Lexikon der Ernährung: Stickstoff-Bilanz
Stickstoff-Bilanz, E nitrogen balance, Differenz zwischen zugeführter Menge an Stickstoff (N, hauptsächlich in Form von Protein) und ausgeschiedener Menge an Stickstoff (hauptsächlich in Form von Harnstoff und Ammoniak im Urin). In der Praxis wird im Stuhl (aus nichtabsorbiertem Nahrungsprotein und abgeschilferten Zellen) und über die Haut ausgeschiedener Stickstoff entweder nicht oder als fixer Faktor (ca. 1 g N / d) berücksichtigt.
Die Stickstoff-Ausscheidung über N-haltige Komponenten im Urin und deren Verhältnis zueinander sind abhängig von der N-Zufuhr.
Bestimmung: Die Erfassung der S. erfordert eine mehrtägige Untersuchungsperiode. Während der Gewöhnungsperiode (mind. 8 Tage) konsumieren die Testpersonen unter kontrollierten Bedingungen die vordefinierte Kost. Über einen Zeitraum von ca. 6 Tagen werden anschließend 24 h-Urin und (wenn möglich) Faeces gesammelt.
Sowohl der N-Gehalt der Kost als auch die N-Ausscheidung wird mittels gängiger Methoden (z. B. Chemilumineszenz, Kjeldahl) bestimmt. Die Varianz der Bilanzmessungen liegt bei ca. 10–15 %. Folgende zwei Faktoren beeinflussen unter physiologischen Bedingungen die N-Bilanz und müssen während der Studie konstant gehalten werden:
Energiezufuhr: bei ungenügender Energiezufuhr veringert sich auch die N-Bilanz.
Körperliche Aktivität: körperliche Arbeit steigert den Protein-turnover in der Muskulatur leicht.
Bedeutung: Gesunde Erwachsene sind generell im N-Gleichgewicht (Proteinzufuhr ersetzt abgebautes Protein, vgl. aber Anabolika); ist die Zufuhr deutlich über dem Proteinbedarf, wird entsprechend mehr N ausgeschieden (Tab.). Heranwachsende weisen eine positive Bilanz auf: zugeführtes Nahrungsprotein bzw. Aminosäuren werden verstärkt retiniert und zum Neuaufbau von körpereigenen Proteinen (z. B. im Muskel) herangezogen. Deckt die Zufuhr an N nicht die endogenen Verluste, ist die N-Bilanz negativ. Dies tritt vor allem bei einer krankeitsbedingten Erhöhung des Proteinkatabolismus auf.
Studien zur S. werden bei der Ermittlung des Mindestbedarfs an definierten Proteinen und damit zur Bestimmung der Proteinqualität herangezogen. Unter zeitlich begrenzter proteinfreier Ernährung kann die obligatorische Stickstoff-Ausscheidung (Stickstoff-Minimum, ca. 3,5 g N / Tag) erfasst werden. Durch Multiplikation mit 6,25 (N hat ca. 16 % Anteil an Proteinen, s. a. Protein-Berechnungsfaktoren) errechnet sich dadurch ein obligater Proteinabbau von ca. 22 g / Tag.
Stickstoff-Bilanz: Tab. Durchschnittliche obligatorische Stickstoff-(Protein-)Verluste erwachsener Männer bei proteinfreier Ernährung.]
| ||||
| Urin | 37 | 0,23 | ||
| Faeces | 12 | 0,08 | ||
| Haut | 3 | 0,02 | ||
| andere Verluste | 2 | 0,01 | ||
| Summe | 54 | 0,34 |
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