BCAAs und andere Aminosäuresupplements – was macht sie so wichtig?

Jeder Sportler trainiert, um muskulöser, schneller und/oder stärker zu werden. Jeder Sportler versucht eine neue Stufe der Leistungsfähigkeit zu erreichen und manchmal ist hierbei die richtige Supplementation von entscheidender Bedeutung. Auch wenn  heute zu Tage scheinbar unzählig viele verschiedene Supplements auf dem Markt erhältlich sind, gibt es immer noch einige grundlegende Supplements wie Protein, Kreatin und Multivitamin Produkte, die am wichtigsten sind und deren Wirkung am besten untersucht ist und durch zahlreiche Studien belegt wird. Auch Aminosäuren und insbesondere verzweigtkettige Aminosäuren, die auch als BCAAs bezeichnet werden, gehören zu diesen Basissupplements.

 

Was sind Aminosäuren?

Muskeln können ohne ausreichende Proteinzufuhr nicht wachsen. All diese Proteine bestehen unabhängig von ihrer Herkunft aus gerade einmal 20 unterschiedlichen Aminosäuren. Im Grunde genommen sind Proteine nichts anderes als große Moleküle, die aus langen Ketten von Aminosäuren bestehen. Aus diesem Grund werden Aminosäuren auch als die Bausteine des Proteins bezeichnet. Jede dieser Aminosäuren besitzt eine so genannte Aminogruppe mit der chemischen Summenformel NH3 an einem Ende und eine Carboxylsäuregruppe am anderen Ende. Zwischen der Aminogruppe und der Carboxylgruppe befindet sich eine CH Gruppe. Unterschiede bezüglich der Struktur der verschiedenen Aminosäuren beeinflussen Form und Funktion der Proteine, die aus ihnen aufgebaut sind.

Aminosäuren werden abhängig davon, ob der Körper sie bei Bedarf selbst herstellen kann oder nicht in zwei Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe ist die Gruppe der sogenannten essentiellen Aminosäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann und die deshalb über die Nahrung zugeführt werden müssen. Zur Gruppe der 8 essentiellen Aminosäuren gehören Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Tryptophan und Valin. Die zweite Gruppe ist die Gruppe der nichtessentiellen Aminosäuren, die der Körper bei Bedarf aus anderen Aminosäuren selbst herstellen kann. Zu dieser Gruppe gehören Alanin, Arginin, Asparaginsäure, Cystein, Cystin, Glutaminsäure, Glutamin, Glycin, Hydroxyprolin, Prolin, Serin und Tyrosin.

 

Was sind BCAAs?

Verzweigtkettige Aminosäuren, die häufig auch einfach als BCAAs bezeichnet werden, erfreuen sich nicht ohne Grund bei Sportlern, die nach Wegen suchen, ihre fettfreie Muskelmasse zu erhöhen und ihre Leistungsfähigkeit zu steigern, einer großen Beliebtheit. Bei den verzweigtkettigen Aminosäuren handelt es sich um die drei essentiellen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin.

Wenn man trainiert, um einen stärkeren Körper zu entwickeln, dann ist es essentiell, die Muskeln auf zellulare Ebene zu stimulieren und mit Energie zu versorgen. Die verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin machen etwa ein Drittel des Muskelproteins aus. BCAAs reduzieren die Muskelerschöpfung, beschleunigen die Regeneration, reduzieren den Abbau anderer Aminosäuren in den Muskeln während des Trainings und helfen dem Körper dabei, Protein besser aufzunehmen. Ein Mangel an nur einer dieser Aminosäuren wird einen Muskelabbau zur Folge haben.

Die Einnahme verzweigtkettiger Aminosäuren vor und während dem Training kann die Leistungsfähigkeit steigern und den Eintritt der Erschöpfung hinauszögern, während die Einnahme direkt nach dem Training für sich alleine oder in Verbindung mit dem Shake nach dem Training die trainingsbedingt erhöhten Spiegel des katabolen Hormons Cortisol reduziert und eine Wiederauffüllung der durch das Training reduzierten BCAA Reserven der Muskulatur beschleunigt.

