Nutzen, Wirkung, Dosierung

Leucin

Im ersten Teil der Aminosäuren-Reihe beschäftigen wir uns mit der Aminosäure Leucin. Und das aus gutem Grund, denn um keine andere Aminosäure wird derzeit ein größerer Hype betrieben als um diese. Manchmal könnte der Eindruck entstehen, Leucin wäre eine Art Modeerscheinung. Doch ist es wirklich so? Will uns nur die Industrie der Nahrungsergänzungsmittelhersteller einen Streich spielen, um gekonnt ihre Produkte zu verkaufen? Oder wie erklärt es sich sonst, dass plötzlich einige der namenhaften Hersteller isolierte Leucinprodukte auf den Markt bringen? Oder sind es vielleicht eben jene Hersteller, die den tatsächlichen Nutzen dieser Aminosäure rechtzeitig erkannt haben? Genau diese Fragen wollen wir nun mittels wissenschaftlich gesicherten Daten beantworten – oder zumindest versuchen. Sinnvoll oder sinnlos?

Allgemein

Leucin ist eine essentielle Aminosäure und gehört zu den insgesamt 21 proteinogenen Aminosäuren, die zum Aufbau neuer Proteinstrukturen verwendet werden können. Sie muss also in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden. Zusammen mit Isoleucin und Valin gehört Leucin zu den so genannten verzweigtkettigen Aminosäuren oder kurz BCAAs. Da alle drei Aminosäuren der BCAAs neutral wirken, können sie sowohl Protonen abgeben, als auch aufnehmen. Das bedeutet im Klartext nichts anderes, als dass sie saure und basische Eigenschaften zugleich besitzen bzw. dementsprechende Eigenschaften erfüllen können.

Funktionen

Leucin spielt für Sportler in der Tat eine besondere Rolle. Deshalb sei vorweggenommen, dass es sich hier nicht, wie die Anspielungen weiter oben vermuten lassen, um einen Marketing-Gag handelt, sondern dass der Einsatz von Leucin sehr effektiv sein kann. So ist Leucin maßgeblich am Aufbau neuer Gewebe im Organismus beteiligt – u.a. auch am Aufbau neuer Muskelsubstanz über eine Erhöhung der Proteinsynthese. Gleichzeitig hemmt Leucin den Proteinabbau, was wichtig ist für den Erhalt von Muskeleiweiß. So ist es möglich, den Proteinabbau nach intensiven Trainingseinheiten zu verringern und gleichzeitig den Neuaufbau zu steigern, was letztlich zu einer weitaus positiveren Proteinbilanz führen kann, sprich, stärkerem Muskelaufbau, im Vergleich zur Gabe eines Placebos. Zusätzlich unterstützt Leucin verschiedene Heilungsprozesse im Körper. Doch dazu später mehr.

Auch im Bereich der Energiebereitstellung spielt Leucin eine wichtige Rolle. So handelt es sich bei Leucin um eine ketogene Aminosäure. In der Leber kann im Zuge der Verstoffwechselung von Leucin Ammoniak abgespalten werden. Dabei entsteht eine alpha-Ketosäure, welche wiederum Vorstufe von Acetyl-CoA ist, einem der zentralen Moleküle des Energiestoffwechsels, welches im Übrigen auch noch der Ketogenese zugeführt werden kann. Die Ketogenese beschreibt die Synthese von Ketonkörpern, welche wichtige Energielieferanten für den Organismus darstellen. Während Zeiten mit verminderter Kohlenhydratzufuhr oder aber auch nach langen intensiven Trainingseinheiten, während denen die Glykogenspeicher (fast) vollständig verbraucht wurden, werden vornehmlich Ketonkörper gebildet. Gewebe und Organe wie z.B. das Gehirn, welches normalerweise auf Glukose als Energielieferant angewiesen ist, kann dann bis zu 80% seiner benötigten Energie in Form von Ketonkörpern decken. Durch die Deckung des Energiebedarfs über Ketonkörper soll Glukose eingespart werden. Somit spart Leucin indirekt Glukose ein bzw. hemmt deren Abbau.

Auch die Muskulatur ist auf diese Art und Weise geschützt. Leucin verhindert somit den Muskelkatabolismus dadurch, dass die Freisetzung von Aminosäuren zur Glukoneogenese, der Glukoseneubildung in der Leber, unterbunden wird. Isoleucin und Valin dagegen sind genau dafür zuständig: Sie dienen in erster Linie als Substrat für die Glukoneogenese und entfalten ihr antikataboles Potential auf diese Weise. Aus diesem Grund ist die kombinierte Zufuhr aller drei verzweigtkettigen Aminosäuren besonders effektiv wenn es um die antikatabole Wirkung dieser drei Aminosäuren geht.

