WAS SIND BCAA’s?

Als BCAA’s (engl. Branch-Chained-Amino-Acids) werden die drei “verzweigtkettigen” Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin bezeichnet.¹

Sie gehören zu der Gruppe der essentiellen Aminosäuren, was bedeutet, dass dein Körper sie nicht selbst herstellen kann. Sie müssen daher über die Nahrung aufgenommen werden.²

WAS SIND EIGENTLICH EIWEIßE, PROTEINE UND AMINOSÄUREN?

Um voll funktionsfähig zu sein, benötigt dein Körper insbesondere drei Hauptnährstoffe Kohlenhydrate, Fette und Proteine (auch Eiweiße genannt).

Proteinen wird dabei eine besondere Rolle für deine Muskulatur, Hormone und Immunabwehr zugerechnet. Sie bestehen aus sogenannten Aminosäuren, den einzelnen Bausteinen dieser Proteine.

Insgesamt gibt es 21 Aminosäuren, aus denen dein Körper Proteine bilden kann. Leider kann dein Körper nicht alle Aminosäuren selbst herstellen. Manche müssen über die Ernährung aufgenommen werden.

Man unterscheidet daher zwischen nicht-essentiellen (können vom Körper hergestellt werden) und essentiellen Aminosäuren (müssen über Nahrung aufgenommen werden).

Wenn du noch tiefer in die Materie eintauchen willst, empfehlen wir dir das Video von Dorian Wilson.

WAS IST DER UNTERSCHIED ZWISCHEN BCAA’S UND ANDEREN ESSENTIELLEN AMINOSÄUREN?

Die Gruppe der essentiellen Aminosäuren umfasst neben den drei BCAA’s noch fünf weitere Aminosäuren, die eben nicht verzweigtkettigt (branched chained) sind.

Dazu zählen Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin und Tryptophan.

Das Besondere an den BCAA’s ist, dass sie (im Gegensatz zu den anderen essentiellen Aminosäuren) nur kaum in der Leber verstoffwechselt werden.³

Stattdessen nehmen sie eine wichtige Rolle beim Aufbau und der Regeneration von Muskelzellen ein, da sie unmittelbar in der Muskulatur verstoffwechselt werden können.^4,5,6

Aus diesem Grund, schreiben ihnen viele Athleten im Kraft- und Ausdauersport zahlreiche positive Wirkungen zu.

BCAA WIRKUNG UND FUNKTIONEN

Im Folgenden beleuchten wir die Wirkung von BCAA’s in ihren Hauptfunktionsbereichen und prüfen anhand wissenschaftlicher Publikationen, was die Aminosäuren (wahrscheinlich) können und was nicht.

• Muskelaufbau
• Verhindern von Muskelabbau
• Leistungsverbesserung
• Immunsystem
• Muskelschutz und Regeneration

BCAA’s UND MUSKELAUFBAU

Das schwierigste Thema zuerst: Die muskelaufbauende Wirkung ist für viele Sportler der Grund, warum sie BCAA’s einnehmen.

Dieser Muskelaufbau-Effekt wird besonders auf zwei Funktionen zurückgeführt.

1. Vor allem Leucin aktiviert (über ein Gen namens mTOR) die Muskelproteinsynthese – also die Neubildung von Proteinen in deiner Muskulatur.⁷

   
   Die Schlussfolgerung: Da Proteine ein elementarer Bestandteil deiner Muskeln sind, ist auch ohne ihre Neubildung kein Muskelaufbau möglich.

2. BCAA’s fördern die Insulinausschüttung. Insulin ist ein Hormon, dass deiner Muskulatur hilft, weitere Aminosäuren und Glucose (Blutzucker) aufzunehmen und dadurch anabol (also aufbauend) wirkt.⁸

Um besser verstehen zu können, wie es zu diesen Aussagen kommt, haben wir euch exemplarisch eine Studie zusammengefasst, die einen positiven Effekt der Aminosäuren auf den Muskelaufbau nachweisen konnte:

BEISPIEL-STUDIE ZU BCAA’s UND MUSKELAUFBAU

Im Jahr 2009 führte Dr. Jim Stoppani mit einigen Kollegen einen Versuch zur muskelaufbauenden Wirkung von BCAA’s durch.

