BCAA in presnova mišičnih beljakovin

Beljakovine, sestavni del vseh telesnih tkiv, so zgrajene iz manjših enot – aminokislin. Telesna tkiva so sestavljena iz 22 različnih aminokislin, od katerih jih je 8 (oz. 9) nujno vnesti s hrano, saj jih telo samo ne more proizvesti. Teh 8 aminokislin imenujemo esencialne, ostale pa neesencialne aminokisline. Od osmih esencialnih so, predvsem v kontekstu telesne vadbe, tri še posebej pomembne: valin, levcin in izolevcin. To so aminokisline z razvejano verigo oz. BCAA (ang. branched chain amino acids).

Ker so raziskave pokazale določene pozitivne učinke BCAA (in ker so podjetja v tem zavohala denar), so te aminokisline postale izredno popularne kot dodatek k prehrani za športnike. Poleg tega se BCAA uporabljajo tudi kot del terapije pri pacientih z opeklinami in ob raznih bolezenskih stanjih, pri katerih je poraba teh aminokislin povečana (AIDS, rak, zadnji stadij odpovedi ledvic ipd.).

Čeprav BCAA vsekakor imajo svoje mesto med prehranskimi dodatki za športnike (upravičeno so tudi prav pri vrhu seznama korisnih dodatkov), pa nekateri – predvsem proizvajalci, prodajalci in s strani le teh sponzorirani športniki – ne samo BCAA temveč tudi drugim dodatkom, nemalokrat pripisujejo skoraj čudodelne učinke. V dveh člankih  bo zato predstavljenih nekaj dejstev o BCAA, ki jih trenutno dokazuje in priznava znanost. Tokrat o vplivu BCAA na izgradnjo in razgradnjo mišičnega tkiva.

BCAA in izgradnja ter razgradnja mišičnega tkiva

Športniki BCAA najpogosteje uživajo zaradi prepričanja, da BCAA preprečujejo oz. zmanjšujejo razgradnjo mišičnega tkiva med vadbo, poleg tega pa tudi izboljšujejo regeneracijo in lahko spodbujajo hipertrofijo po vadbi.

Do hipertrofije mišic pride vedno, kadar je razpad mišičnih beljakovin manjši od nastjanja novih. Enkraten intenziven trening z utežmi lahko poveča nastajanje novih beljakovin do 48 ur po zaključku treninga. Ali bo dejansko prišlo do izgradnje novih beljakovin, pa je med drugim odvisno tudi od tega, ali je na voljo dovolj aminokislin, ki jih športnik dobi iz hrane ali dodatkov.

Aminokisline – poleg tega, da so osnovni gradniki mišičnih beljakovin / mišičnega tkiva – so pomembne tudi zato, ker spodbujajo signalne poti za nastajanje novih beljakovin. Med najpomembnejše spodbujevalce spadajo BCAA, predvsem levcin.

Raziskava iz leta 1999, objavljena v strokovni reviji Journal of nutrition, je kot prva pokazala, da uživanje levcina po vadbi (v raziskavi se je teklo 2 uri) spodbudi izgradnjo novih beljakovin na nivo pred vadbo. Ta raziskava je bila dolgo med glavnimi referencami, ki so jih proizvajalci in prodajalci dodatkov uporabljali kot dokaz učinkovitosti / racionalnosti suplementacije z BCAA z namenom pridobivanja mišične mase. Problem: v raziskavi niso tekli ljudje, pač pa podgane. Problem 2: podgane so bile z dvo urnim tekom pahnjene v izrazito katabolično stanje, po zaužitju levcina pa se je izgradnja beljakovin vrnila na nivo pred vadbo. Iz tega se seveda ne da sklepati, ali uživanje levcina pri ljudeh dodatno stimulira izgradnjo beljakovin v npr. s treningom z utežmi stimuliranih mišicah. Je pa mogoče sklepati, da BCAA na tak način lahko pomagajo pri regeneraciji po vzdržljivostni vadbi (v nadaljevanju).

Od takrat so bile seveda opravljene tudi raziskave, ki so preučevale vplive BCAA na presnovo mišičnih beljakovin med in po vadbi ter na obseg mikropoškodb zaradi vadbe pri ljudeh. Ena od teh raziskav, leta 2000 objavljena v Journal of sports medicine and physical fitness (2 tedna po 12 g BCAA na  in dodatnih 20 g pred in po testiranju / vadbi), je pokazala, da uživanje BCAA zmanjša dvig encima kreatin kinaze po vadbi, kar kaže na manjši obseg kataboličnih procesov v mišičnem tkivu.

Do podobnih rezultatov je prišla tudi raziskava (Training journal, 2003), v kateri so testiranci pred in po treningu zaužili mešanico aminokislin, ki je vsebovala 37% BCAA ter še 2 enaka odmerka dnevno 4 dni po testu. Izkazalo se je, da je uživanje aminokislinske mešanice bistveno omililo mišične bolečine / muskelfiber (primerjava s placebo skupino).

Da zaužitje BCAA pred vadbo zmanjša dvig kreatin kinaze je pokazala tudi raziskava iz leta 2007, objavljena v International journal of sport nutrition and exercise metabolism.

Kako točno naj bi BCAA vplivale na obseg mikropoškodb, zaenkrat še ni povsem pojasnjeno, strokovnjaki pa predvidevajo, da do tega verjetno pride zaradi inhibicije razgradnje mišičnega tkiva zaradi dodatka BCAA in spodbuditve izgradnje novih beljakovin, predvsem zaradi dodatka levcina.

