BCAA
Zu den BCAA zählen die Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Sie gehören zu den 20 Aminosäuren, aus denen der Körper Proteine herstellt. Diese wiederum sind wichtig für Muskeln, Knochen und das Immunsystem. Aminosäuren werden über eine proteinreiche Ernährung aufgenommen. Zu den Lebensmitteln, die viel BCAA enthalten gehören Fleisch, Fisch, Getreideprodukte und Hülsenfrüchte.
Was sind BCAA?
BCAA ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung „Branched-Chain Amino Acids“ – „verzweigtkettige Aminosäuren“. Die Bezeichnung leitet sich von der verzweigten chemischen Struktur dieser Aminosäuren ab. Der Körper benötigt diese Aminosäuren, um aus ihnen Proteine (Eiweiße) herzustellen. In der Fachwelt sind etwa 270 Aminosäuren bekannt, 20 davon sind proteinogen, also Bausteine für Proteine. Zu ihnen gehören die drei BCAA Leucin, Isoleucin und Valin.
Der Körper verstoffwechselt die BCAA auf ähnliche Weise wie andere Aminosäuren, aber mit einigen Besonderheiten. Zunächst werden sie über die Nahrung im Dünndarm aufgenommen und gelangen dann direkt in den Blutkreislauf. Eine Besonderheit des BCAA-Stoffwechsels ist, dass die meisten Schritte nicht in der Leber, sondern in der Skelettmuskulatur stattfinden. Die Muskeln können die Aminosäuren aus dem Blut aufnehmen, um Energie zu gewinnen oder Proteine herzustellen. BCAA sind daher hauptsächlich in den Muskeln zu finden – und im Gehirn. In der Muskulatur können sie sogar bis zu einem Drittel aller Aminosäuren ausmachen. Insbesondere Leucin spielt eine wichtige Rolle bei der Stimulation der Eiweißproduktion (Proteinsynthese) in den Muskeln, was unter anderem für den Muskelaufbau wichtig ist. Isoleucin und Valin werden ebenfalls für den Proteinaufbau benötigt und unterstützen den Energiehaushalt.
Bei den proteinaufbauenden Aminosäuren unterscheiden Fachleute zwischen „nicht essentiell“, „semi-essentiell“ und „essentiell“. Auch wenn die Formulierungen anderes vermuten lassen: Keine dieser Aminosäuren ist für den Körper entbehrlich. Die Namensgebung beschreibt lediglich, ob der Körper die entsprechenden Aminosäuren selbst herstellen kann (nicht-essentiell), in den meisten Situationen eine ausreichende Menge produziert (semi-essentiell) oder sie gar nicht selbst bilden kann (essentiell). Letztere muss der Organismus zwingend über die Nahrung erhalten. Zu ihnen gehören auch die BCAA Leucin, Isoleucin und Valin.
Interessante Fakten zu BCAA
- Leucin am frühesten bekannt
Leucin war die erste verzweigtkettige Aminosäure, die von dem französischen Chemiker J. L. Proust im Jahr 1819 entdeckt wurde. Erst ein Jahr später gelang es dann seinem Kollegen Henri Braconnot die Aminosäure Leucin aus Wolle und aus der Skelettmuskulatur zu isolieren. Die chemische Struktur von Leucin ist seit 1891 bekannt. - Valin als zweite Entdeckung
Während schon viele herkömmliche Aminosäuren bekannt waren, stellte sich die Erforschung der verzweigtkettigen Aminosäuren als schwieriger heraus. Leucin blieb etwa 35 Jahre lang die einzige Entdeckung dieser Gruppe. Erst 1856 wurde Valin erstmals aus tierischem Gewebe isoliert. Die Analyse der chemischen Struktur folgte im Jahr 1901. - Isoleucin – der Nachzügler
Noch einmal rund 50 Jahre (1904) später isolierten Forschende die letzte der BCAA aus Zuckerrübenmelasse: Isoleucin. Diese Aminosäure hat dieselbe Zusammensetzung wie Leucin, unterscheidet sich von diesem jedoch durch Schmelzpunkt und Löslichkeit.
Bis alle 20 proteinaufbauenden Aminosäuren bekannt waren, verging eine lange Zeit: mehr als 100 Jahre. Verschiedene europäische Chemiker dominierten dieses Forschungsfeld. Sie entdeckten als Erstes 1806 die Aminosäure Asparagin. Die letzte Aminosäure, die der Liste der 20 proteinogenen Aminosäuren hinzugefügt wurde, war 1925 das Threonin.
BCAA: Aufgaben und Funktionen
Für was ist BCAA gut?