Stoppani und seine Kollegen teilten 36 Männer, die bereits mindestens zwei Jahre Erfahrung im Krafttraining hatten, in drei Gruppen zu je 12 Teilnehmern ein.

• Gruppe 1 nahm neben dem Training BCAAs ein.
• Gruppe 2 nahm neben dem Training Molkenprotein ein.
• Gruppe 3 nahm neben dem Training ein Sportgetränk mit Kohlenhydraten ein.
  

Alle Teilnehmer führten während der Einnahme für 8 Wochen das gleiche Programm zum Krafttraining durch. Nach Ablauf dieser 8 Wochen wurde untersucht, wie der Zuwachs an reinem Körpergewicht (Body Mass), Körpergewicht ohne Fett (Lean Mass) und Kraft aussah.

Die Ergebnisse waren eindeutig: Stoppani stellte fest, dass die BCAA-Gruppe mehr Body Mass, wesentlich mehr Lean Mass und auch mehr Kraft aufgebaut hatte, als die anderen beiden Gruppen.

Im Vergleich hatte die Molkenprotein Gruppe weniger Zuwachs als die BCAA-Gruppe, aber mehr Zuwachs als die Kohlenhydrat Gruppe vorzuweisen.⁹

Damit wäre doch eindeutig bewiesen, dass die Aminosäuren von Sportlern eingenommen werden sollten, wenn sie ihre Muskelmasse und Kraft steigern wollen, oder?

Leider ist es nicht ganz so einfach!

Die Wissenschaft ist nicht einheitlich dieser Meinung. Das liegt inbesondere daran, dass es andere Studien gibt, die keine muskelaufbauende Wirkung feststellen konnten.¹⁰

Letztlich sind viele Faktoren solcher Studien (Einnahmemenge, Art des Trainings, Anzahl an Versuchteilnehmern, etc.) so unterschiedlich, dass sich die Studien nur schwer vergleichen lassen. Da Studien dieser Art aufwendig und kostenintensiv sind, ist im Moment nicht abzusehen, dass das Thema endgültig wissenschaftlich aufgearbeitet wird. 

DURCH BCAA’s MUSKELABBAU VERHINDERN

In der Forschung finden sich vielversprechende Hinweise darauf, dass BCAA’s dem Muskelabbau entgegenwirken.

Das zeigt sich vor allem während Diäten, deren Ziel es ist Fettmasse abzubauen und gleichzeitig Muskelmasse zu erhalten.

Befindest Du Dich über einen längeren Zeitraum in einem Kaloriendefizit, kann deine Muskulatur durchaus geschwächt werden. An dieser Stelle, scheint eine gezielte Ernährung/Ergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren (in Kombination mit Training!) zu helfen, die sog. Lean Body Mass (also dein Körpergewicht ohne Fett) beizubehalten, während gleichzeitig Fett abgebaut werden kann.⁵

Des Weiteren können die drei Aminosäuren dazu beitragen, die Muskelmasse bei körperlicher Inaktivität zu erhalten.

Wird ein Muskel über einen längeren Zeitraum nicht mehr beansprucht (z.B. durch einen längeren Krankenhausaufenthalt, eine Verletzung etc.) nimmt die Muskelmasse automatisch ab. Durch die Aminosäuren (insbesondere Leucin) konnte dieser Muskelabbau deutlich verringert werden.¹¹

LEISTUNGSVERBESSERUNG

BCAA’s können positive Auswirkungen auf die Muskelkraft, Ausdauer und mentale Performance während sportlichen Aktivitäten haben.

