Verzweigtkettige Aminosäuren - BCAA

BCAA (Branched Chain Amino Acids) oder auch verzweigtkettige Aminosäuren bestehen aus den drei essentiellen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin, die allesamt der Gruppe der essentiellen Aminosäuren angehören, was bedeutet, dass der Körper sie nicht selbst herstellen kann, sondern auf eine Zufuhr durch die Nahrung angewiesen ist. Verzweigtkettig bedeutet, dass die Kohlenstoffkette Verzweigungen hat.

Verzehrvorschlag

Überdosierungserscheinungen mit BCAAs sind bei Dosierungen bis zu 50 g/Tag nicht bekannt. Bei einem Überangebot an BCAAs werden diese zu Glucose bzw. Glycogen umgewandelt. Sportler haben einen stark erhöhten Bedarf an BCAAs.

Die Funktionen im Körper

Im Gegensatz zu den übrigen Aminosäuren werden BCAA direkt in den Muskelzellen und nicht erst in der Leber verstoffwechselt. Der Körper benötigt sie, um die während großer Belastungen, zum Beispiel während des Trainings, verlorengehenden Aminosäuren Glutamin und Alanin wieder zu synthetisieren und so einen katabolen, das heißt eiweißabbauenden Zustand zu vermeiden. BCAAs werden zum Aufbau fast aller Proteine benötigt. Ca. 35 % der Muskulatur bestehen aus BCAAs. Sie sind außerdem maßgeblich am Transport von Stickstoff und Energie zwischen Muskulatur und Leber beteiligt. Sie können dabei reversibel zu den entsprechenden Ketosäuren umgewandelt werden. Ihre Hauptmenge wird allerdings im Energiestoffwechsel verbraucht. BCAAs normalisiert die Tryptophankonzentration im Gehirn und damit die Serotoninkonzentration, was zu weniger Ermüdung führt.

Vorkommen

BCAAs kommen in in fast allen Proteinen vor. Besonders hohe Mengen kommen in Mais, Molkenprotein (Whey), Vollei, Kasein, Reis, Kartoffeln, Fisch, Soja und Weizenkeimen vor. BCAAs sind relativ wenig wasserlöslich und begrenzen damit die Löslichkeit vieler Aminosäuregemische.

Verwendung

Vor dem Training eingenommen, können BCAA auch zur Energiegewinnung verwand werden. Das Leucin wird hierbei aufgespalten. Die Aminogruppe des Leucins wird zur Bildung von Alanin verwand, welches dann in der Leber zur Glukosesynthese eingesetzt wird und der verbleibende Rest, die Ketonsäure wird im Muskel zu Energie verbrannt. Um sich den anti-katabolen Effekt der BCAA nutzbar zu machen, sollten sie 60-90 Minuten nach dem Training in Verbindung mit einer Mahlzeit eingenommen werden. Zur Energiegewinnung sollten sie ca. 30 Minuten vor dem Training eingenommen werden; dies aber nur unregelmäßig, da sie so die Harnsäurewerte negativ beeinflussen. In jedem Fall sollten BCAA nur in L-Form (Linksdrehend-optische Aktivität) eingenommen werden und als Kombination von allen drei Aminosäuren. BCAAs können ihre volle Wirkung nur entfalten, wenn alle drei Aminosäuren, Leucin, Isoleucin und Valin, gleichzeitig eingenommen werden. Eine isolierte Anwendung gilt es zu vermeiden.
Um die Bedeutung der verzweigtkettigen Aminosäuren im Bodybuilding verstehen zu können, sei uns ein Blick auf einige Eigenschaften des Muskelgewebes gestattet. Muskeln bestehen aus Protein, mit Aminosäuren als einzelnen Bausteinen, ein Punkt, den jeder kennt. Interessant wird es erst, wenn man die in den Muskelzellen vorkommenden Aminosäuren genauer betrachtet. Denn hier stechen zwei ganz deutlich hervor. Die in der Skelettmuskulatur am stärksten vertretenen Aminosäuren sind Glutamin und Alanin, in einem Mengenverhältnis von 10:1. So weit, so gut. Wenn nun aber der Körper mit Stresssituationen wie z.B. Bodybuilding, Powerlifting, Gewichtheben oder irgendeiner anderen intensiven sportlichen Betätigung konfrontiert wird, kommt es zu folgender Szenerie: Große Mengen Glutamin und Alanin werden von den Muskelzellen ins Blut abgegeben, um das Immunsystem zu stärken, die Funktion des Magen-Darm-Traktes zu verbessern, die Glykogenproduktion in der Leber zu steigern und den Ammoniakabbau über die Nieren zu erhöhen. Im Endeffekt werden sowohl Glutamin als auch Alanin über den Urin ausgeschieden und gehen damit für den Körper verloren. Wichtig ist, die während des Trainings verlorengegangenen Glutamin- und Alaninvorräte wieder aufzufüllen, ansonsten gerät die Muskelzelle in einen katabolen, abbauenden Zustand, bei dem Muskelgewebe verstoffwechselt wird, weshalb der Athlet folgerichtig hart erarbeitete Muskelmasse und Kraft einbüßt. Um dies zu verhindern, versuchen die Muskelzellen sowohl während als auch nach der körperlichen Belastung Glutamin und Alanin aus anderen Aminosäuren herzustellen.

