definitie
De vertakte keten aminozuren of BCAA’s, leucine, isoleucine, en valine zijn drie van de negen nutritioneel essentiële aminozuren. Deze drie ingrediënten vormen een populair gezondheidssupplement dat voornamelijk door sportliefhebbers wordt geconsumeerd, omdat men gelooft dat ze bijdragen aan de synthese van spierweefsel; de werkelijke waarde van BCAA-supplementen moet echter nog worden bewezen.
BCAA-voordelen
BCAA-voordelen zijn volledig afhankelijk van de beschikbaarheid van andere aminozuren in het menselijk lichaam. Er is gesuggereerd dat de effecten van BCAA’s op het gebied van spiermassa van voorbijgaande aard zijn, omdat zij concurreren met proteïne-dragermoleculen die nodig zijn om een verscheidenheid aan aminozuren door het lichaam te transporteren. Wanneer transporteiwitten verzadigd raken met hoge niveaus van vertakte-keten aminozuren, krijgt het lichaam een tekort aan de aromatische aminozuren fenylalanine, tryptofaan, tyrosine, en histidine. Aangezien aromatische aminozuren ook precursoren zijn van thyroxine, 5-hydroxytryptofaan, en L-DOPA, zal overmatig gebruik van BCAA-supplementen waarschijnlijk leiden tot een verstoring van het metabolisch systeem en van het evenwicht van neurotransmitters.
BCAA-voordelen bij eiwitsynthese
BCAA-voordelen bij eiwitsynthese-onderzoeken zijn vaak beperkt tot tests op knaagdieren, waarbij hogere BCAA-niveaus de eiwitsynthese stimuleren en het eiwitkatabolisme remmen. Bij de mens lijkt deze rol minder te maken te hebben met de eiwitsynthese en meer met de remming van eiwitkatabolisme of eiwitafbraak.
Een anabool effect verwijst naar de synthese van complexe moleculen uit kleinere moleculen, zoals de synthese van eiwit-gebaseerd spierweefsel uit enkelvoudige aminozuren. Een katabool effect beschrijft de afbraak van een complex molecuul in zijn afzonderlijke delen. Vertakte-keten aminozuren schijnen het katabolisme te vertragen. Dit betekent dat, hoewel de productiesnelheid van spiermassa niet wordt verhoogd door BCAA-supplementen bij mensen, een langzamere afbraakcurve onder de juiste omstandigheden kan leiden tot een hoger niveau van spierweefsel. Men moet zeker niet voorbijgaan aan het feit dat de levensduur van cellen in het geval van spieren misschien geen positieve verandering is; hoe jonger de cel hoe beter hij presteert.
Verhoogde spiermassa is niet afhankelijk van een kleine selectie aminozuren, maar van een breed scala aan voedingskundig essentiële en niet-essentiële aminozuren. Wanneer de beschikbaarheid van één aminozuur in het gedrang komt, kan dit het gehele anabole proces beïnvloeden. Door een kleine groep aan te vullen, is men nog steeds beperkt tot de beschikbaarheid van een complete reeks aminozuren, enzymen, en transporteiwitten. Hierdoor zijn de positieve effecten van BCAA’s op de spiermassa vaak van voorbijgaande aard en na verloop van tijd nemen andere ingrediënten voor de spiersynthese af of worden ze verdrongen. Bovendien is de beschikbaarheid van aminozuren bij de synthese van skeletspieren afhankelijk van de spierafbraak. Tijdens en onmiddellijk na een maaltijd worden aminozuren via het bloed getransporteerd naar spierweefsels waar zij bijdragen tot de spiersynthese. Zodra een persoon is gestopt met eten, neemt deze beschikbaarheid snel af; het is dan aan de katabole afbraak van oudere spiercellen om verdere aminozuren te leveren voor de anabole opbouw. Aangezien BCAA’s de afbraak vertragen en zo de beschikbare niveaus van vrije aminozuren verlagen, is het mogelijk dat deze supplementen op de lange termijn feitelijk een negatief effect hebben op de spierproductie.
Wanneer men heeft besloten BCAA-supplementen te nemen om de spiermassa te vergroten, dient men de inname zorgvuldig te timen om onmiddellijk voorafgaand aan een energierijke training en in combinatie met andere essentiële en niet-essentiële aminozuren. Op deze manier krijgen concurrerende aminozuren dezelfde kans om zich te binden met transporteiwitten en kan gebruik worden gemaakt van onmiddellijk beschikbare bronnen in het bloedplasma. Wanneer deze tijdspanne vóór de training in acht wordt genomen, lijken het energieniveau, de spiermassa en de mate van spierschade positief te worden beïnvloed.
BCAA-voordelen in de hersenen
BCAA-voordelen in de hersenen vallen samen met de concurrentie voor de transporteiwitten van aromatische aminozuren en hun implicaties in de neurotransmittersynthese en worden momenteel onderzocht als een middel om manische episoden te behandelen. Vertakte-keten aminozuren zijn stikstofdonoren, wat betekent dat ze kunnen helpen een positieve stikstofbalans in de hersenen te verschaffen door bij te dragen aan de stimulerende glutamaat en remmende gamma-aminoboterzuur (GABA) synthese.
