Ist eine Kalorie eine Kalorie?

Andrea C. Buchholz und Dale A. Schoeller vom Department of Nutritional Sciences der University of Wisconsin-Madison befassten sich mit der Wirkung von Diäten mit unterschiedlicher Zusammensetzung der Makronährstoffe. In den letzten Jahren ist vor allem durch die so genannte Atkins-Diät eine Diätform populär geworden, die auf hoher Eiweißzufuhr bei meistens gleichzeitig geringer Kohlenhydrataufnahme basiert. Einige Studien belegten auch bereits, dass trotz gleichbleibender Energiezufuhr langfristig Probanden mehr Gewicht abnahmen, wenn sie zum Beispiel Fettkalorien durch Eiweißkalorien ersetzten. Dieses thermodynamisch unerklärliche Phänomen versuchte die Forschergruppe anhand der bisherigen Studien zu enträtseln. Denn da eine Kalorie nach den Regeln der Thermodynamik immer der Energiemenge genau einer Kalorie entspricht, liegen die Ursachen weiterhin im Dunkeln.

Der Körper setzt Kalorien in Wärme um, aber nicht alle Energie wird umgewandelt

Eine Kalorie ist nach einfacher Definition eine Energieeinheit, die 4,184 Joule entspricht. Die Menge einer Kilokalorie wird etwa benötigt, um einen Liter Wasser von 15 ° C auf 16 °C zu erhitzen. Energie kann niemals zerstört, sondern nur umgewandelt werden, und der menschliche Körper transformiert permanent Energie, indem er Kalorien in Wärme umsetzt.
Da der Körper aber kein perfekter Motor ist, entspricht die aus der Nahrung aufgenommene Menge nicht exakt der dem Körper zur Verfügung stehenden Energiemenge. Hier zeigt sich das Konzept der umsetzbaren Energie, d.h. zwischen der Energiemenge in der aufgenommenen Nahrung, der verarbeiteten und der mit dem Urin wieder ausgeschiedenen Menge bestehen jeweils Unterschiede.
Der Frage, welche Makronährstoffe den gesamten Energieumsatz stärker ankurbeln als andere, gingen bereits mehrere Forscherteams nach. Allerdings liegt dabei immer eine besondere Schwierigkeit darin, dass die Nährstoffe nicht isoliert messbar sind, da sich der Mensch nur aus einer Kombination ernähren kann.

High-Protein-Diäten: 2,5 kg mehr Gewichtsabnahme in 12 Wochen

Die Forscher nahmen sich neun Studien der vergangenen Jahre vor, die sich mit so genannten High-Protein-Diäten, Low-Carb-Diäten und den Low-Fat-Diäten befassten und in denen Energieverbrauch und Gewichtsabnahme beobachtet wurden. Diäten mit hoher Eiweißaufnahme bei geringem Kohlenhydratkonsum führten durchschnittlich zu 2,5 kg mehr Gewichtsabnahme in einem Zeitraum von 12 Wochen, obwohl sich die zugeführte Energiemenge in Kalorien entsprach.
In zwei jüngeren Untersuchung von Whitehead et al. und Mikkelsen et al. stellte sich weiter heraus, dass eine erhöhte Proteinaufnahme den Gesamtenergieverbrauch des Körpers steigert. Bei einer Aufnahme von 10 Prozentpunkten mehr Eiweiß anstelle anderer Makronährstoffe konnte ein erhöhter Energieverbrauch von 7 pro 1000 kcal gemessen werden. Demnach steigt beispielsweise bei einer Diät mit 35 % Eiweißanteil im Gegensatz zu 15 % der Energieverbrauch um 21 kcal. Die Veränderung der Anteile von Fett und Kohlenhydraten zeigte hingegen keine Veränderungen im Energieverbrauch. Auch wenn also von allen Makronährstoffen allein dem Eiweiß eine thermisch erhöhende Wirkung attestiert werden kann, ist diese doch im Ergebnis so gering, dass sie nicht geeignet ist, die unterschiedlichen Gewichtsabnahmen zu erklären. Nach den genannten Ergebnissen könnte die Gewichtsabnahme nach 12 Wochen nämlich nur 0,8 kg betragen.

Gewichtsabnahme kann auch durch Wasserverlust entstehen

Ein weiterer Faktor könnten nach Buchholz und Schoeller Unterschiede in Verteilung der verlorenen Körpermasse sein. Der schnelle Verlust von Wasser anstelle von Fettmasse und speziell bei einer kohlenhydratarmen Ernährung der Verlust von Glykogenspeichern kann nach Ansicht der Forscher die Gewichtsabnahme um weitere gut zwei Kilogramm in 12 Wochen im Rahmen der High-Protein-Diäten erklären. Die betrachteten Ergebnisse wiesen vor allem darauf hin, dass die Gewichtsabnahme sich gerade zu Beginn der Diät vollzog, während langfristig nur geringe Unterschiede erkennbar waren.
Demnach bleibt aus ihrer Sicht auch weiterhin eine Kalorie eine Kalorie. Da alle Unterschiede, die sich in der Energiebilanz gezeigt haben, vernachlässigenswert sind, müssen noch weitere Forschungen in Zukunft andere Faktoren als Ursachen der Gewichtsschwankung eingehend beleuchten.
Quelle: American Journal of Clinical Nutrition
Is a calorie a calorie?