Welche Rolle spielen dabei die BCAAs?

Studien haben gezeigt, dass sie das so wichtige Baumaterial für die Glutamin- und Alaninbildung liefern. Die schnelle Aufnahme und der hohe Verbrauch von Leucin, Isoleucin und Valin in den Muskelzellen während uind nach dem Training liefern dafür den Beleg. Nur, woher nimmt der Körper jene drei verzweigtkettigen Aminosäuren? Drei Möglichkeiten stehen zur Auswahl: Erstens, der Körper verstoffwechselt eigenes Muskelgewebe und gewinnt daraus BCAA, die immerhin 35% aller im Muskel enthaltenen essentiellen Aminosäuren ausmachen. Zweitens, er benutzt für einen weiteren Proteinaufbau zunächst einmal weniger BCAA, oder drittens, die Muskelzellen decken ihren erhöhten Bedarf über die im Blutkreislauf befindlichen, sogenannten freien BCAA, die noch nicht an Körperzellen gebunden sind. Die ersten beiden Möglichkeiten gilt es zu vermeiden, sollte der Athlet weiterhin Interesse an einem kraftvollen Muskelaufbau hegen. Bleibt als einzig sinnvolle Strategie Punkt drei, die Versorgung der Muskelzellen über den Blutkreislauf mit freien BCAA. Hier spielt die Verwendung von BCAA-Präparaten eine große Rolle.

Denn die verzweigtkettigen Aminosäuren werden nach der Einnahme - ganz im Gegensatz zu den übrigen Aminosäuren - nicht erst in der Leber, sondern direkt im Muskelgewebe verstoffwechselt, d.h. sie können von den Muskelzellen ohne Umschweife zur Bildung von verbrauchtem Gutamin und Alanin herangezogen. Dadurch muss der Körper nicht auf eigenes Muskelgewebe zurückgreifen. Im Klartext: Werden BCAAs zum richtigen Zeitpunkt verabreicht, so besitzen sie die Fähigkeit, den Athleten vor einem Abbau von Muskelsubstanz zu schützen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem anti-katabolen Effekt der verzweigtkettigen Aminosäuren. Zu diesem Zweck sollten BCAA 60 - 90 Minuten nach dem Training eingenommen werden, da hier die Aminosäurenaufnahme in den Muskelzellen am höchsten ist. Um eine optimale Resorption zu gewährleisten, empfiehlt sich die Kombination mit einer Mahlzeit. Man schlägt so zwei Fliegen mit einer Klappe, denn BCAA stimulieren außerdem die Bauchspeicheldrüse zu einer vermehrten Insulinausschüttung, wodurch der Transport von Aminosäuren in die Muskelzellen noch verstärkt wird.

Untersuchungen über die Wirkungsweise von BCAA beim Menschen zeigen auf, dass deren Verabreichung möglicherweise einen direkten anabolen Effekt nach sich zieht. Leucin, Isoleucin und Valin verfügen über das Potential, gewisse hormonelle Vorgänge zu beeinflussen, wobei insbesondere Leucin einige interessante Eigenschaften zu bieten hat. Eine wachsende Anzahl von Berichten deuten darauf hin, dass Leucin den HGH-Blutspiegelwert (wachstumshormon) erhöht und sowohl die Ausschüttung von Insulin als auch die des T3-Schilddrüsenhormons Liothyronin steigert. Liothyronin besitzt in geringer Dosierung eine anabole Wirkung, da es die Proteinsynthese in den Muskeln positiv beeinflusst und darüber hinaus die Verbrennung von Kohlenhydraten und Fetten zu Energie aktiviert.