Eine weiterer Weg, über den BCAAs die Leistungsfähigkeit steigern können, dürfte darin bestehen, dass sie über die Blut-Hirn Schranke ins Gehirn gelangen können, wo sie die Produktion von Serotonin reduzieren können. Eine Reduzierung der Serotoninspiegel kann einer mentalen Erschöpfung entgegenwirken, da Serotonin ein Gefühl der Müdigkeit hervorrufen kann. Dass es sich hierbei um mehr als nur eine Hypothese handelt, zeigen zahlreiche Studien, die diese Wirkung von BCAAs unterstützen.

Eine Besonderheit der verzweigtkettigen Aminosäuren besteht darin, dass sie anders als andere Aminosäuren nicht in der Leber, sondern direkt in der Muskulatur verstoffwechselt werden können. Was die Absorption der BCAAs durch den Körper angeht, fördern die 3 verzweigtkettigen Aminosäuren ihre gegenseitige Aufnahme synergistisch, was mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet, dass sie zur selben Zeit verfügbar sein müssen, um eine maximale Aufnahme in die Muskeln sicherzustellen.

BCAAs agieren im Körper als Stickstofftransporter, welche die Muskeln bei der Synthese anderer für anabole Muskelaktionen benötigter Aminosäuren unterstützen. Letzteres bedeutet einfach ausgedrückt nichts anderes als die Kombination einfacher Aminosäuren zu komplexeren Proteinen, die letztendlich das Muskelgewebe bilden.

Darüber hinaus regen BCAAs die Insulinausschüttung an. Die Hauptfunktion von Insulin besteht darin, im Blut zirkulierenden Blutzucker in die Muskelzellen zu transportieren, wo er als Energiequelle verwendet wird. Zusätzlich hierzu fördert Insulin auch die Aminosäureaufnahme in die Muskelzellen.

BCAAs wirken gleichzeitig anabol und antikatabol, da sie die Fähigkeit besitzen, die Proteinsyntheserate zu steigern, die Ausschüttung von Hormonen wie Wachstumshormonen, IGF-1 und Insulin zu fördern und dabei helfen, ein vorteilhaftes Verhältnis von Testosteron zu Cortisol aufrecht zu erhalten.

Da verzweigtkettige Aminosäuren aufgrund der Tatsache, dass sie einen Muskelabbau verhindern können, eine exzellentes antikataboles Supplement darstellen, sind sie besonders während einer Wettkampfdiät oder anderen kalorienreduzierten Diäten von besonderem Interesse. Währen Phasen einer reduzierten Kalorienzufuhr besteht aufgrund einer reduzierten Rate der Proteinsynthese und einer verstärkten Proteolyse (ein Abbau von Protein in einzelne Aminosäuren und Peptide zum Zweck der Energieversorgung) ein erhöhtes Risiko für einen Muskelabbau. In diesem Szenario kann eine BCAA Supplementation zum Zweck des Erhaltes der bestehenden Muskelmasse sehr hilfreich sein.

Das Beste an BCAAs ist, dass sie gesundheitlich als absolut unbedenklich und sicher angesehen werden und keine bekannten Nebenwirkungen besitzen.

Als nächstes werden wir einen kurzen Blick auf die drei zur Gruppe der BCAAs gehörenden Aminosäuren und ihre Eigenschaften werfen:

1. Valin

Valin ist eine aliphatisches Aminosäure, die sowohl strukturell als auch bezüglich ihrer Funktion eng mit Leucin und Isoleucin verwandt ist. Diese Aminosäuren sind extrem hydrophob und finden sich fast immer im Inneren von Proteinen wieder. Sie sind außerdem nur selten an biochemischen Reaktionen beteiligt, bestimmen jedoch aufgrund ihrer hydrophoben Natur die dreidimensionale Struktur von Proteinen. Bei allen drei Aminosäuren handelt es sich um essentielle Aminosäuren, die über die Nahrung zugeführt werden müssen. Gute Quellen für Valin sind unter anderem, Sojamehl, Hüttenkäse, Fisch, Fleisch und Gemüse. Valin wird im Vergleich zu anderen Aminosäuren mit einer molaren Rate von 6,9% in Proteine und Enzyme eingebaut.