Slednje (vloga levcina (in BCAA nasploh) pri stimulaciji anaboličnih procesov v mišicah po telesni vadbi) je bilo tema številnih raziskav; te so tudi že nakazale, kako naj bi BCAA (in predvsem levcin) spodbujale signalne poti za pričetek izgradnje novih beljakovin.

Kadar se BCAA zaužije neposredno pred, med ali kmalu po vadbi, fosforilacija specifičnega encima (mTOR), ki uravnava celično rast, proliferacijo, preživetje itd., vodi do niza anaboličnih reakcij, do katerih sicer (če se BCAA ne zaužije) ne pride v takem obsegu. Pomembno je tudi to, da do anabolizma pride ne glede na vrsto predhodne vadbe (vzdržljivostni trening ali trening z utežmi).

Del anaboličnega učinka BCAA je verjetno tudi posledica ohranjanja nivoja BCAA v serumu med vadbo; znano je namreč da telesna vadba zelo poveča količino BCKDH (kompleks encimov; ang. branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase), ki katalizira katabolizem (razpad) BCAA, zaužitje BCAA pred in med vadbo pa padec BCAA v serumu precej omili.

BCAA torej vsekakor so koristne, tako za vzdržljivostne športnike kot tudi za športnike v športih hitrosti in moči. Naslednje vprašanje je: koliko BCAA zaužiti in kdaj? Glede doze je razpon priporočil zelo širok: od približno 0,07 do 0,2 g BCAA na kilogram telesne teže. 0,07 g/kg je res minimalna doza in zelo mogoče, da tudi relativno neučinkovita, več kot približno 0,2 g/kg pa je zelo verjetno, po domače povedano, metanje denarja skozi okno. Raziskave namreč nakazujejo, da verjetno obstaja zgornja meja količine zaužitih aminokislin, ki še vplivajo na anabolične procese. Logika seveda pravi, da taka meja vsekakor obstaja.

BCAA je najbolje zmešati v napitek, ki se potem počasi pije tekom treninga. Pri tem je pomembno, še posebej, če gre za visoko dozo BCAA in / ali so napitku dodane npr. še kakšne druge aminokisline, kreatin, minerali, ogljikovi hidrati ipd., da so sestavine zmešane z zadostno količino vode, sicer lahko pride do prebavnih težav.

Ali je vseeno, ali BCAA zaužijemo v čisti obliki (dodatek BCAA) ali kar v obliki napitka iz sirotkinih beljakovin (v povprečnem sirotkinem koncentratu je približno 17% vseh aminokislin BCAA)? Teoretično je vseeno, vendar je potem treba za 20 g BCAA pojesti več kot 100 g sirotke v prahu. Osnovni trening / regeneracijski napitek se zato običajno naredi iz mešanice sirotke in BCAA, doda pa se mu tudi še nekaj ogljikovih hidratov (glukoza in maltodekstrin).

V enem od prihodnjih člankov pa še nekaj besed o drugih učinkih BCAA.

Literatura

  1. Anthony JC, Anthony TG, Layman DK. Leucine supplementation enhances skeletal muscle recovery in rats following exercise. J Nutr, 1999; 129(6): 1102 – 1106.
  2. Greer BK, Woodard JL, White JP, Arguello EM, Haymes EM. Branched-chain amino acid supplementation and indicators of muscle damage after endurance exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab, 2007;17(6): 595 – 607.
  3. Coombes JS, McNaughton LR. Effects of branched-chain amino acid supplementation on serum creatine kinase and lactate dehydrogenase after prolonged exercise. J Sports Med Phys Fitness, 2000; 40: 240 – 246.
  4. Nosaka K. Muscle soreness and amino acids. Training J, 2003; 289: 24 – 28.
  5. Norton LE, Layman DK. Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. J Nutr, 2006; 136(2): 533S – 537S.
  6. Zanchi NE, Nicastro H, Lancha AH Jr. Potential antiproteolytic effects of L-leucine: observations of in vitro and in vivo studies. Nutr Metab, 2008; 5: 20.
  7. Blomstrand E, Saltin B. BCAA intake affects protein metabolism in muscle after but not during exercise in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2001; 281(2): E365 – 74.
  8. Matsumoto K, Koba T, Hamada K, Tsujimoto H, Mitsuzono R. Branched-chain amino acid supplementation increases the lactate threshold during an incremental exercise test in trained individuals. J Nutr Sci Vitaminol, 2009; 55(1): 52 – 58.
  9. Mero A, Leikas A, Knuutinen J, Hulmi JJ, Kovanen V. Effect of strength training session on plasma amino acid concentration following oral ingestion of leucine, BCAAs or glutamine in men. Eur J Appl Physiol, 2009; 105(2): 215 – 223.
  10. Negro M, Giardina S, Marzani B, Marzatico F. Branched-chain amino acid supplementation does not enhance athletic performance but affects muscle recovery and the immune system. J Sports Med Phys Fitness, 2008; 48(3): 347 – 351.
  11. Howarth KR, Burgomaster KA, Phillips SM, Gibala MJ. Exercise training increases branched-chain oxoacid dehydrogenase kinase content in human skeletal muscle. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2007; 293(3): R1335 – 1341.