Als BCAA’s in staat zijn de bloed-hersenbarrière te passeren, voorkomen hogere niveaus dat de aromatische aminozuren tryptofaan, tyrosine, en fenylalanine de hersenen binnenkomen. Tryptofaan is een precursor van serotonine en tyrosine en fenylalanine zijn precursors van catecholamines; de werking van aanvullende vertakte-keten aminozuren beïnvloedt derhalve rechtstreeks de synthese en de afgifte van serotonine en catecholamines zoals dopamine, noradrenaline en epinephrine. Maar, zoals in het geval van het grootste deel van de fysiologie van het centrale zenuwstelsel, blijft de volledige rol van BCAA’s in de excitatoire en inhibitoire neurotransmittersynthese onduidelijk. Bij knaagdieren die te veel BCAA’s kregen toegediend, was het serotonineniveau in de hersenen laag, waardoor de dieren te veel aten en zwaarlijvig werden, terwijl op gezondheidsforums vaak vragen worden gesteld door consumenten van BCAA-supplementen met de vraag of hun ervaringen van een slecht humeur of stemmingswisselingen in verband kunnen worden gebracht met de inname van BCAA’s.
BCAA’s en vetweefsel
In tegenstelling tot andere voedingsessentiële aminozuren produceert de lever niet voldoende enzymen voor het katabolisme van leucine, isoleucine en valine. In de lever is het eerste enzym -mitochondriaal vertakte-keten aminotransferase (BCAT2) – verantwoordelijk voor het BCAA-katabolisme in perifeer weefsel. Hoewel het onderzoek nog in het duister tast wat betreft de fysiologie achter de voordelen van BCAA, wordt aangenomen dat ze de aanwezigheid van voedingsstoffen aan het lichaam en de hersenen signaleren, helpen bij het reguleren van eiwitsynthese en eiwitafbraak, een rol spelen bij insulinesecretie, en zelfs kunnen bijdragen aan de controlemechanismen van het centrale zenuwstelsel voor voedselinname en energiebalans.
In het algemeen wordt aangenomen dat spierweefsel de belangrijkste plaats is van BCAA-katabolisme, maar meer recente studies betrekken vetweefsel of vetweefsel bij de down-regulering van BCAA-katabolisme; het is mogelijk dat vetweefsel het lichaam ervan weerhoudt gebruik te maken van beschikbare BCAA’s. Onderzoek naar BCAA-niveaus bij mensen die lijden aan obesitas, insulineresistentie en het metabool syndroom heeft bijvoorbeeld een verband aangetoond tussen de aanwezigheid van grote hoeveelheden vetweefsel en hoge circulerende maar niet-veraboleerde vertakte-keten aminozuren. Na een gastric bypass-operatie nemen deze concentraties af, evenals de insulineresistentie en de eetlust. Dit laatste kan het gevolg zijn van een terugkeer naar een normale BCAA-functie, waarbij deze aminozuren weer kunnen fungeren als signaalstoffen voor voedingsstoffen.
Correct gebruik van BCAA-supplementen
Het juiste gebruik van BCAA-supplementen is belangrijk om maximaal voordeel te behalen met minimale schade. Ze zijn zeker niet het spieropbouwende wonder waarvoor ze worden geadverteerd, maar een voedingssupplement dat nog niet volledig wordt begrepen. Bovendien worden BCAA’s in verband gebracht met de groei van tumoren, aangezien zij een energiebron voor kankercellen vormen. Supplementen moeten daarom zeer zorgvuldig worden overwogen.
Een gezonde, gevarieerde voeding voorziet het lichaam van alle essentiële voedingsstoffen, zodat aminozuursupplementen moeten worden vermeden, vooral door degenen die niet deelnemen aan regelmatige lichamelijke activiteit op hoog niveau. Om het effect van vetweefsel op BCAA-prestaties te minimaliseren, moeten bronnen van aminozuren voornamelijk afkomstig zijn van vis en plantaardige eiwitten. Deze voedingsmiddelen zorgen voor voldoende en evenwichtige hoeveelheden voedingsstoffen in de dagelijkse voeding. Vetrijke diëten in combinatie met BCAA-supplementen kunnen ernstige nadelige gevolgen hebben voor de gezondheid. Een onderzoek bij muizen resulteerde in een significant hoger sterftecijfer bij knaagdieren die vetrijke diëten met aanvullende BCAA’s kregen, vergeleken met knaagdieren zonder aanvulling. Nog belangrijker is dat geen van de dieren die een vetrijk dieet met een laag BCAA-gehalte kregen, overleed.
BCAA-supplementen moeten, wanneer ze door een individu als nuttig worden beschouwd, alleen worden ingenomen onmiddellijk voorafgaand aan een fysieke activiteit op hoog niveau, zodat de beschikbare niveaus direct beschikbaar zijn uit het bloedplasma en tijdelijk kunnen helpen verbeteringen aan te brengen tijdens de fysiologie van hoge-energie-oefeningen. Bovendien moeten BCAA’s deel uitmaken van een gemengd product van essentiële en niet-essentiële aminozuren om concurrentie te vermijden en een volledig pakket van ingrediënten te bieden. Tenslotte moeten BCAA supplementen niet worden beschouwd als een lange-termijn therapie omdat deze effecten niet voldoende zijn onderzocht en schadelijk kunnen zijn. Supplementen met vertakte-keten aminozuren moeten alleen worden gezien als een voedingssupplement voor de korte termijn en van voorbijgaande aard.
