Auf einen Blick

• Isoleucin ist bekannt und beliebt im Fitness-Bereich für seinen unterstützenden Effekt auf den Muskelaufbau
• Manche Aspekte werden jedoch nicht beachtet – darunter der stark insulinogene Effekte von BCAAs wie Isoleucin. So wie Zucker, können manche Aminosäuren unseren Insulinspiegel signifikant anheben. Damit besteht die Gefahr eines Unterzuckers
• Die Relevanz von Isoleucin für die Blutbildung wurde bei manchen Tieren beobachtet, jedoch am menschen nicht bestätigt
• Isoleucin hat eine relevante Funktion für den Erhalt einer gesunden Haut
• Auch mögliche Interaktionen mit dem Mikrobiom sind denkbar, jedoch bis heute schwer zu überprüfen.

Isoleucin: Wie wichtig ist diese BCAA?

BCAAs (Branched chain amino acids) gelten als bekannte und beliebte Supplemente. Nicht nur in der Fitness-Industrie, sondern auch als therapeutisches Mittel stehen sie gerne zwischen Muskelaufbau, Muskelerhalt und der Vermeidung von Muskelschwund bei manchen Krankheiten. Alle BCAAs gelten als essentielle Aminosäuren und zu ihnen zählen Valin, Lysin, Leucin und Isoleucin. Doch warum sind sie essentiell und was macht die jeweiligen Aminosäuren besonders? Wofür braucht der Körper Isoleucin?

Isoleucin: Wirkung auf Muskelaufbau und Blutbildung

Generell stimmt es, dass Isoleucin – wie andere BCAAs – aufbauende Signale und Funktionen für unseren Körper zum Aufbau von neuem Gewebe erfüllt. BCAAs sind bekannt dafür, einen starken Effekt via mTOR auf Muskelaufbau und Wachstum zu haben und alleine deswegen werden sie gerne in unterschiedlichen Situationen wie Leistungssport und Bodybuilding als Supplement genommen.

Isoleucin war als limitierender Faktor für die Bildung von Hämoglobin bekannt. Bei Mäusen wurde beobachtet, dass diese kleinen Nager Isoleucin für die Produktion von roten Blutkörperchen benötigten und eine direkte Verbindung zum Menschen ließ nicht lange auf sich warten. Bis man feststellte, dass diese Eigenschaften spezifisch bei Mäusen bzw. Nagern war und bei Menschen (und anderen größeren Säugetieren) gar nicht notwendig schien [1,2].

Among essential amino-acids, the role of isoleucine in haematopoiesis is specially interesting, because, despite its absence in ox, human and horse globin (Brand & Grantham, 1946), this amino-acid has been shown to be essential for haemoglobin formation in weanling rats by Orten and collaborators (Orten, Orten & Bourque, 1945; Orten, Bourque & Orten, 1945). […] Injected isoleucine was utilized for haemopoiesis, but was less effective than isoleucine administered by mouth. [Studie]

Interessant war dabei die Beobachtung bei Mäusen, dass eine direkte Injektion in den Blutkreislauf einen geringeren Effekt zu haben schien, als die orale Verabreichung über die Nahrung. Spielt hier also der Verdauungstrakt möglicherweise eine Rolle? Behalten wir das vorerst mal im Hinterkopf. Zuerst gibt es noch eine weitere berühmte Eigenschaft von Isoleucin und die bezieht sich auf unseren Blutzuckerspiegel und Insulin.

Die Dosis macht hier jedoch vermutlich das Gift. Allein, da BCAAs mit anderen Aminosäuren – den sogenannten aromatischen Aminosäuren (AAA) Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan etc – in einer Art Konkurrenz zueinander stehen und dadurch beispielsweise die ausreichende Produktion von Neurotransmittern wie Dopamin, Serotonin usw. beeinflussen. Eine andere Möglichkeit wäre jedoch auch, dass Isoleucin mit den Bakterien unseres Verdauungstraktes etwas zu tun haben könnte. Schließlich hatten wir schon bei den Mäusen und zum Thema der Blutbildung beobachten können, dass die orale Verabreichung bessere Effekte erzielen konnte, als sogar eine direkte Injektion in den Blutkreislauf.

Isoleucin: Futter für Bakterien?

Es gibt viele Studien zu der Verstoffwechselung unterschiedlicher Aminosäuren durch Bakterien. Da sie jedoch häufig sehr selektiv sind, ist es schwer, klare Aussagen zu treffen. Oft werden einzelne Bakterienstämme und bestimmte einzelne Substrate in direktem Zusammenhang untersucht, was einem eigentlich erstaunlich wenig über den biologischen Bazar im Bauch erklären kann. Beobachtet wurde jedoch, dass Isoleucin durch Bakterien, die wir im Darm tragen, verstoffwechselt werden kann [7]. Dabei kann aus Isoleucin beispielsweise L-Threonin produziert werden, welches wiederum mit weiteren Stoffen zu anderen Endprodukten reagieren kann.

On the other hand, if l-isoleucine was bound to site B, the affinity of the enzyme for l-threonine at site A was decreased, and the enzymes’ activity was diminished. These remarkable observations led to the initial proposal of allosteric regulation.⁸ Numerous studies have confirmed the sigmoidal initial velocity kinetics of the reaction as a function of l-threonine [Studie]

Durch die Reduktion eines Verbrauchs von anderen Aminosäuren, können genauso (indirekte) positive Effekte erzielt werden, wie durch eine direkte Einwirkung von Aminosäuren selbst. Dieser Bereich – also die Verstoffwechselung von Aminosäuren im Darm unter Einwirkung vieler verschiedener Stämme – ist sicherlich interessant. Bis heute lässt sich jedoch wenig darüber sagen, außer dass es eine Rolle zu spielen scheint. Alles andere wäre bis dato wahrscheinlich stark anzweifelbar und unseriös, aufgrund der hohen Vielfalt und Individualität im Darm eines jeden einzelnen Menschen. Denkbar wären beispielsweise Effekte auf den Ammoniak-Haushalt und die Verstoffwechselung von Glutamat zu Glutamin durch Isoleucin und weitere Aminosäuren im Darm [8]. Sollte hier sich Isoleucin als unterstützender Faktor entpuppen, hätte sie möglicherweise ihren Platz in Darmsanierungen, direkt neben Valin!