Leucin und Muskelproteinsynthese

Es ist bekannt, dass bei älteren Menschen die Muskelproteinsynthese schlechter wird, was darauf zurückzuführen ist, dass der Muskelstoffwechsel eine geringere Sensitivität für die Aminosäurenkonzentrationen hat, und die Muskelproteinsynthese deshalb schlechter auf die Aminosäurenkonzentrationen reagiert. Dem liegen Störungen der Muskelsignalwege zugrunde, insbesondere besteht eine Störung des mTORC1-Signalweges. Diese Störung der Proteinsynthese kann durch Veränderung der Eiweiß- und Aminosäurenzufuhr beeinflusst werden. Von großer Bedeutung ist hier insbesondere die Leucinsupplementierung. Problematisch ist allerdings, dass eine lang andauernde Hochdosis-Leucin-Supplementierung auch mögliche nachteilige Effekte hat, z.B. eine Förderung von Insulinresistenz und Tumorentstehung.

Referenz:
Jean-Pascal De Bandt: Leucine and Mammalian Target of Rapamycin–Dependent Activation of Muscle Protein Synthesis in Aging. J Nutr. 2016 Dec;146(12):2616S-2624S. Epub 2016 Nov 9.

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Verzweigtkettige Aminosäuren und Typ-2-Diabetes

US-Wissenschaftler untersuchten anhand von Daten der Nurses`Health Study und der Health Professionals Follow-up Study, ob die Aufnahme der verzweigtkettigen Aminosäuren das Risiko für Typ-2-Diabetes beeinflusste. Die Auswertung der Daten zeigte, dass eine hohe Aufnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes assoziiert war.

Referenz:
Zheng Y et al.: Cumulative consumption of branched-chain amino acids and incidence of type 2 diabetes. Int J Epidemiol. 2016 Jul 13. pii: dyw143.

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Verzweigtkettige Aminosäuren und Ornithinaspartat bei körperlicher Belastung

Die Verabreichung verzweigtkettiger Aminosäuren ist eine häufig angewandte Maßnahme zur Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Wissenschaftler aus Polen stellten aber nach Gabe von verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA`s) nur eine geringe Verbesserung der Ermüdung fest. Sie vermuteten, dass eine Erhöhung des Ammoniaks infolge des Aminosäurenstoffwechsels den günstigen Effekt der BCAA`s auf die psychomotorische Verfassung vermindern könnte. Aus diesem Grund kombinierten sie verzweigtkettige Aminosäuren mit Ornithinaspartat, einer Ammoniak-senkenden Substanz. Sie konnten nachweisen, dass die Kombination von BCAA`s und Ornithinaspartat die psychomotorische Verfassung von gesunden Männern nach Ergometertraining deutlich verbesserte.

Referenz:
Mikulski T, Dabrowski J, et al.: Effects of supplementation with branched chain amino acids and ornithine aspartate on plasma ammonia and central fatigue during exercise in healthy men; Folia Neuropathol. 2015;53(4):377-86.

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Leucin bei Senioren

In einer spanischen Studie bekamen 30 älteren Menschen entweder 10 g Leucin täglich oder ein Placebopräparat verabreicht. Die Supplementierung ging über 12 Wochen. Durch die Leucineinnahme kam es im Vergleich zum Placebopräparat zu moderaten Veränderungen der isometrischen Beinmuskelstärke und verschiedener anderer Faktoren, was die Autoren der Studie als positiven Effekt werteten.

Referenz:
Trabal J, Forga M et al.: Effects of free leucine supplementation and resistance training on muscle strength and functional status in older adults: a randomized controlled trial; Published Date April 2015 Volume 2015:10 Pages 713—723

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Verzweigtkettige Aminosäuren als Biomarker

Es gibt eine zunehmende Evidenz dafür, dass sich die verzweigtkettigen Aminosäuren (Isoleucin, Leucin, Valin) als Biomarker für verschiedene Erkrankungen eignen. Die Konzentrationen der verzweigtkettigen Aminosäuren sind mit Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes, Herzkreislauf-Erkrankungen, Nierenerkrankungen und Schlaganfällen assoziiert. Die Konzentrationen der verzweigtkettigen Aminosäuren haben einen Voraussagewert für das Risiko von kardiometabolischen Erkrankungen und Typ-2-Diabetes.

Referenz:
Batch BC et al.: Branch chain amino acids: biomarkers of health and disease. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2014 Jan; 17(1):86-9

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Verzweigtkettige Aminosäuren und Diabetes-Risiko

Eine Nahrungsergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren(Leucin, Isoleucin und Valin) hatte zahlreiche günstige Effekte in Bezug auf den Stoffwechsel. Japanische Wissenschaftler untersuchten in einer Studie einen möglichen Zusammenhang zwischen der BCAA-Aufnahme (BCAA = verzweigtkettige Aminosäuren) und dem Diabetes-Risiko. In die Studie wurden 13525 Einwohner der Stadt Takayama in Japan einbezogen. Eine höhere Aufnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren war bei Frauen signifikant mit einem niedrigeren Diabetes-Risiko assoziiert. Bei Männern war die Leucinaufnahme geringfügig mit dem Diabetes-Risiko verbunden. Die Daten der Studie zeigen, dass eine hohe Aufnahme der BCAAs mit einem verminderten Diabetes-Risiko einhergeht.