So konnten in mehreren Studien mit Kraftsportlern und Radfahrern eine Steigerung der Kraft- und Ausdauerleistung festgestellt werden.^9,12

Eine Meta-Studie (also eine Studie die mehrere Studien zu einem Thema vergleicht) führt die positiven Effekte auf unterschiedliche Faktoren zurück:

Substanzen, die mit körperlicher Erschöpfung (Laktat & Ammoniak) oder Muskelkater (Creatin-Kinase) in Verbindung gebracht werden, konnten durch die drei Aminosäuren verringert werden, während gleichzeitig der Energiestoffwechsel gefördert wurde.⁶

Untersuchungen von Cross-Country-Läufern geben zudem Hinweise über die Wirkung auf die mentale Performance. Die Läufer, denen BCAA’s verabreicht wurden, waren direkt nach einem 30km-Lauf zu signifikant höheren kognitiven Leistungen (bis zu 25%) fähig, als die der Kontroll-Gruppe.¹³

Die Ergebnisse werden darauf zurückgeführt, dass die Aminosäuren den Transport von Tryptophan (auch eine Aminosäure) in dein Gehirn hemmen. Aus genau diesem Tryptophan wird das sogenannte Serotonin gebildet.

Ein Überschuss an Serotonin führt dazu, dass du dich erschöpfter fühlst, was wiederum deine Konzentration und mentale Leistung beeinflussen kann.

Für eine ausgeprägte Muskulatur wie der von FUNK-Athletin Lena Tomkowiak spielen verzweigtkettigen Aminosäuren eine wesentliche Rolle.

BCAA’s UND DAS IMMUNSYSTEM

Weitere Studien legen nahe, dass die Narhungsergänzung mit BCAA’s positive Auswirkungen auf das Immunsystem haben kann.

Bei erhöhten Belastungen, etwa durch intensiven Sport, kann es zu einer Schwächung deines Immunsystems kommen (auch Immunsuppression genannt).

Indem das Blut von Triathleten vor und nach dem Triathlon analysiert wurde, ließ sich nachweisen, dass durch die verzweigtkettigen Aminosäuren dieser Effekt vermindert wurde.^14,12

MUSKELSCHUTZ UND REGENERATION

Durch Krafttraining wird deine Muskulatur strapaziert. Hierbei kann es, insbesondere bei Überbeanspruchung, zu einer Verletzung des Muskels kommen, die sich in geringen Ausmaßen beispielsweise durch Muskelkater bemerkbar macht.

BCAA’s können dazu beitragen, deine Muskulatur vor Überbeanspruchung zu schützen und die Regeneration zu fördern.

Auch wenn nicht gänzlich unangefochten¹⁵, deutet die Forschungslage stark darauf hin, dass die Aminosäuren genau diese positiven Effekte für den Schutz und die Regeneration deines Muskels verursachen.

Im Großteil der Studien konnte eine Ergänzung mit den Aminosäuren Muskelschäden und Muskelkater, die durch sportliche Belastungen entstanden sind, reduzieren.^16,17,18,19

BCAA NEBENWIRKUNGEN

Derzeit gibt es in Bezug auf die Nahrungsergänzung mit BCAA’s keine belegten Nebenwirkungen.

Dennoch gilt:

Auch BCAA’s sollten nur in nachweislich sicheren Mengen konsumiert werden.

Ein Forschungsgegenstand untersuchte zwar den Zusammenhang zwischen einer erhöhten Konzentration von BCAAs im Blutplasma und Diabetes mellitus, konnte diesen aber nicht belegen.

Es ist derzeit noch unklar, ob die erhöhte Blutkonzentration der Aminosäuren in einem Ursache-Wirkung Verhältnis zu der Krankheit stehen, oder diese (als sog. Biomarker) nur anzeigen.^20,23

BCAA EINNAHME UND DOSIERUNG

WIEVIEL BCAA’s EINNEHMEN?

Es gibt leider nur sehr wenige wissenschaftliche Anhaltspunkte darüber, wie hoch die Einnahmemenge von BCAA’s sein sollte.

Eine Studie der Universität Toronto ermittelt eine tägliche Mindestbedarf von 144 mg pro Kilogramm Körpergewicht unter gesunden, männlichen Erwachsenen.

Da bei sportlichen Aktivitäten der Bedarf ansteigt, erhöht sich in diesem Fall die Menge auf ca. 210 mg pro Kilogramm Körpergewicht.²¹ 

Bei einem 80 kg schweren Mann wären das täglich (unter Normalbelastung) 11,5 g, bei sportlichen Aktivitäten um die 17 g.

