Toleranzen. Die FDA-Richtlinie erlaubt es, ein Lebensmittel als 0 g Fett zu kennzeichnen, wenn es weniger als 0,5 g pro Portion enthält, und als 0 kcal, wenn es weniger als 5 kcal pro Portion enthält. Ein Kochspray kann „0 Kalorien“ drucken, während es 1–2 kcal pro Sprühstoß liefert, weil die Portionsgröße auf null rundet. Ein Etikett kann auch Gramm auf die nächsten 0,5 g und Kalorien auf die nächsten 10 kcal runden. Die Arithmetik, um die tatsächliche Zahl zu ermitteln, besteht darin, Gramm mit Atwater-Faktoren zu multiplizieren und mit den gedruckten Kalorien zu vergleichen.

Proteinbedarf wird aus dem Körpergewicht festgelegt, nicht aus einem Prozentsatz der Energie. Die RDA beträgt 0,8 g/kg für Erwachsene (Institute of Medicine, 2005). Das ist ein Minimum, um Mangel bei sitzenden Menschen zu verhindern. Für aktive Erwachsene geben Position Stands der American Dietetic Association, Dietitians of Canada und des American College of Sports Medicine (2009) 1,2–1,7 g/kg an. Für krafttrainierte Personen ist 1,6 g/kg ein übliches Ziel, mit einer Spanne von 1,4–2,0 g/kg.

Fett hat eine Untergrenze. Der Acceptable Macronutrient Distribution Range des Institute of Medicine für Fett liegt bei 20–35 % der Energie. In Gramm pro Kilogramm liegt diese Untergrenze bei etwa 0,6–0,8 g/kg. Darunter werden die Aufnahme fettlöslicher Vitamine und die Hormonfunktion schwerer aufrechtzuerhalten. Die Untergrenze ist kein Ziel; sie ist der Punkt, unterhalb dessen die Arithmetik nicht mehr sicher durchzuführen ist.

Kohlenhydrate sind der Rest. Die RDA für Kohlenhydrate beträgt 130 g/Tag für Erwachsene, festgelegt, um das Gehirn zu versorgen. Das ist eine Untergrenze für die Ernährung, kein Ziel für die Aufteilung.

Die Tabelle: Was die Zahl verändert

Die Zahl, die sich am meisten ändert, ist der Prozentsatz, der sich aus einer festen Grammzuweisung ergibt. Die Tabelle unten zeigt die Bedingung, unter der sich der Prozentsatz ändert.

Die letzten beiden Zeilen sind identisch, weil eine prozentuale Aufteilung das Körpergewicht nicht kennt. Bei 100 kg sind 200 g Protein 2,0 g/kg, über der Spanne. Bei 50 kg sind 200 g Protein 4,0 g/kg, weit über jedem evidenzbasierten Ziel und eine Dosis, die Fett und Kohlenhydrate verdrängt. Die 40/30/30-Aufteilung ist als Arithmetik nicht falsch; sie ist als Standard falsch, weil sie Gramm ohne Bezug zur Person zuweist.

Durchgerechnete Berechnung: zwei Körpergewichte

Die Berechnung unten verwendet Mifflin-St Jeor für den Grundumsatz (Mifflin et al., 1990), einen Aktivitätsmultiplikator und die sequenzielle Zuweisung. Der Standardfehler von Mifflin-St Jeor beträgt etwa 10 % bei Erwachsenen, sodass das Energieziel diese Bandbreite trägt.

Schritt 1: Grundumsatz (Mifflin-St Jeor)
  Männer:   GU = 10*kg + 6,25*cm - 5*Alter + 5
  Frauen:   GU = 10*kg + 6,25*cm - 5*Alter - 161

Schritt 2: Erhaltungsenergie
  Sitzend: GU * 1,2
  Leichte Aktivität: GU * 1,375
  Mäßig: GU * 1,55
  Sehr aktiv: GU * 1,725

Schritt 3: Protein
  Protein_g = kg * g_pro_kg

Schritt 4: Fett-Untergrenze
  Fett_g = kg * 0,6 bis 0,8

Schritt 5: Kohlenhydrat-Rest
  KH_g = (kcal - Protein_g*4 - Fett_g*9) / 4

Beispiel A: 50 kg Frau, 160 cm, 30 Jahre, mäßige Aktivität
  GU = 10*50 + 6,25*160 - 5*30 - 161 = 500 + 1000 - 150 - 161 = 1189 kcal
  Erhaltung = 1189 * 1,55 = 1843 kcal
  Protein = 50 * 1,6 = 80 g (320 kcal)
  Fett = 50 * 0,8 = 40 g (360 kcal)
  KH = (1843 - 320 - 360) / 4 = 1163 / 4 = 291 g
  Aufteilung: 80 g Protein (17 %), 40 g Fett (20 %), 291 g KH (63 %)