Weiterhin dienen BCAA, allen voran Leucin, den Muskelzellen als Energiequelle. Während körperlicher Belastung wird L-Leucin direkt in der Muskulatur oxidiert. Die Oxidationsrate steigt proportional mit der Trainingsintensität an, was zeigt, dass der Leucinbedarf der Muskelzellen von deren Energiebedarf abhängt. In Situationen, die durch abnehmende bzw. niedrige Glykogenvorräte der Muskelzellen gekennzeichnet sind, wie z.B. eine kalorienreduzierte und kohlenhydrateingeschränkte Diät in der Wettkampfvorbereitung oder das Ende einer kräftezehrenden Trainingseinheit, kann vor allem Leucin von den Muskelzellen schnell und problemlos als Energieträger herangezogen werden. Obwohl die Hauptenergie von Kohlenhydraten und Fetten herrührt, werden Proteine bei Bedarf durch den sogenannten Gluko-Neogenese-Prozess ebenfalls herangezogen, was bei vielen Athleten u.a. zu einer spürbar verbesserten Ausdauerleistung führt.

Eine bedeutsame Rolle für den Bodybuilder spielt der Glukose-Alanin-Zyklus, welcher in inniger Beziehung zu den verzweigtkettigen Aminosäuren steht. Alanin ist die wichtigste Aminosäure, wenn es darum geht, einen einigermaßen stabilen Blutzuckerspiegel während sportlicher Ausübungen zu gewährleisten, da diese unter körperlicher Belastung für nahezu die Hälfte der in der Leber produzierten Glukose verantwortlich ist. Mit anderen Worten: Bei einem schweren Bodybuildingtraining wird Alanin in der Leber zu Glukose umgewandelt, die der Muskulatur als Energie dient. Welchen Part übernehmen dabei die BCAAs? Die nachfolgende, stark vereinfachte Darstellung des Glukose-Alanin-Zyklus wird für Klarheit sorgen. Wie wir wissen, steigt der Bedarf an Leucin im Muskelgewebe während anstrengender Trainingseinheiten stark an, was der Muskel dadurch kompensiert, dass er mehr Leucin aufnimmt. Dies wiederum zieht zwei bedeutende Effekte nach sich: Erstens, die Aminogruppe von Leucin wird zur Bildung von Alanin verwendet, und zweitens, der verbleibende Rest, die Ketosäure, also Leucin minus seiner Aminogruppe, wird im Muskel zu Energie verbrannt. Das neugeformte Alanin wandert zur Leber und dient dort der Glucoseherstellung (siehe Gluko-Neogenese-Prozess). Das Ergebnis ist, dass Leucin zum einen direkt in der Muskelzelle zur Energieproduktion eingesetzt wird und zum anderen, daß die Muskeln die aus Alanin in der Leber geformte Glucose ebenfalls als Antriebskraft benutzen können. Für den Bodybuilder bedeutet dies in der Praxis: BCAA versorgen die Muskelzellen mit Energie, wodurch der Muskel während und nach dem Training nicht gezwungen ist, seine eigenen Proteinvorräte zu verbrauchen. Letztendlich läuft halt doch alles auf die anti-katabole, muskelerhaltende Wirkung der BCAA hinaus. Der Nettoeffekt besteht aus einer positiven Stickstoffbilanz innerhalb der Muskelzellen und einem daraus resultierenden Muskelwachstum.

Wer BCAA ein bis zwei Stunden vor dem Training einnimmt hat die Möglichkeit, seinen Testosteronspiegel zu erhöhen. Auf diesen Schluss könnte man kommen, wenn man die Ergebnisse verschiedener Studien interpretiert. Diese schreiben verzweigtkettigen Aminosäuren während des Trainings einen testosteronschonenden Effekt zu - was auch immer darunter zu verstehen ist - mit dem Resultat, dass nach der körperlichen Strapaze höhere Testosteronwerte gemessen werden können. Eine Nachricht, die niemanden vom Hocker reißen dürfte, schließlich ist schon lange bekannt, dass insbesondere ein kurzes und intensives Hanteltraining das Potential besitzt, die Testosteronproduktion zu steigern. Zweifel im Bezug auf die vermehrte Testosteronproduktion durch BCAA sind hier sicher berechtigt. Nichtsdestoweniger kann ein Selbstversuch nicht schaden - vorausgesetzt, er geht nur über vier bis sechs Wochen.