Eine gesunde Ernährung sollte dazu in der Lage sein, den Körper ausreichend mit den Aminosäuren zu versorgen. 

Achte aber bei größeren körperlichen Belastungen darauf, ausreichend Lebensmittel mit hohem BCAA-Anteil zu dir zu nehmen, um Defizite zu vermeiden. In diesem Fall kann auch eine Supplementierung mit den Aminosäuren sinnvoll sein.

Leider haben wir keine genaueren Hinweise darüber gefunden, wie hoch der Bedarf unter Frauen ist. Da aber die Aminosäuren zu einem großen Teil in der Skelett-Muskulatur verstoffwechselt werden ist anzunehmen, dass der Bedarf etwas geringer liegt, als bei Männern.

WANN BCAA’s EINNEHMEN? VOR ODER NACH DEM TRAINING?

Um die gewünschten Effekte durch BCAA’s bestmöglich auszunutzen, spielt der Einnahmezeitpunkt vermutlich eine wesentliche Rolle.

So sind verzweigtkettige Aminosäuren besonders wirksam, wenn sie möglichst nahe am Trainingszeitpunkt zugeführt werden.

In den meisten Studien wurden die Probanden unmittelbar vor, während oder direkt nach dem Training mit den Aminosäuren versorgt.^6,7,13

Dabei konnte kein klarer Unterschied herausgestellt werden, ob vor oder nach dem Training besser ist.

Eins scheint allerdings sicher: Je weiter der Zeitpunkt der Einnahme vom Training entfernt liegt, desto weniger können die BCAA’s ihre Vorteile ausspielen.

Mehrere Stunden nach dem Training erscheinen vollwertige Proteine wieder sinnvoller als BCAA’s.²²

BCAA LEBENSMITTEL

BCAA’s finden sich in zahlreichen Lebensmitteln. Getreu dem Motto „Eat real food first“ haben wir euch hier eine Auswahl an natürlichen Quellen zusammengestellt, die besonders viel der drei Aminosäuren beinhalten:

Für eine umfangreichere Liste schaue gerne mal auf unseren Blog-Beitrag zu
Lebensmitteln mit BCAA’s

ZUSAMMENFASSUNG

Als BCAA’s werden die drei essentiellen Aminosäuren: Leucin, Isoleucin und Valin bezeichnet.¹

Essentiell bedeutet, dass sie nicht vom Körper hergestellt werden, sondern ausschließlich über die Nahrung zugeführt werden können.²

Das Besondere an diesen Aminosäuren ist, dass sie – zu einem großen Anteil – direkt in der Muskulatur verstoffwechselt werden.^3,4,5,6

Diverse Studien konnten positive Wirkungen für folgende Bereiche nachweisen:

• Muskelaufbau⁹
• Verhinderung des Muskelabbaus^5,11
• sportliche & kognitive Leistungsverbesserung^6,9,12,13
• Muskelschutz & Regeneration^16,17,18,19
• Immunsystems^12,14

Es gilt jedoch: Zweifelsfrei sind diese Effekte nicht belegt.^10,15

Dosierungen zwischen 144 mg und 210mg (pro Kilogramm Körpergewicht) erscheinen sinnvoll und gelten als unbedenklich.²¹

Der Einnahmezeitpunkt spielt eine zentrale Rolle und sollte möglichst nah am Trainingszeitpunkt liegen.^6,7,13,22

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QUELLEN

(1) Buchardi, H. et al. (2004): Die Intensivmedizin. 9. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg. S. 240

(2) Biesalski, H. K. et al. (2004): Ernährungsmedizin. 3. Auflage. Thieme, Stuttgart. S. 234–235

(3) Tamanna, N./Mahmood, N. (2014): Emerging Roles of Branched-Chain Amino Acid Supplementation in Human Diseases. International scholarly research notices. Band 2014, S. 235619

(4) Lourad, R. J. et al. (1990): Effect of infused branched-chain amino acids on muscle and whole-body amino acid metabolism in men. Clin Sci 79 (5): 457-466.

