Ernährung

BCAAs: Wirkung & Dosierung von Aminosäuren, ist die Einnahme sinnvoll?

BCAA: Wirkung & Dosierung von Aminosäuren, ist die Einnahme sinnvoll?
Martin Riedel
Geschrieben von Martin Riedel

Ich glaube bei fast kaum einem anderen Thema scheiden sich so sehr die Geister, wie beim Thema BCAA. Die eine lieben es Aminosäuren zu ergänzen, die anderen halten überhaupt nichts davon. Wir wollen der Sache mal ein bisschen auf den Grund gehen und schauen, ob die Einnahme von BCCAs sinnvoll ist, oder man darauf verzichten kann.

Was sind BCAAs

BCAA ist Englisch und steht für „Branched-Chain Amino Acid“. Übersetzt heißt das Ganze so viel wie verzweigtkettige Aminosäuren. Diese gehören zur Gruppe der essentiellen Aminosäuren. Sie können also vom menschlichen Körper nicht synthetisiert, also selbst gebildet werden und müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Neben Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Arginin und Histidin (übrigens wichtig für die Wirkung von Beta-Alanin) sind das auch die drei wichtigen verzweigkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Um die letzten drei geht es, wenn die Rede von BCAAs ist. Diese finden im Körper überwiegend Verwendung im Aufbau von neuem Gewebe und weniger in der Synthese von biologisch aktiven Molekülen. Desweiteren sind sie gute Energielieferanten, wenn unsere Glykogenspeicher leer sind. Nach der Verarbeitung in der Leber, sind ca. 70 % aller Aminosäuren im Blut verzweigtkettige Aminosäuren. Drei Stunden nach der Nahrungsaufnhame sind 50-90 % der gesamten Aminosäuren, die in die Muskezelle aufgenommen wurden BCAAs [1].

Isoleucin ist eine wichtiger Energielieferant bei sich leerenden Glykogenspeichern in den Muskelzellen. Ein Mangel an Isoleucin im Blut macht sich vorallem in Form von Muskelschwäche und Kraftlosigkeit bemerkbar. Die wohl wichtigste der drei Aminosäuren ist Leucin. Leucin unterstützt die Proteinsynthese im Muskel und in der Leber und hemmt nebenbei auch noch den Abbau von Muskelprotein, vor allem während einer Diät,  sowie eine übermäßige Serotoninbildung. Sie lindert also die Auswirungen einer Energiereduktion. Während einer körperlichen Belastung wird Leucin stärker abgebuat, als andere Aminosäuren. Ein entsprechender Ausgleich ist demnach obligat. Aus diesem Grund ist in den meisten BCAA-Produkten auch ein Verhältnis von 2:1:1 zwischen Leucin, Isoleucin und Valin. Wird Leucin im Rahmen der Energiegewinnung abgebaut, entsteht nach einigen anderen Prozessen am Ende beta-hydroxy-beta-Methylbutyrat (HMB), welchem eine antikatabole Wirkung nachgesagt wird.

Valin ist ebenfalls ein guter Energielieferant und wirkt der Serotoninbildung im Gehirn entgegen. Ein Mangel lässt oftmals auf eine ungenügende Aufnahme von Vitamin B6 oder anderen essentiellen Aminosäuren deuten. Valin und Isoleucin werden hauptsächlich zur Glukoneogenese (Stoffwechselweg zur Neusynthese von Glukose, vorwiegend in Leber und Nieren)  verwendet [2][3].

Alle drei kurbeln die Insulinsekretion an , was für uns positive Auswirkungen hat. Durch eine erhöhte Insulinausschüttung wird die Regentation der Muskulatur beschleunigt, das die Nährstoffe aus dem Blut schnelle in die Zellen diffundieren. Werden dadurch also auch die aufgenommenen Aminosäuren schneller aus dem Blut in die Zellen geführt, beschleunigt dies die Proteinbiosynthese.

BCAA Einnahme

Man könnte es als Ironie des Schicksals bezeichnen, dass eine isolierte Einnahme von BCAAs die Proteinsynthese des Muskelaufbaus zeitweilig erheblich stören kann. Es wird daher empfohlen, BCAAs immer in Verbindung mit anderen Proteinen, vorzugsweise mit einem geringen Anteil an verzweigtkettigen Aminosäuren, zu konsumieren. Weiterhin ist das richtige Verhältnis ein weiterer Faktor, der über die Wirksamkeit entscheidet. Nach heutigem Wissensstand, werden folgende Schätzwerte ausgegeben:

  • 40 mg Leucin pro kg Körpergewicht pro Tag
  • 23 mg Isoleucin pro kg Körpergewicht pro Tag
  • 20 mg Valin pro kg Körpergewicht pro Tag

Dies sind jedoch nur Werte, die für einen Erhalt von Muskelproteinen sorgen. Um Muskulatur aufzubauen und anabole Vorgänge in Gang zu setzen, sind weitaus höhere Konzentrationen notwendig. Der optimale Zeitpunkt der Einnahme liegt in einer Zeitspanne von einer bis einer halben Stunde vor Beginn des Trainings. Wird dieser Einnahmezeitpunkt eingehalten soll es einer Studie zufolge zu einer verringerten Laktatbildung kommen [4]. Diese Studie bezieht sich jedoch auf Ausdauersport, da dieser über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird als eine normale Trainingseinheit im Studio.