Doch die Oxidation ist nicht zwangsläufig als etwas Negatives anzusehen. Die Oxidation von Aminosäuren während körperlicher Belastung kann sogar für ein äußerst anaboles Umfeld sorgen. So können Metaboliten des Leucins sogar den Muskelaufbau fördern und gleichzeitig den weiteren Muskelabbau hemmen, denn das Ketoisocaproat, welches bei der Oxidation von Leucin entsteht, steht im Verdacht, direkten Einfluss auf die Proteinsynthese zu haben und damit den Proteinaufbau zu fördern. Somit stellt das KIC, vielen möglicherweise aus diversen Pump-Supps bekannt, den anabolen Teil dar, während das HMß die Rolle des Antikatabolikums übernimmt. HMß entsteht immer dann, wenn die Oxidation fortgesetzt wird, also das KIC weiteroxidiert. HMß wird in Verbindung gebracht mit der Minderung des Proteinabbaus.

Eine weitere anabole Komponente des Leucins ist dessen Fähigkeit die Insulinsekretion anzuregen. So kommt es bei hohen Plasmaspiegeln der BCAAs zu einer Freisetzung dieses Speicherhormons aus der Bauchspeicheldrüse. Die insulinogene Wirkung des Leucins ist jedoch im Vergleich zu den anderen beiden verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin und Valin am stärksten. Insulin ist wichtig für das Einschleusen von Glukose und Aminosäuren in die Zellen. Speziell der Transport von Aminosäuren in die Muskelzellen ist für Bodybuilder und Kraftsportler von besonderer Bedeutung. So wird durch die Bereitstellung von Aminosäuren in ausreichender Menge der Proteinaufbau der Zellen gefördert und stimuliert. Ein Ansteigen des Plasmainsulinspiegels reduziert gleichzeitig die Sekretion des stark katabol wirkenden Catecholamins Cortisol.

Da Cortsiol im Gegensatz zu Insulin, desen Aufgabe die Speicherung von Nährstoffen darstellt, für die Freisetzung von Energieträgern zuständig ist, gleichzeitig aber das einzige muskelkatabole Hormon darstellt, ist es wohl einleuchtend, dass dauerhaft erhöhte Cortisolspiegel sich nicht positiv auf die Maximierung des Muskelgewebes ausübt. Speziell Personen, die eine kohlenhydratreduzierte oder gar ketogene Ernährung durchführen und trotzdem den positiven Effekt des Insulins nutzen möchten, profitieren von Leucin, wenn es direkt vor und/oder nach dem Training konsumiert wird um die muskelaufbauenden Prozesse in Gang zu bringen.

Wer sowieso schon reichlich Kohlenhydrate in seinem Post-Workout Shake verwendet, für den ist die insulinstimulierende Wirkung weniger interessant. Nichts desto trotz profitieren diese Sportler natürlich ebenso von den anderen positiven Leucin-Effekten. Eine isolierte Zufuhr von Leucin z.B. in mehreren Einzelgaben über den Tag verteilt macht dagegen sehr wahrscheinlich keinen Sinn bzw. ist möglicherweise sogar eher kontraproduktiv. So besteht laut einer Studie sogar die Gefahr, dass ein Überangebot von Leucin den Proteinstoffwechsel stört, was dann sogar negastive Einflüsse auf die Steigerung der Muskelproteinsynthese mit sich ziehen könnte. Für die Praxis ist daher anzuraten, Leucin immer in Verbindung mit anderen Aminosäuren und/oder Proteinen zuzuführen oder bei der Auswahl der täglichen Nahrungsmittel gezielt leucinhaltige Lebensmittel wie Molken- oder Haferprotein zu wählen.

Damit Leucin und dessen Kollegen Isoleucin und Valin jedoch richtig verstoffwechselt werden können, muss eine ausreichende Zufuhr der Vitamine aus der B-Gruppe sichergestellt werden. Allen voran Vitamin B5 und B6. Ohne diese beiden Vitamine kann eine optimale Metabolisierung in der Leber nicht gewährleistet werden.