 

2. Leucin

Leucin ist wie Isoleucin und Valin eine hydrophobe Aminosäure, die sich als strukturelles Element im Inneren von Proteinen und Enzymen wiederfindet. Es scheint für diese Aminosäuren keine andere signifikante stoffwechseltechnische Rolle zu geben, doch sie sind essentiell, da sie vom Körper nicht selbst synthetisiert werden können. Leucin teilt sich mit Glycin mit eine Konzentration von 7,5% auf molarer Basis im Vergleich zu anderen Aminosäuren den Platz der am zweithäufigsten in Proteinen vorkommenden Aminosäure. Leucin liefert Bausteine, die für die Herstellung anderer essentieller biochemischer Komponenten im Körper benötigt werden, wovon einige für die Produktion von Energie und Stimulanzien für das Gehirn verwendet werden und dabei helfen, mental wacher zu sein.

 

3. Isoleucin

Isoleucin ist ein Mitglied der aliphatischen Seitenketten Aminosäurefamilie, die aus extrem hydrophoben Biochemikalien besteht, die sich hauptsächlich im Inneren von Proteinen und Enzymen wiederfinden. Wie mehrere andere Mitglieder dieser Familie (Valin und Leucin), ist auch Isoleucin eine essentielle Aminosäure, die von Säugetieren nicht selbst herstellen kann. Eine andere Eigenschaft dieser Klasse von Aminosäuren ist, dass sie keine andere signifikante biologische Rolle besitzen, als in Proteine und Enzyme eingebaut zu werden, wo ihre primäre Aufgabe darin besteht, die tertiäre Struktur der Makromoleküle zu bestimmen.

Isoleucin wird in Proteine mit einer molaren Rate von 4,6% im Vergleich zu anderen Aminosäuren eingebaut. Darüber hinaus liefert Isoleucin Bestandteile für die Herstellung anderer biochemischer Komponenten des Körpers, wovon einige für die Produktion von Energie und Stimulanzien für das Gehirn verwendet werden und dabei helfen, mental wacher zu sein.

 

Was sagt die Wissenschaft?

Eine im Nutritional Journal of Medicine veröffentlichte Studie zeigte, dass der Muskelabbau bei Ausdauersportlern durch eine BCAA Supplementierung reduziert werden kann. Andere Studien haben gezeigt, dass selbst bei gut trainierten Sportlern der Muskelkatabolismus nach einem anstrengenden Krafttraining für eine Dauer von 4 bis 14 Stunden erhöht ist. Hiernach setzt eine Phase des anabolen Muskelaufbaus ein. Nur wenn diese anabole Phase von größerem Umfang und längerer Dauer als die vorhergehende katabole Phase ist, kann es zu einer Zunahme an Kraft und Muskelmasse kommen.

Jede Maßnahme, die den Muskelkatabolismus reduzieren kann, könnte sich also als hilfreich erweisen. Eine rapide Zufuhr von Aminosäuren in die Muskelzellen direkt nach dem Training wird theoretisch diese Wirkung besitzen, indem eine alternative Quelle von Aminosäuren für die Verwendung zur Verfügung gestellt und so das Muskelgewebe selbst geschützt wird. Ein schnell absorbierbares Aminosäuresupplement, das direkt nach dem Training eingenommen wird, könnte deshalb von extremem Vorteil sein.

Eine an der Auburn University in den USA durchgeführte Studie verglich die Aminosäure Blutspiegel von 10 männlichen Probanden mit einem Durchschnittsalter von 30 Jahren, nach jeder der folgenden Mahlzeiten:

• Der Verzehr von Aminosäuren in ihrer am leichtesten absorbierbaren Form
• Der Verzehr derselben Menge von Aminosäuren als vollwertiges Protein in Form von Hüttenkäse
• Der Verzehr einer Mischung aus den zuvor benannten Aminosäurequellen

Jede Mahlzeit bestand aus einer ähnlichen Bandbreite von Aminosäuren und lieferte insgesamt 23 Gramm Protein, 5 Gramm Kohlenhydrate, 2 Gramm Fett und enthielt lediglich 20 ml Wasser. Außerdem wurde die Ernährung der Probanden vor der Mahlzeit standardisiert.

Nach nur 15 Minuten produzierten die erste und die dritte Mahlzeit, die beide individuelle Aminosäuren lieferten, sehr viel höhere Spiegel im Blut zirkulierender Aminosäuren als die zweite Mahlzeit, die ausschließlich aus vollwertigem Protein bestand, wobei es starke Variationen von Person zu Person gab. Ein vielversprechendes Ergebnis war, dass das Problem, dass man befürchtet hatte – ein schnelles Absinken der Aminosäurespiegel durch eine Ausscheidung über die Nieren – nicht auftrat. Bemerkenswert war, dass es kaum einen Unterschied zwischen den beobachteten Aminosäurekonzentrationen gab, so lange einige der verzehrten Aminosäuren nach dem Verzehr zur sofortigen Aufnahme zur Verfügung standen, d.h. nach Mahlzeit eins und drei.