Die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin erfüllen viele Funktionen im Körper. Dazu zählen unter anderem:
- Proteinsynthese: BCAA, insbesondere Leucin, spielen eine entscheidende Rolle bei der Stimulierung der Proteinsynthese in den Muskeln. Auf diese Weise tragen sie zum Aufbau neuer Muskelmasse bei.
- Muskelenergie: Während intensiver körperlicher Aktivität können BCAA in den Muskeln abgebaut werden und dem Körper als alternative Energiequelle dienen.
- Verhinderung des Muskelabbaus: BCAA können den Abbau von Muskelprotein während intensiver körperlicher Aktivität reduzieren. Auch dem altersbedingten Muskelabbau wirken sie entgegen. Dies ist besonders wichtig, um Muskelmasse zu erhalten und Muskelschwund, etwa bei kalorienreduzierten Diäten, zu verhindern.
- Muskelerholung: BCAA können vermutlich die Erholungszeit nach dem körperlichen Training verkürzen, indem sie die Muskelreparaturprozesse unterstützen.
- Regulierung des Blutzuckerspiegels: Das Hormon Insulin wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet. Der Körper schüttet es aus, sobald er Kohlenhydrate aufnimmt – Kohlenhydrate sind nichts anderes als Zucker (bspw. in Form von Glukose). Das Insulin wird benötigt, um den Zucker aus dem Blut in die Zellen zu schleusen. Leucin kann dabei helfen, den Blutzuckerspiegel zu regulieren, indem es dafür sorgt, dass der Körper empfindlicher auf das Insulin reagiert.
- Neurotransmittersynthese: BCAA sind Vorläufer für die Herstellung von sogenannten Neurotransmittern im Gehirn. Diese speziellen Botenstoffe sind wichtig, um Stimmung, Schlaf und andere neurologische Funktionen zu regulieren.
Welche Rolle spielen BCAA für den Muskelaufbau?
BCAA unterstützen als Bausteine von Proteinen den Aufbau neuer Muskelmasse. Aber sind BCAA selbst wichtig für den Muskelaufbau? Diese Fragen werden vor allem unter Sportler:innen und Fitness-Fans diskutiert. Der aktuelle Forschungsstand zu diesem Thema lässt jedoch keine eindeutige Aussage zu.
Einige Studien legen nahe, dass BCAA eine Rolle beim Muskelaufbau spielen können, insbesondere wenn sie als Nahrungsergänzungsmittel zusätzlich zum Krafttraining eingenommen werden. BCAA könnten dabei helfen, den Proteinabbau zu verringern und die Proteinsynthese in den Muskeln zu fördern, womöglich zu einem verbesserten Muskelaufbau führt.
Andere Wissenschaftler:innen, die mehrere Studien zu verzweigtkettigen Aminosäuren und Muskelaufbau ausgewertet haben, kamen zu dem Ergebnis, dass eine zusätzliche Einnahme von BCAA keinen Vorteil beim Muskelaufbau bringt – vorausgesetzt die Zufuhr über die Ernährung ist hoch genug.
Insgesamt ist die Studienlage also nicht ausreichend, weitere Forschungen wären wünschenswert, um die genauen Mechanismen und die optimale Anwendung von BCAA für den Muskelaufbau zu verstehen.
Können BCAA beim Abnehmen unterstützen?
Was die Einnahme von BCAA zum Abnehmen betrifft, ist die Forschungslage ebenfalls unklar. Einige Studien haben gezeigt, dass BCAA den Stoffwechsel anregen können, was theoretisch zu einem geringeren Kalorienverbrauch und damit zu Gewichtsverlust führen müsste. Auch zeigte sich eine positive Wirkung von Leucin in Kombination mit einem Kaloriendefizit auf das viszerale (also das ungesunde) Bauchfett. Allerdings sind die Ergebnisse nicht eindeutig, da Leucin in den Studien nicht einzeln, sondern kombiniert mit den anderen BCAA verabreicht wurde. Zudem gibt es weitere Studien, die keine oder nur sehr geringe Effekte auf den Gewichtsverlust durch die zusätzliche Einnahme von BCAA gefunden haben.
Grundsätzlich müssen bei der Bewertung von Studien Faktoren wie Ernährung, Trainingsroutine, individuelle Stoffwechselraten und genetische Unterschiede bedacht werden. Auch ist die Qualität der verwendeten BCAA-Präparate nicht immer gleich, was die Interpretation der Ergebnisse zusätzlich erschwert.
Hättest Du das über BCAA gewusst?