Beispiel B: 100 kg Mann, 180 cm, 40 Jahre, mäßige Aktivität
  GU = 10*100 + 6,25*180 - 5*40 + 5 = 1000 + 1125 - 200 + 5 = 1930 kcal
  Erhaltung = 1930 * 1,55 = 2992 kcal
  Protein = 100 * 1,6 = 160 g (640 kcal)
  Fett = 100 * 0,8 = 80 g (720 kcal)
  KH = (2992 - 640 - 720) / 4 = 1632 / 4 = 408 g
  Aufteilung: 160 g Protein (21 %), 80 g Fett (24 %), 408 g KH (55 %)

Die beiden Aufteilungen sind prozentual ähnlich – 17/20/63 und 21/24/55 –, aber die Grammengen unterscheiden sich um den Faktor zwei. Eine feste 40/30/30-Aufteilung würde beiden Personen 200 g Protein geben. Für die 50 kg schwere Frau sind das 4,0 g/kg, eine Dosis ohne Evidenzbasis, die bei 2.000 kcal nur 67 g Fett und 150 g Kohlenhydrate übrig lässt. Der Prozentsatz sieht gleich aus; die Biologie nicht.

Was Menschen falsch machen

Der häufige Fehler ist, eine Makro-Aufteilung als Eigenschaft einer Diät statt als Eigenschaft einer Person zu behandeln. Der Fehler ist natürlich, weil die Ernährungsberichterstattung Aufteilungen oft als Verhältnisse präsentiert – 40/30/30, 50/25/25 – und Verhältnisse skalierungsfrei sind. Ein Verhältnis von 40:30:30 ist dasselbe, ob der Teller klein oder groß ist. Aber der Körper ist nicht skalierungsfrei. Proteinbedarf skaliert mit dem Körpergewicht, Fettbedarf skaliert mit dem Körpergewicht, und Energiebedarf skaliert mit Körpergewicht und Größe. Das Verhältnis ist das Ergebnis der Berechnung, nicht die Eingabe.

Ein zweiter Fehler ist, die Null auf einem Etikett als Null zu lesen. Ein Lebensmittel mit 0,4 g Fett pro Portion kann 0 g Fett drucken. Ein Lebensmittel mit 4 kcal pro Portion kann 0 kcal drucken. Die Arithmetik, um die tatsächliche Zahl zu ermitteln, besteht darin, die Gramm mit den Atwater-Faktoren zu multiplizieren und mit den gedruckten Kalorien zu vergleichen. Wenn die gedruckten Kalorien niedriger sind als die Summe der Makros mal ihre Faktoren, rundet das Etikett ab. Das Wiegen des Lebensmittels und die Verwendung einer Datenbank mit Werten pro 100 g vermeidet die Portionsgrößen-Rundung vollständig.

Ein dritter Fehler ist, die Fett-Untergrenze als Ziel zu behandeln. Die Untergrenze liegt bei 0,6–0,8 g/kg. Darunter zu gehen ist kein Weg, einen größeren Kohlenhydrat-Rest zu schaffen; es ist der Punkt, an dem die Arithmetik nicht mehr sicher durchzuführen ist. Der AMDR des IOM für Fett liegt bei 20–35 % der Energie, und die Untergrenze in Gramm pro Kilogramm ist eine separate Prüfung.

Was man anders machen sollte

Wiegen Sie Lebensmittel, statt Etiketten zu misstrauen. Eine Küchenwaage und eine Datenbank mit Werten pro 100 g liefern Zahlen, die nicht von der Rundung des Herstellers abhängen. Legen Sie Protein aus dem Körpergewicht fest, mit 1,2–1,7 g/kg für aktive Erwachsene und 0,8 g/kg als RDA für Sitzende. Legen Sie Fett auf 0,6–0,8 g/kg fest. Lassen Sie Kohlenhydrate den Rest nehmen. Berechnen Sie neu, wenn sich das Körpergewicht um mehr als ein paar Kilogramm ändert, weil sich die Grammzuweisungen mit ihm verschieben. Das Energieziel trägt einen Standardfehler von 10 % von Mifflin-St Jeor, also behandeln Sie die endgültige Kohlenhydratzahl als Band, nicht als Punkt.

Diese Seite ist keine medizinische Beratung. Für Unterstützung bei Essstörungen wenden Sie sich an die National Eating Disorders Association Helpline unter 1-800-931-2237 (USA) oder Beat unter 0808 801 0677 (UK).