Leucin: Muskelaufbau, Muskelerhalt und weitere Funktionen

Furthermore, we provide evidence that leucine deprivation stimulates fat loss by increasing expression of corticotrophin-releasing hormone in the hypothalamus via activation of stimulatory G protein/cAMP/protein kinase A/cAMP response element-binding protein pathway. Finally, we show that the effect of leucine deprivation on fat loss is mediated by activation of the sympathetic nervous system. These results suggest that CNS plays an important role in regulating fat loss under leucine deprivation and thereby provide novel and important insights concerning the importance of CNS leucine in the regulation of energy homeostasis. [Studie]

Unser Körper kann auf unterschiedlichen Wegen seinen Stoffwechsel kurz- oder langfristig anheben. Ihn unter Stress zu setzen ist dabei eine der eher kurzfristigen Möglichkeiten, die auf Dauer zu einem potentiellen Einbruch durch Mangel und Belastung eines Systems oder Organismus führen kann. Wir zwingen sozusagen unseren Körper dazu härter für sein Überleben zu kämpfen, um weiter zu bestehen, indem wir ihm etwas wie Leucin vorenthalten und bekommen dadurch für eine gewisse Zeit einen “positiven“ Effekt. Langfristig wäre ein solcher Zustand jedoch mit hoher Sicherheit verbunden mit einer Reduktion der Leistung und dem Verlust von Muskulatur und genereller Lebensqualität. Studien die in Bezug zu Leucin-Mangel gemacht werden, besitzen aus diesem Grund auch stets eine gewisse Restmenge an Leucin in den verabreichten Nahrungsmitteln. Nicht nur aus Bequemlichkeit, sondern auch, weil die Forscher wissen, dass ein absoluter Mangel für Lebewesen auf Dauer zu schweren Schäden führen kann [3]. Ganz davon zu schweigen, dass ähnliche Ergebnisse mit der Supplementierung von Leucin zu erreichen sind.

This study demonstrated that chronic leucine supplementation reduced the body weight and improved the lipid profile of mice fed with a HFCD. This beneficial effect was ascribed to hepatic lipogenesis, adipocyte lipolysis, and WAT browning. [Studie]

Leucin: Muskelaufbau, Muskelschwund und Antiaging

Aufbauende Mittel helfen natürlich nicht nur beim Sport und Muskelaufbau. Viele Krankheiten, darunter Krebs, stehen oft mit einem erhöhten Muskelschwund in Verbindung [8]. Daher ist es kein Wunder, dass es einige Studien gibt, die untersucht haben, ob man durch die Supplementierung mit Leucin einen solchen Prozess nicht ein wenig unterbinden könnte.

Whole body protein kinetics were not affected by leucine supplementation. In contrast, muscle FSR, measured over the 5-h period of feeding, was significantly greater in the volunteers given the leucine-supplemented meals compared with the control group (0.083 ± 0.008 versus 0.053 ± 0.009% h⁻¹, respectively, P < 0.05). This effect was due only to increased leucine availability because only plasma free leucine concentration significantly differed between the control and leucine-supplemented groups. We conclude that leucine supplementation during feeding improves muscle protein synthesis in the elderly independently of an overall increase of other amino acids. Whether increasing leucine intake in old people may limit muscle protein loss during ageing remains to be determined. [Studie]

Heißt das nun also, dass man generell einen hohen Konsum an Leucin befürworten sollte? Nicht unbedingt, denn auch ein “Zu-Viel“ an Leucin hat seine Schattenseiten. Stehen unserem Körper eine große Menge an Aminosäuren zur Verfügung, wird daraus gerne Ammoniak gebildet, das selbst bekannt dafür ist, eher unserem Körper zu schaden und das wir aus unserem Körper bringen müssen.