Denn die BCA-A Verabreichung vor dem Training ist nicht ganz risikolos, da mit einer solchen Einnahmeprozedur die Harnwerte ansteigen und den Körper belasten. Selbiges Problem tritt natürlich auch auf, wenn der Athlet sich die energieliefernde, ausdauerfördernde Wirkung der verzweigtkettigen Aminosäuren zunutze machen möchte. Vor allem Ausdauersportler, z.B. Marathonläufer, nehmen kurz vor dem Rennen gerne BCAA, um 'hintenheraus' mehr Energie zu haben. Damit aus der vermehrten Harnstoffbelastung keine gesundheitlichen Risiken entstehen, sollte die Anwendung vor dem Training nur kurzfristig oder unregelmäßig erfolgen. Unserer Meinung nach macht der BCAA-Gebrauch vor dem Training zumindest für Bodybuilder wenig Sinn. Hier ist die Einnahme 60 Minuten nach der körperlichen Anstrengung in Verbindung mit einer Mahlzeit vorzuziehen. Da Harnstoff hauptsächlich bei der Umwandlung von BCAA zu Energie entsteht, dürfte der Einnahmezeitpunkt nach dem Training weitaus unbedenklicher sein.

Wer sich gut ernährt und regelmäßig verzweigtkettige Aminosäuren einnimmt, der wird langfristig bessere Fortschritte machen als ohne BCAA.
Naturalbodybuilder sollten sich stets vor Augen halten, dass das Unternehmen Muskel- und Kraftaufbau ohne die pharmazeutische Keule ein schwieriger und langsamer Prozess ist, bei dem alles stimmen muss: Das Training, die Ernährung, die Erholung, die Einstellung und die richtigen Supplements. Ein Rädchen im Getriebe sind die BCAA. weshalb deren Einnahme jedem Bodybuilder empfohlen werden kann. Athleten, die auf einer kalorienreduzierten Diät sind, sollten BCAA in jedem Fall einmal ausprobieren, da sie mit ihrer anti-katabolen Wirkung helfen können, wertvolle Muskelmasse zu konservieren. Gleiches gilt für Ausdauersportler, die von den energieliefernden Eigenschaften der verzweigtkettigen Aminosäuren erwiesenermaßen profitieren, wenn diese ca. 30 Minuten vor dem Training/Wettkampf verabreicht werden.

Die Frage nach der zur Leistungssteigerung effektivsten Dosierung bei Leucin, isoleucin und Valin ist schwierig zu beantworten. Fakt ist, je intensiver das Training, je häufiger und länger man trainiert, je besser man trainiert bzw. konditioniert ist und je höher das Körpergewicht, desto größer der Bedarf an BCAA. Der geschätzte tägliche Bedarf an verzweigtkettigen Aminosäuren bei hart trainierenden Athleten dürfte bei Leucin im Bereich von 5 - 6 Gramm/Tag, bei Isoleucin bei etwa 2 Gramm/Tag und bei Valin zwischen 4 - 5 Gramm/Tag liegen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang das Wort 'Tagesbedarf', d.h. die Dosierungsangaben schließen auch die BCAA-Zufuhr mit der täglichen Nahrung ein und müssen deshalb nicht ausschließlich mit Aminosäurentabletten gedeckt werden. Je qualitativ hochwertiger und proteinreicher die Ernährung ist, um so weniger ist man auf die Zufuhr von BCAA-Präparaten angewiesen. Wichtig erscheint auch, daß die Mahlzeit, mit der die BCA-A 60 Minuten zusammen nach dem Training eingenommen werden, mindestens 40 Gramm hochwertiges, tierisches Eiweiß enthält. An trainingsfreien Tagen kann die Gabe zusätzlicher BCAA ganz entfallen oder auf 1 - 2 Gramm Leucin, 0,5 - 1 Gramm Isoleucin und 1 - 2 Gramm Valin beschränkt werden. Dafür sollte man an Trainingstagen, d.h. 60 Minuten nach Beendigung der Trainingseinheit, mit der Zufuhr von BCAA-Präparaten nicht knauserig sein, so dass man durchaus 4 Gramm Leucin, 3 Gramm Valin und 2 Gramm Isoleucin in Form von verzweigtkettigen Aminosäurentabletten auf einmal einnehmen kann