- Aminosäuren und Alkohol
Aminosäuren spielen eine Rolle beim Weinbau. Je später die Traubenlese stattfindet, desto höher ist der Gehalt an Aminosäuren in den Trauben, insbesondere von Valin. Die Aminosäuren Traubenmost sind wichtige Nährstoffe für die Hefen, die wiederum für die alkoholische Gärung der Trauben zuständig sind. Indirekt nimmt die Menge der Aminosäuren Einfluss auf die Weinqualität. - Noch mehr BCAA für Sportler:innen
Lebensmittel werden zum Teil auch künstlich mit Aminosäuren angereichert. Seit einer Gesetzesänderung im Jahr 2017 dürfen Hersteller Aminosäuren ohne zusätzliche Genehmigung verwenden. Das tun sie vor allem für Produkte, die für Sportler:innen interessant sind, etwa Energieriegel oder spezielle Getränke. - Einzigartige Quelle
Alle Aminosäuren haben die gleiche Grundstruktur und bestehen aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) – die in Proteinen vorkommenden Aminosäuren gelten als die einzige Stickstoffquelle, die der menschliche Körper verwerten kann. Den Stickstoff benötigt er für Enzyme des Stoffwechsels, für einige Hormone, außerdem im Bindegewebe und für das Immunsystem.
Tagesbedarf: Wie viel BCAA am Tag?
Kann man BCAA jeden Tag einnehmen? Das lässt sich nicht eins zu eins für jeden Menschen beantworten. Es gibt seitens der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) keine Referenzwerte. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat aber Empfehlungen für eine geeignete Zufuhr von Leucin, Isoleucin und Valin zur Deckung des täglichen Bedarfs definiert. Diese liegen für Erwachsene bei 39 Milligramm (mg) Leucin pro Kilogramm Körpergewicht, 20 mg Isoleucin pro Kilogramm und 26 mg Valin pro Kilogramm Körpergewicht. Das entspräche bei einer 70 Kilogramm schweren Person rund 2,7 Gramm (g) Leucin, 1,4 g Isoleucin und etwa 1,8 g Valin pro Tag. Die Werte sind für Männer und Frauen gleich, für Kinder und Jugendliche liegen keine Empfehlungen vor.
Die Zufuhr über die Ernährung deckt den Bedarf an BCAA in der Regel gut ab. Dabei erfolgt die Aufnahme von Leucin, Isoleucin und Valin stets in Kombination mit anderen proteinaufbauenden Aminosäuren.
Bis auf wenige Ausnahmen ist der überwiegende Teil der Aminosäuren wasserlöslich.
Die Ahornsirup-Krankheit, auch Leuzinose genannt, ist eine seltene, genetisch bedingte Stoffwechselstörung, bei der der Abbau von BCAA gestört ist. Erste Symptome, wie geringe Nahrungsaufnahme, Schläfrigkeit, Lethargie und stereotypen Bewegungen, zeigen sich in den meisten Fällen bereits in den ersten Lebenstagen. Wird die Krankheit nicht erkannt, können schwerwiegende neurologische Probleme auftreten, darunter geistige Behinderung, Krampfanfälle, Entwicklungsverzögerungen und sogar Koma bis hin zum Tod. Ihren Namen hat die Krankheit vom charakteristischen Geruch des Urins Betroffener, der süßlich wie Ahornsirup riecht.
BCAA: den Bedarf decken
Deinen Bedarf an verzweigtkettigen Aminosäuren kannst Du durch die Aufnahme verschiedener eiweißhaltiger Lebensmittel gut decken. Denn diese enthalten fast immer viele Aminosäuren. Fleisch und fettreicher Fisch gelten als gute Quellen. Auch Hähnchen, Rindfleisch, Lachs und Thunfisch sind eine gute Wahl für die BCAA-Zufuhr.
Leucin ist in größerer Menge in verschiedenen Lebensmitteln enthalten. So findet sich viel Leucin im Ei, aber auch in Hähnchen und Haferflocken. Wenn Du Valin zu Dir nehmen willst, kannst Du ebenso zwischen zahlreichen Lebensmitteln wählen. Valin findet sich etwa in Hülsenfrüchten und Nüssen, aber auch in Fleisch. Isoleucin steckt unter anderem in Rindfleisch sowie in pflanzlichen Nahrungsmitteln, etwa Weizenkeimen oder Kichererbsen.
Obst enthält hingegen fast keine Aminosäuren. BCAA über einen Apfel aufnehmen bringt daher kaum etwas. Milchprodukte wären die bessere Wahl.
Welche Lebensmittel haben am meisten BCAA?