In der Praxis könnten diese Studienergebnisse bedeuten, dass die Sportler, die ihre Muskelmasse erhöhen und das meiste aus der harten Arbeit, die sie in ihre Trainingseinheiten stecken, herausholen wollen und hierfür auf Aminosäuresupplements schwören, zumindest halbwegs richtig liegen. Die Verwendung eines Aminosäuresupplements direkt nach dem Training könnte von Vorteil sein, was insbesondere dann gelten dürfte, wenn es mit einem leicht absorbierbaren Kohlenhydratsupplement kombiniert wir, da beide Supplements die Muskeln mit einer alternativen Energiequelle versorgen und die Insulinspiegel für einen gesteigerten Transport dieser Nährstoffe in die Zellen erhöhen.

Die andere Botschaft ist jedoch, dass nur geringe Mengen von beiden als notwendig angesehen werden, so lange die eigentliche Mahlzeit nach dem Training nicht zu lange nach dem Training verzehrt wird. Selbst wenn die Proteine in dieser Mahlzeit langsamer verdaut und vom Körper absorbiert werden, sollte das schnell absorbierbare Aminosäuresupplement seine Aufgabe, die Blutspiegel der Aminosäuren schnell zu erhöhen, erfüllt haben.

Geeignete Mengen an Kohlenhydraten und schnell absorbierbaren Aminosäuren liegen bei 25 Gramm Kohlenhydraten und 10 Gramm Aminosäuren. Diese Nährstoffe sollten direkt nach dem Training, am besten noch in der Umkleide konsumiert werden. Die normale Mahlzeit nach dem Training sollte die meisten ernährungstechnischen Bedürfnisse decken, wobei der Vorteil einer sofortigen Nährstoffversorgung genau das sein könnte, was man braucht, um den Katabolismus zu reduzieren und die Trainingswirkung zu steigern. Wenn die erwähnten Supplements auf die beschriebene Art und Weise verwendet werden, kann man den größten Vorteil aus der Verwendung dieser Supplements zum richtigen Zeitpunkt ziehen, ohne die Mengen verwenden zu müssen, die die Hersteller normalerweise empfehlen.

 

Wie sollte man BCAAs am besten verwenden?

Für optimale Resultate ist es wünschenswert verzweigtkettige Aminosäuren in Form von Supplements getrennt von anderen Aminosäuresupplements, die isolierte Aminosäuren enthalten, einzunehmen, da BCAAs den Wettlauf um die Aufnahme in den Blutkreislauf dominieren. In der Tat machen BCAAs 90% der Aminosäureaufnahme innerhalb der drei Stunden Phase nach einer Mahlzeit aus.

Wenn man berücksichtigt, dass die Hauptkomponente einer BCAA Aufnahme erhöhte Blutzucker- und Insulinspiegel sind, dann ist es ideal BCAAs mit jeder Mahlzeit, sowie vor und nach dem Training einzunehmen. Sie sollten außerdem innerhalb von 30 bis 60 Minuten vor und nach intensiven Trainingseinheiten eingenommen werden, um die Regenerationsprozesse der Muskulatur zu unterstützen und ein ideales anaboles Umfeld zu schaffen.

 

Fazit

Eine Supplementierung mit verzweigtkettigen Aminosäuren kann in messbaren Zuwächsen an Kraft und Muskelmasse resultieren. Da der Körper BCAAs nicht selbst herstellen kann, müssen sie über die Nahrung zugeführt werden. Die Einnahme von BCAAs vor und während des Trainings kann die Leistungsfähigkeit steigern und den Eintritt der Erschöpfung hinauszögern. Diese Aminosäuren werden für die Aufrechterhaltung des Muskelgewebes während intensiver Trainingseinheiten und Phasen körperlicher Anstrengungen benötigt. Aus Sicht eines Sportlers agieren BCAAs als anabole Wirkstoffe, die es dem Körper erlauben Fett anstelle von Muskeln zu verbrennen. Aus all diesen Gründen sind verzweigtkettige Aminosäuren beim Streben nach einem Muskelwachstum von entscheidender Bedeutung.