Die ganze Einnahme ist jedoch für die Katz, wenn die aufgenommenen BCAAs nicht richtig verstoffwechselt werden können. Für eine optimale Verstoffwechselung sind 3 Vitamine wichtig, nämlich Biotin, Panthotensäure und Vitamin B6. Nur bei ausreichender Verfügbarkeit können die BCAAs auch entsprechend aufgenommen werden und wirken.

Die Wirkung von verzweigkettigen Aminosäuren

Den BCAAS werden ja so einige wundersame und weiß Gott wie anabole Eigenschaften nachgesagt. Im Folgenden ein paar Erkenntnisse aus einigen Studien zu diesem Thema. Ich muss aber gleich anmerken, dass manche Wirkungen  im Bezug auf Ausdauersportarten getestet wurden. Viele Parallelen zum Kraftsport bzw. Bodybuilding lassen sich dennoch ziehen.

BCAAs als Muskelschutz

Wer sich eingehender mit dem menschlichen Körper und dem Muskelaufbau beschäftigt bzw. mit den dazugehörigen Vorgängen, der wird sicher das ein oder andere Mal über Abkürzungen wie CK und LDH gestolpert sein. Nein, CK steht nicht für Calvin Klein. Die verdienen anderweitig schon genug Geld. Was sind das aber nun für ominöse Buchstabenkombinationen?

CK steht für Creatinkinase und LDH für Laktathydroginase. Diese beiden sind Enzyme, welche als eindeutige Indikatoren für einen trainingsbedingten muskulären Schaden gelten,. Es wurde nachgewiesen, dass eine Einnahme von BCAAs zu einem reduzierten Anstieg von CK und LDH unter Trainingsbelastung führen. BCAAs reduzieren somit die Aktivität der beiden Enzyme und verringern dadurch den muskulären Schaden [5]. Sie funktionieren also wie eine Art Muskelschutz. Damit aber nicht genug.

In einer anderen Studie an der Universität von Norfolk, Virginia wurde beobachtet, dass unsere guten alten BCAAs eine ammoniaksenkende Wirkung aufweisen. Ammoniak entsteht als Nebenprodukt beim Abbau von Aminosäuren. Eine erhöhte Serumkonzentration von Ammoniak kann als Indiz dafür verwendet werden, dass recht viel körpereigenes Protein zur Energiegewinnung herangezogen wurde. Ammoniak wirkt jedoch als Zellgift und verringert somit die körperliche Leistung. Durch die enthaltenen Aminosäuren Leucin und Isoleucin wird der Ammoniakabbau in der Muskulatur befördert, wodurch Leistungseinbußen ganz vermieden oder zumindest auf einem geringen Level gehalten werden können.

Mentale Ermüdung verzögern

Einen weiteren positiven Effekt können BCAAs beim Thema mentale Ermüdung unter körperlicher Belastung hervorrufen, denn sie verzögern eben erwähnte mentale Ermüdung. Das ist kein schlechter Scherz oder anderweitiger Hokuspokus. Schlüsselwort hier ist Serotonin oder besser seine Vorstufe, das Tryptophan. Serotonin wirkt im Gehirn als Schlafsignal. Je mehr Serotonin also vorhanden, desto müder und schlapper fühlen wir uns. Tryptophan als Vorstufe des Serotonin gelangt über die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn. Diese ist auch für die BCAAs durchlässig. Aminosäuren und Tryptophan agieren wie Gegenspieler, deren Verhältnis im Gleichgewicht oder besser auf der Seite der Aminosäuren sein sollte, um körperliche Leistungen zu vollbringen. Sinkt der Aminosäurenspiegel ab, gelangt mehr Tryptophan ins Gehirn und sorgt für eine höhere Serotoninproduktion. Dadurch wird eine rasche Ermüdung begünstigt. Eine Einnahme von verzwigkettigen Aminosäuren vor und während des Ausdauertrainings sorgt für eine Eindämmung der Verschiebung dieses Verhältnisses, was eine geringere Ermüdung und im Umkehrschluss eine längere Ausdauer zur Folge hat [6]. Dieser Effekt kann uns Bodybuildern und Kraftsportlern aber ebenfalls in die Karten spielen. Jeder, der eine Diät durchzieht  oder durchgezogen hat, weiß wie schlapp und müde man sich so schon fühltund wie erschöpfter man am Ende Trainings ist.

Das ist ja alles schön und gut und zeigt auch was diese 3 Aminosäuren so alles drauf haben. Aber was ist nun mit der muskelaufbauenden Wirkung die man hier und da so oft liest?

