Proteine (Eiweiß) unterliegen im Körper einem permanenten Auf- und Abbau. Im Normalfall entspricht der Eiweißabbau mengenmäßig dem Eiweißaufbau. Die Aminosäuren, die aus dem Abbau stammen, werden recycelt und dienen der Neubildung. Täglich werden ungefähr 300 g Eiweiß im Körper umgesetzt. 70-80 g Eiweiß stammen aus der Nahrung, weitere 70 g aus Sekreten, Enzymen und abgeschilferten Zellen des Magen-Darm-Trakts. Nur ein sehr geringer Teil wird mit dem Stuhl ausgeschieden. Die restlichen Aminosäuren werden recycelt.
Das zentrale Organ für die Regulierung des Aminosäuren-Spiegels im Blut ist die Leber. Sie gleicht den unregelmäßigen, stoßartigen Zustrom von Aminosäuren nach der Nahrungsaufnahme aus, indem Aminosäuren ab- und umgebaut und Eiweiße gebildet werden. Bei hohem Zustrom von Aminosäuren baut die Leber einen erheblichen Anteil davon ab. Einen weiteren Teil beseitigt die Leber durch Bildung von Proteinen: Transportproteine – insbesondere Albumin –, die ans Blut abgegeben werden und Proteine, die in der Leber gespeichert werden. Der Albumin-Spiegel des Blutes zeigt somit sehr gut an, ob die Versorgung mit Eiweißen ausreichend ist. Eiweiße werden nur in Notsituationen zur Energiegewinnung genutzt, beispielsweise bei Nulldiäten oder starken körperlichen Belastungen. In diesen Fällen kommt es zum Muskelabbau.
Essentielle Aminosäuren müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Sowohl die Gesamtmenge an essentiellen Aminosäuren als auch die Einzelmenge derer in einem Nahrungseiweiß spielen eine Rolle. Die Aminosäure, die in der geringsten Menge enthalten ist, begrenzt die Wertigkeit des Eiweiß. Je mehr das Aminosäuremuster des Nahrungseiweiß dem Aminosäurebedarf des Körpers entspricht, desto höher ist die biologische Wertigkeit. Die biologische Wertigkeit bezeichnet das Maß dafür, wie viel Gramm Körpereiweiß aus 100 g Nahrungseiweiß gebildet werden. Hat das Nahrungseiweiß eine hohe Wertigkeit, muss für die Deckung des Eiweißbedarfs – bei ausreichender Energie- und Fettzufuhr – weniger zugeführt werden.
Die biologische Wertigkeit tierischer Lebensmittel ist höher als die pflanzlicher Lebensmittel. Das Eiweiß des Eis hat mit 94 % die höchste biologische Wertigkeit und wird als Referenzgröße für andere Eiweiße mit 100 % gleichgesetzt. Durch die Kombination verschiedener Lebensmittel kann die biologische Wertigkeit höher liegen als die der einzelnen Eiweiße und der Referenzgröße. Dieser Effekt ist bei der Kombination von Kartoffeln und Ei am höchsten.
Biologische Wertigkeit verschiedener Nahrungseiweiße und Eiweißgemische:
| Nahrungseiweiß | Biologische Wertigkeit |
| Vollei | 100 |
| Kuhmilch | 91 |
| Kartoffel | 89 |
| Soja | 86 |
| Rindfleisch | 83 |
| Bohnen | 71 |
| Weizen | 59 |
| Kombinationen | |
| Vollei und Kartoffeln | 136 |
| Kuhmilch und Weizenmehl | 125 |
| Vollei und Kuhmilch | 119 |
| Kuhmilch und Kartoffel | 114 |
| Vollei und Mais | 114 |
| Bohnen und Mais | 99 |
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