Doch Leucin kann noch mehr. So liegt der Verdacht nahe, dass diese essentielle Aminosäure auch an der Sekretion von Wachstumshormon beteiligt ist. Ein weiterer Pluspunkt dieser Aminosäure, wenn man sich vor Augen führt, welche Funktionen das Wachstumshormon im Körper erfüllt. So ist die Wachstumshormonausschüttung zwar speziell in der Zeit der Pubertät besonders hoch, in welcher es für das allgemeine Knochenwachstum verantwortlich ist, jedoch ist es auch nach Abschluss der pubertären Phase noch recht interessant. Denn von nun an obliegt im vermehrt die Kontrolle und Steuerung des Verhältnisses von Muskulatur- zu Fettgewebe. Wachstumshormon wird speziell in den ersten Stunden des Schlafes und speziell in der Tiefschlafphase sekretiert. Darüber hinaus lässt sich eine Wachstumshormonausschüttung auch über intensive Trainingseinheiten mit starker Laktatbildung stimulieren. Durch eine Kombination aus intensivem Training und der Zufuhr von BCAAs lässt sich dieser Effekt nochmals verstärken. Es dürfen dahingehend jedoch keine Wunder erwartet werden.

Generell ist mit der Zufuhr von Leucin oder der kombinierten Zufuhr von Leucin mit den beiden anderen verzweigtkettigen Aminosäuren Isoleucin und Valin keine Leistungssteigerung zu erwarten. So ist es zwar durchaus möglich, die Körperzusammensetzung positiv zu beeinflussen, ein unmittelbar spürbarer Effekt auf die Kraftwerte oder andere leistungsorientierte Parameter, wie es z.B. bei der Supplementation von Creatin oder ähnlichem der Fall ist, ist beim Einsatz dieser Aminosäure oder der Aminosäurenkombination eher unwahrscheinlich.

Somit ist es natürlich für den Otto-Normalverbraucher auch immer schwer ein solches Nahrungsergänzungsmittel objektiv zu beurteilen. Ein messbarer Effekt ist meist erst nach längerer kontinuierlicher Einnahmedauer zu vermerken. Und selbst dann ist fraglich, ob dieser tatsächlich auf die alleinige Zufuhr dieser Ergänzung zurückzuführen ist oder ob noch weitere externe Einflussgrößen mitgewirkt haben.

So lässt sich dies nur durch einen absolut standardisierten Selbstversuch ermitteln, was zur Folge hat, dass über einen längeren Zeitraum weder Ernährung, noch Training, noch sonstige Veränderungen im alltäglichen Umfeld vorgenommen werden dürfen. Für einen Hobbysportler ist dies in den wenigsten Fällen umzusetzen. Was jedoch bleibt, sind die wissenschaftlichen Daten und Fakten. Die Anwender von solchen Produkten müssen also letztlich auch ein gewisses Vertrauen, ähnlich wie bei der Zufuhr von Proteinkonzentraten, mitbringen.

Unmittelbar merkliche Effekte lassen sich bei einer BCAA- oder Leucin-Zufuhr nur im Krankheitsfalle erreichen. So kann sich eine BCAA-Zufuhr positiv auf Erkrankungen der Leber wie z.B. Leberzirrhose auswirken oder aber auch bei Krankheitsbildern wie der Phenylketonurie werden BCAAs therapeutisch angewandt. Auch psychisch kranken Personen mit z.B. Schizophrenie kann durch eine BCAA-Gabe geholfen werden.

Doch zurück zum Sportler. Eine weitere sehr interessante Studie zeigt, dass es möglich ist, durch die erhöhte Zufuhr von BCAAs den Grundumsatz zu erhöhen. Wissenschaftler aus Arizona konnten hierbei einen Wert von etwa 90 Kilokalorien täglich ermitteln. Auf einen Monat gesehen sind das immerhin 2700 Kilokalorien die extra verbrannt werden, ohne dass eine Kalorieneinschränkung erfolgt. Somit wird natürlich auch deutlich, warum BCAAs, neben dem Erhalt der Muskulatur, wie weiter oben bereits beschrieben, eine gute Entscheidung während Diätphasen ist.