Prinzipiell gilt, dass ein längeres, hochintensives Krafttraining zu sinkenden BCAA-Werten im Blut führt. Warum? Ganz einfach. Die verzweigtkettigen Aminosäuren werden zur Energiegewinnung benutzt. Da Aminosäuren zur Energiegewinnung verbraucht werden, ist der Körper dazu gezwungen, an unser Muskelgewebe zu gehen, um den Aminosäurenpool auszugleichen. Lange Rede kurzer Sinn. Wir verlieren Muskelgewebe trotz des Trainings von eben diesem Muskelgewebe. Dieser ganze Effekt wird auch noch erheblich verstärkt, wenn man sich in einem Kaloriendefizit, wie eben in einer Diät üblich, befindet. Anzumerken ist noch, dass je niedriger der Körperfettanteil ist, desto größer ist die Gefahr, dass unser Körper Muskelgewebe zur Energiegewinnung heranzieht. Werden Aminsosäuren jedoch supplementiert, so muss unser Körper nicht auf körpereigene aus der Muskulatur zurückgreifen. Es entsteht also eine Art antikataboler Effekt.

BCAAs zur Fettverbrennung?

Einer Studie der Weider Research Group in Zusammenarbeit mit französischen Wissenschaftlern zufolge, sollen sich sogar begünstigende Effekte bei der Fettverbrennung bemerkbar gemacht haben. Dies wurde vorallem bei proteinreicher Sporternährung in Verbindung mit einer BCAA-Supplementierung festgestellt. Die Begründung hierfür soll wohl darin liegen, dass vermehrt Fett anstelle von Aminosäuren zur Energiegewinnung abgebaut wird.

Der nachgesagte muskelaufbauende Effekt liegt wohl in der Ausschüttung des Wachstumshormons STH (somatotropes Hormon) begründet. Liegt einer erhöhte Konzentration dieses SHTs vor, wird eine anabole Proteinsynthese begünstigt. Die Ausschüttung von STH ist zwar durch Arginin und Ornithin wesentlich höher, dennoch sollte dieser Effekt der BCAAs nicht unberücksichtigt bleiben.

Fazit

Es zeigt sich also, dass sich hinter den vier Buchstaben BCAA mehr als nur eine nutzloses kleines geldmachendes Pulver verbirgt. Die positiven Wirkungen sind nicht von der Hand zu weißen, auch wenn sich diese überwiegend auf den Ausdauerbereich beziehen, so gibt doch einige Parallelen zum Bodybuiling oder Krafttraining. Vor allem in einer Diät sind die ein nützliches Mittel um einem Muskelabbau durch Kalorienrestriktion entgegenzuwirken. Sie sind sicher bei vielen auch so beliebt, da sie dem langweiligen Wasser eine geschmackliche Note (in Pulverform) verleien und das Nützliche, die Proteinaufnahme, mit dem Geschmack des Wassers verbinden. Wie bei allen anderen Supplements auch sagen wir am Ende, man kann es nehmen, muss es aber nicht unbedingt. Diese Entscheidung liegt bei jedem selbst, eine unterstützende Wirkung wie zum Beispiel beim Creatin ist zu erwarten wenn Training und Ernährung stimmen.

Produktempfehlungen

BCAA gibt es bei verschiedenen Herstellern entweder in Form von Kapseln oder in Form von Pulver. Die Pulverform hat natürlich den großen Vorteil, dass man es einfach in Wasser lösen kann und nebenei trinken kann. Außerdem verleihen die Pulver wie oben schon erwähnt dem Wasser etwas geschmack und machen es so weniger langweilig genug Wasser zu trinken.

Quellen
[1] Hatfield FC , Ultimate Sports Nutrition , Contemporary Books , 1984

[2] Chang TW , Leucin inhibits oxidation of glucose and pyruvat in skeletal muscle during fasting , J Biol Chem , 253 , 1978

[3] Wolfe RR et al , Isotopic analysis of leucine and urea metabolism in exercising humans

[4] De Palo E. F. / Gatti R. et al : Plasma lactate , GH and GH – binding protein levels in exercise
following BCAA supplementation in athletes . Amino Acids 2001 , 20 : 1 – 11

[5] Effects of BCAA-supplementation on serum creatine kinase and lactate dehydrogenase after prolonged exercise , J Sports Med , Sep 2000

[6] Blomstrand et Al , Influence of ingesting a solution of bcaa on perceived exertion during exercise , Acta Physiol Scand 159 , 1997

Über den Autor

Martin Riedel

Martin Riedel

Martin Riedel ist Gesundheits- und Krankenpfleger und hat u.a. Kampfkunsterfahrung im Jiu-Jitsu. Er ist seit 2013 aktiv am Eisen tätig. Außerdem hat er eine A-/B-Trainerlizenz sowie eine Personal-Trainer-Lizenz.

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