Referenz:
Nagata C. et al.: Branched-chain amino acid intake and the risk of diabetes in a japanese community: The Takayama Study. Am J Epidemiol. 2013 Oct 15; 178(8):1226-1232. Epub 2013 Sep 5.

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Verzweigtkettige Aminosäuren bei Muskelkater

In einem Übersichtsartikel diskutierten brasilianische Wissenschaftler die Frage, inwieweit die Supplementierung der verzweigtkettigen Aminosäuren bei einer Muskelschädigung durch Krafttraining sinnvoll ist. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass die verzweigtkettigen Aminosäuren die Muskelfunktion zwar nicht verbessern können, aber zu einer deutlichen Reduzierung des Muskelkaters führen.

Referenz:
Claudia R da Luz et al.: Potential therapeutic effects of branched-chain amino acids supplementation on resistance exercise-based muscle damage in humans; Journal of the International Society of Sports Nutrition 2011, 8: 23

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Verzweigtkettige Aminosäuren erhöhen Albuminkonzentration

In verschiedenen japanischen Kliniken wurde untersucht, inwieweit die verzweigtkettigen Aminosäuren den Albuminspiegel bei Patienten mit Leberzirrhose beeinflussen. Es kam, im Vergleich zum Ausgangswert, zu einem signifikanten Anstieg des Albuminwertes nach 12 und 24 Wochen der Behandlungsdauer. Das Auftreten von Aszites und Ödemen verminderte sich signifikant bei den behandelten Patienten, der albuminsteigernde Effekt der verzweigtkettigen Aminosäuren erwies sich als unabhängig von der Energie- und Proteinaufnahme.

Referenz:
Yatsuhashi H et al.: Anti-hypoalbuminemic effect of branched-chain amino acid granules in patients with liver cirrhosis is independent of dietary energy and protein intake; Hepatol Res. 2011 Nov; 41 (11): 1027-1035

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Verzweigtkettige Aminosäuren als Energielieferanten für Muskeln

Es wurde nachgewiesen, dass Abbauenzyme der verzweigtkettigen Aminosäuren in dem Maße ansteigen, wie sich die Glykogenkonzentration im Muskel vermindert. Dies legt die Vermutung nahe, dass verzweigtkettige Aminosäure während einer starken Muskelbeanspruchung als Energielieferanten dienen. In einer kleinen Studie wurde untersucht, inwieweit die Verabreichung verzweigtkettiger Aminosäuren (300 mg/ kg Körpergewicht) sportphysiologische Leistungsparameter beeinflusst. Dazu mussten die Probanden Tests bis an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit durchführen. Durch die Supplementierung der verzweigtkettigen Aminosäuren kam es bei den Testpersonen zu einer Verbesserung der Fettverbrennung und zu einer verminderten Ermüdung.

Referenz:
Gualano AB et al.: Branched-chain amino acids supplementation enhances exercise capacity and lipid oxidation during endurance exercise after muscle glycogen depletion; J Sports Med Phys Fitness. 2011 Mar; 51(1): 82-8

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Verzweigtkettige Aminosäuren bei Lebererkrankungen

Deutsche Wissenschaftler aus Dessau und Berlin untersuchten in einem Übersichtsartikel die Bedeutung der verzweigtkettigen Aminosäuren in der Pathophysiologie, Pathobiochemie und Behandlung der Leberzirrhose. Die verzweigtkettigen Aminosäuren haben das Potential, den Energiestoffwechsel, den Stickstoffmetabolismus, den Kohlenhydratstoffwechsel, die Insulinresistenz und den Albuminspiegel bei Lebererkrankungen zu verbessern. Niederländische Forscher konnten ein schon länger bekanntes Phänomen aufklären. Bei Patienten mit Leberzirrhose kann das Verschlucken von Blut zu einem komaähnlichen Zustand führen. Die Erklärung liegt in dem niedrigen biologischen Wert des Blutproteins. Das Hämoglobinmolekül enthält nämlich große Mengen Leucin, wohingegen Isoleucin völlig fehlt. Dieses Ungleichgwicht führt zu einer Störung der Proteinsynthese und zu einer erhöhten Ammoniakbelastung, die sozusagen den Weg für eine hepatische Enzephalopathie ebnet. Die Infusion von Isoleucin hat sich bei dieser Stoffwechselkomplikation als wirksam erwiesen.

Referenz:
Plauth M, Schütz T.: Branched-chain amino acids in liver disease: new aspects of long known phenomena; Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010 Nov 17

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