(5) Dudgeon, W. D. et al. (2016): In a single-blind, matched group design: branched-chain amino acid supplementation and resistance training maintains lean body mass during a caloric restricted diet. Journal of the International Society of Sports Nutrition volume 13, Article number: 1

(6) Hormoznejad, R. et al. (2019): Effect of BCAA supplementation on central fatigue, energy metabolism substrate and muscle damage to the exercise: a systematic review with meta-analysis. Sport Sciences for Health 15: 265-279

(7) Blomstrand, E. et al. (2006): Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise. Journal of Nutrition 136: 269

(8) Yang, J. et al. (2012): Leucine stimulates insulin secretion via down-regulation of surface expression of adrenergic α2A receptor through the mTOR (mammalian target of rapamycin) pathway: implication in new-onset diabetes in renal transplantation. The Journal of biological chemistry 287 (29): 24795-24806

(9) Stoppani, J. et al. (2009): Consuming a supplement containing branched-chain amino acids during a resistance-training program increases lean mass, muscle strength and fat loss. Journal of the International Society of Sports Nutrition volume 6, Article number: P1

(10) Spillane, M. et al. (2012): The effects of 8 weeks of heavy resistance training and branched-chain amino acid supplementation on body composition and muscle performance. Nutrition and health 4: 263-273

(11) English, K. L. et al. (2016): Leucine partially protects muscle mass and function during bed rest in middle-aged adults. The American Journal of Clinical Nutrition 103 (2): 465–473.

(12) Kephart, W.C. et al. (2016a): Ten weeks of branched-chain amino acid supplementation improves select performance and immunological variables in trained cyclists. Amino Acids 48 (3): 779-789.

(13) Hassmén P. et al. (1994): Branched-chain amino acid supplementation during 30-km competitive run: mood and cognitive performance. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.) 10(5): Pages 405-410

(14) Bassit, R. A. et al. (2002): Branched-chain amino acid supplementation and the immune response of long-distance athletes. Nutrition Volume 18, Issue 5, Pages 376-379

(15) Kephart, W.C. et al. (2016b): Post-exercise branched chain amino acid supplementation does not affect recovery markers following three consecutive high intensity resistance training bouts compared to carbohydrate supplementation. Journal of the International Society of Sports Nutrition 26: 13-30

(16) Coombes, J. S., McNaughton, L. R. (2000): Effects of branched-chain amino acid supplementation on serum creatine kinase and lactate dehydrogenase after prolonged exercise. J Sports Med Phys Fitness. 40(3): Pages 240-6.

(17) Shimomura, Y. et al. (2010): Branched-Chain Amino Acid Supplementation Before Squat Exercise and Delayed-Onset Muscle Soreness. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 20: 236-244

(18) De Palo, E. F. et al. (2001): Plasma lactate, GH and GH-binding protein levels in exercise following BCAA supplementation in athletes. Amino Acids, 20 (1): 1-11

(19) Negro, M. (2008): Branched-chain amino acid supplementation does not enhance athletic performance but affects muscle recovery and the immune system. The Journal of sports medicine and physical fitness, 48 (3):347-51

(20) Mee-Sup Yoon (2016): The Emerging Role of Branched-Chain Amino Acids in Insulin Resistance and Metabolism. Nutrients 2016, 8, 405.

(21) Riazi R. et al. (2003): The Total Branched-Chain Amino Acid Requirement in Young Healthy Adult Men Determined by Indicator Amino Acid Oxidation by Use of l-[1-13C]Phenylalanine. The Journal of Nutrition, Volume 133, Issue 5, Pages 1383–1389

(22) Fuchs, C. J. (2019): Branched-chain amino acid and branched-chain ketoacid ingestion increases muscle protein synthesis rates in vivo in older adults: a double-blind, randomized trial. The American Journal of Clinical Nutrition, 110 (4): 862-872

(23) Nawaz, S. S./Siddiqui, K. (2019): The Emerging role of Branch Chain Amino Acids in the Prediction of Diabetes: A Brief Review. Current Diabetes Reviews. Epub ahaead of print.

Arndt, K./Albers, T. (2011): Handbuch Protein und Aminosäuren. Optimaler Einsatz von Protein und Aminos. Novagenics Verlag. Arnsberg. S.1-3 & 143-144

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