A breakpoint in leucine oxidation was observed at 431 mg ⋅ kg^-1 ⋅ d^-1 (95% CI: 351, 511 mg ⋅ kg^-1 ⋅ d^-1), with blood ammonia concentrations above normal (35 μmol/L) at leucine intakes >550 mg ⋅ kg^-1 ⋅ d^-1 Taking the data together, the UL for leucine intake in healthy elderly men could be set at a value similar to young men, at 500 mg ⋅ kg^-1 ⋅ d^-1, or ∼35 g/d for an individual weighing 70 kg; or, as a cautious estimate, the leucine UL could also be considered as 351 mg ⋅ kg^-1 ⋅ d^-1 (the lower 95% CI), which would be ∼24.5 g/d for an elderly individual weighing 70 kg. These studies to determine the UL for leucine in humans are acute diet studies, and future studies with additional biomarkers and long-term supplementation of leucine will be necessary. [Studie]

Wurden mehr als 431mg pro Kg/Körpergewicht am Tag konsumiert, wurde vermehrt Ammoniak im Körper gefunden. Damit wäre man jedoch bei einem 70-80 Kilogramm schweren Menschen bei einem täglichen Maximum von etwa 30-35 Gramm und einen solchen Wert alleine bei einer isolierten Aminosäure zu erreichen ist gar nicht so leicht – außer man nimmt natürlich Nahrungsergänzungsmittel in großen Mengen zu sich.

Begeben wir uns ein wenig weg von Krankheiten und Muskelschwund. Bekannt ist Leucin in der weltweiten Fitnessbranche als aufbauende Aminosäure, die nicht nur den Abbau von Muskulatur verhindern kann, sondern gleichzeitig den Aufbau neuer Muskulatur aktiv zu unterstützen scheint [9,10]. Studien an Männern und Mäusen konnten wiederholt zeigen, dass die Menge an Muskelfasern sowohl bei Ausdauer- als auch Kraftsportarten durch entweder BCAAs, einer Kombination von Leucin mit anderen Aminosäuren oder der isolierten Verwendung von Leucin signifikant verbessert werden konnte. Dabei war die Kombination von Leucin und Bewegung “erstaunlicherweise“ effektiver, verglichen mit der Einnahme von Leucin ohne sportliche Belastung. Für Sportler und Athleten jeglichen Leistungsniveaus sind solche Informationen natürlich durchaus von Interesse!

The results show that both 8 weeks of leucine supplementation and aerobic training elevated the activity of mTOR (mammalian target of rapamycin) and its downstream target p70S6K and 4E-BP1, inhibited the ubiquitin-proteasome system, and increased fiber cross-sectional area (CSA) in white gastrocnemius muscle. Moreover, leucine supplementation in combination with exercise demonstrated more significant effects, such as greater CSA, protein content and altered phosphorylation (suggestive of increased activity) of protein synthesis signaling proteins, in addition to lower expression of proteins involved in protein degradation compared to leucine or exercise alone. [Studie]

Im Fitness-Bereich wird dabei über etwas namens Leucin-Threshold gesprochen. Dabei handelt es sich um die individuelle Menge, die ein Mensch benötigt, um die Synthese von neuem Muskelgewebe möglichst effektiv zu stimulieren, während der Körper so wenig wie möglich Ammoniak zu produzieren. Der perfekte Wert hängt dabei jedoch davon ab, wie alt und körperlich aktiv jemand zum Beispiel ist.

Zuletzt noch einen kurzen Einblick in Bezug auf “ewiges Leben“ oder Antiaging. Etwas namens mTOR wird als regulierender Faktor gerne in dieser Hinsicht erwähnt und Leucin, neben anderen Stoffen wie Insulin oder Glukose, sind hier einige Substrate, die mTOR anregen. Bekannt ist, dass eine Deaktivierung von mTOR bei einigen Tierversuchen zu einer längeren Lebensspanne geführt hatte und vieles wurde in dieser Hinsicht Dingen wie Zellrecycling (Autophagie) und anderen Abläufen zugeschrieben [8,9]. Grundsätzlich ist mTOR jedoch vor allem eine Art Schaltzentrale für aufbauende Prozesse und sollte aus diesem Grund vermutlich nicht einfach so bei Menschen ausgeknipst werden. Sollte also unter Umständen angemerkt werden, dass Leucin schädlich wirken würde, da es mTOR-Aktivitäten stimulieren würde, kann man getrost antworten, dass es da noch weitaus mehr Faktoren gibt, die eigentlich kaum zu verhindern sind und die Synthese von neuem Gewebe doch gar nicht so schlecht ist, oder? Aminosäuren haben sehr viele verschiedene Wirkungen und Wechselwirkungen. Außerdem sollte man den Körper nie selektiv betrachten. Ganz davon zu schweigen, dass neben einer Lebensspanne auch eine Lebensqualität mindestens die gleiche Relevanz besitzt. Außerdem – wer will schon ewig leben?