Verzweigtkettige Aminosäuren findest Du insbesondere in diesen Lebensmitteln (in mg pro 100 Gramm):
BCAA-Lebensmittel
Obwohl tierische Proteine in der Regel eine höhere Bioverfügbarkeit aufweisen, ist es für Vegetarier:innen und Veganer:innen problemlos möglich, ausreichend BCAA aufzunehmen. Eine vielfältige Auswahl an eiweißreichen Lebensmitteln ist dabei entscheidend: Neben verschiedenen Hülsenfrüchten und Getreideprodukten sollten – für Vegetarier:innen – auch Milch und Milchprodukte auf dem Speiseplan stehen.
BCAA-Mangel: Ursachen & Symptome
Es ist kein isolierter Leucin-Mangel, Isoleucin-Mangel oder Valin-Mangel bekannt, daher sind dafür keine Symptome beschrieben. Denn Lebensmittel enthalten normalerweise eine Mischung aus allen 20 Aminosäuren, sodass auch alle im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung aufgenommen werden.
Erblich bedingte Stoffwechselstörungen können in sehr seltenen Fällen dazu führen, dass verzweigtkettige Aminosäuren nicht richtig vom Körper aufgenommen werden. Ein solcher BCAA-Mangel macht sich in den meisten Fällen wenige Tage nach der Geburt mit schlechtem Essverhalten, Erbrechen und Atemnot bemerkbar.
Zu viel BCAA: Überdosierung
Kann man zu viel BCAA einnehmen? Und haben BCAAs Nebenwirkungen? Diese Fragen müssen mit „Ja“ beantwortet werden, denn eine BCAA-Überdosierung ist möglich. Insgesamt fehlt es an Langzeituntersuchungen zur BCAA-Einnahme. Deshalb solltest Du BCAA nicht über mehrere Jahre hinweg supplementieren und Dich bei der täglichen Dosis an die angegebenen Höchstwerte des Bundesinstituts für Risikobewertung halten:
Diese beziehen sich auf die isolierte Einnahme von BCAA als Nahrungsergänzungsmittel. Diese kann sowohl einzeln mit Leucin, Isoleucin oder Valin als auch bei kombinierter Gabe als BCAA gesundheitliche Risiken bergen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat daher sogenannte „tolerierbare zusätzliche isolierte Tageszufuhren für Erwachsene“ errechnet. Es handelt sich um die maximale Menge, die zusätzlich zur BCAA-Versorgung über die Nahrung aufgenommen werden kann. Sie liegt für Leucin bei vier Gramm täglich, für Isoleucin bei 2,2 Gramm täglich sowie für Valin bei zwei Gramm pro Tag. Daraus ergibt sich für die Kombinationspräparate von BCAA eine Dosierung von höchstens 8,2 Gramm am Tag.
Was passiert bei einer Überdosierung mit BCAA im Körper? Eine zu hohe Zufuhr von isolierten BCAA kann zu einem Ungleichgewicht der Aminosäuren führen. Dies kann den Aufbau und die Funktion von Proteinen beeinträchtigen. Die Einnahme von isoliertem Leucin kann sich negativ auf die Blutwerte von Isoleucin und Valin auswirken. Aber auch der übermäßige Konsum kombinierter BCAA kann Folgen haben: etwa erhöhte Ammoniak- oder Harnstoff-Blutspiegel. Magen-Darm-Beschwerden können ebenfalls ein Symptom von zu vielen verzweigtkettigen Aminosäuren sein. Zu hohe isolierte BCAA-Dosierungen stehen zudem im Verdacht, andere Aminosäuren an der Passage der Blut-Hirn-Schranke zu hindern, sodass diese im Gehirn nicht zu wichtigen Botenstoffen (Neurotransmittern) umgewandelt werden können.
Die genannten Symptome beziehen sich ausschließlich auf BCAA in Form von Nahrungsergänzungsmitteln. Eine Überdosierung über eine ausgewogene Ernährung ist nicht möglich.
Unabhängig von einer möglichen BCAA-Überdosis sollten Schwangere, Stillende, Kinder unter 13 Jahren, Patient:innen, die an einer Stoffwechselstörung leiden, sowie Personen mit eingeschränkter Nierenfunktion darauf verzichten, zusätzliche Aminosäuren einzunehmen.
BCAA als Nahrungsergänzung
Auch wenn die Studienlage aktuell nicht eindeutig ist, setzen vor allem Kraftsportler:innen auf BCAA als Nahrungsergänzung. Diese ist in Form von BCAA-Pulver, BCAA-Kapseln oder BCAA-Tabletten erhältlich. Einige setzen auch auf reine Leucin-Kapseln. Die Fragen „Wann nimmt man BCAA-Pulver?“ oder „Wann nimmt man BCAA-Kapseln?“ hängt dabei vor allem von den persönlichen Vorlieben ab.