Wer seine Diäternährung gut plant und mit Lebensmitteln, welche reich an BCAAs sind, ausstattet, der wird sich aller Wahrscheinlichkeit nach leichter tun bzw. muss seine Kalorienzufuhr eventuell nur in geringeren Schritten oder erst später reduzieren. Wer seine Diät bis an die Spitze treiben möchte und seinen Wasserhaushalt manipulieren will, um punktgenau seine persönliche Bestform zu erreichen, der profitiert womöglich zusätzlich von den verzweigtkettigen Aminosäuren. Denn das Bluteiweiß Albumin ist ebenfalls in geringem Maße von der Konzentration der BCAAs im Blutabhängig. Fällt die Konzentration von Leucin, Isoleucin und Valin ab, so kommt es auch zu einem Abfall des Plasmaalbuminspiegels. Das wiederum hat zur Folge dass der kolloidosmotische Druck des Blutes sinkt, was zu Wasseransammlungen und Ödemen führen kann. Somit kann mit einer ausreichenden BCAA-Zufuhr der Wasserhaushalt geregelt werden.

Doch auch hier muss angemerkt werden, dass es sich auch in diesem Beispiel mehr um den Tropfen auf dem heißen Stein handelt. Wer seine Hausaufgaben in den Wochen zuvor während der Diätphase nicht richtig erledigt hat, der kann sich am Ende auch nicht auf die Einnahme von ein paar Gramm BCAAs oder Leucin verlassen.

Für Sportler und speziell Bodybuilder im Hochleistungsbereich können diese 0,xx% jedoch über Sieg und Niederlage entscheiden. Allerdings auch hier mit Abstrichen. Wer sich beispielsweise für eine chemische Entwässerung entscheidet, der muss sich über die BCAAs keine Gedanken machen. Athleten, die ein solches Vorgehen jedoch ablehnen, können möglicherweise hiervon nochmals profitieren. Wie groß die Unterschiede sein werden, hängt natürlich auch hier wieder maßgeblich vom einzelnen Individuum ab. Wissenschaftliche Untersuchungen zu diesem Thema gibt es keine.

Doch last but not least, wie steht es um die richtige Einnahme von Leucin? Um die antikatabolen Effekte von Leucin bzw. den BCAAs zu nutzen empfiehlt sich eine Einnahme von 5-10g vor intensiven Trainingseinheiten. Mit zunehmendem Kohlenhydratverzehr sinkt jedoch die Relevanz der BCAA-Einnahme vor dem Workout. Speziell dann, wenn wie heute größtenteils üblich, kurze und schwere Trainingseinheiten absolviert werden. Hierfür sollten die Glykogenspeicher ausreichend sein, speziell wenn diese gefüllt sind und eventuell sogar noch vor dem Training ein kleiner kohlenhydratreicher Snack oder Kohlenhydratshake zugeführt würde.

In diesem Fall dürften 15-30g Laktalbumin in Form eines Whey-Proteinshakes etwa eine Stunde vor dem Training eingenommen genügen. Der hohe BCAA-Gehalt dieser Proteinquelle sollte ausreichend diese Aminosäuren liefern. Wer die anabole Wirkung des Leucins nutzen möchte, kann dennoch eine kleine Portion vor dem Training konsumieren. So haben Studien gezeigt, dass die Zufuhr essentieller Aminosäuren vor dem Training einen positiveren Einfluss auf die Steigerung Proteinsynthese hat, als dieselbe Zufuhr unmittelbar nach dem Training. Dennoch ist eine Proteinzufuhr nach dem Training unerlässlich.

Zur Förderung des Anabolismus können weitere 5-10g im direkten Anschluss an das Workout empfohlen werden. Personen die auf Kohlenhydrate im Post-Workout-Shake verzichten profitieren darüber hinaus bei der beschriebenen Anwendung der Aminosäuren noch von der insulinstimulierenden Wirkung.

Eine über den Tag verteilte Zufuhr von BCAAs bzw. isoliertem Leucin im Sinne der dauerhaften Steigerung und Erhöhung der Proteinsynthese führte in entsprechenden wissenschaftlichen Untersuchungen nicht zum Erfolg und kann daher nicht empfohlen werden, da es darüber hinaus bei erhöhter isolierter Leucinzufuhr von über 10g pro Einzeldosis zu Störungen im Proteinstoffwechsel kommen kann.

Daraus schlussfolgernd sollte eine Leucinzufuhr lieber in geringerer Dosierung von ca. 5g in Verbindung mit BCAA-haltigen Proteinen wie z.B. Whey-Protein zugeführt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Der Autor dieses Textes besitzt einen Bachelor-Grad in Ernährungsberatung und ist im Bereich des Ernährungscoachings vor allem für (Leistungs-)Sportler tätig. Weitere Informationen sind unter www.logisch-ernaehren.de erhältlich.

Quellen

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