Лейцин BCAA для стимулювання синтезу білка

Незамінна амінокислота, лейцин необхідна для підтримки азотного балансу в організмі та відновлення м’язової маси? Які основні його переваги на думку вчених? Чи представляє споживання в якості добавки якусь небезпеку для організму? Як приймати ?

Незамінна амінокислота лейцин слід приймати з певних продуктів з високим вмістом білка або з харчових добавок, оскільки організм не в змозі їх виробляти. Це одна з найважливіших амінокислот, оскільки вона регулює баланс азоту в організмі. Дисбаланс останнього, особливо помітний у літніх людей, спричиняє порушення між відновленням і деградацією м’язових білків. Це пояснює, чому в міру старіння відзначається значна втрата м’язової маси. Його енантіомер L-лейцину є протеїногенною амінокислотою, кодованою CUG, CUA, CUC, CUU, UUG і UUA кодонами на передавальних РНК.

Презентація лейцину

Фізичні та хімічні властивості

Лейцин ідентифікується під абревіатурами Лей, L, або назва IUPAC 2-аміно-4-метилпентанова кислота. Радикал “leu–” - це давньогрецький термін, який буквально перекладається на французьку мову як “білий” або “блискучий”, а суфікс “–ine” означає “хімічний”. Ізольована, ця амінокислота має солодкуватий смак, популярний у харчовій промисловості для покращення смаку певних продуктів. Його код у Codex Alimentarius є Е 641. (1)

Лейцин включає в свою структуру α-аміногрупу, яка в біологічних умовах приймає протоновану форму –NH3. У тих же фізіологічних середовищах його карбонова група знаходиться в депротонованому форматі –COO. На відміну від інших амінокислот, ця хімічна сполука має у своєму бічному ланцюзі ізобутильну групу. Наявність цієї групи робить лейцин a неполярна аліфатична амінокислота. Це також частина BCAA або амінокислоти з розгалуженим ланцюгомізолейцин та валін, структура вуглецю якого позначена гілкою. Слід, однак, підкреслити, що навіть якщо його структура близька до структури цих двох BCAA, його біологічна роль є специфічною для нього. Якщо валін бере участь у утворенні вуглеводів; лейцин, зі свого боку, бере участь у виробництві кетонових тіл (жирів) після його деградації. До того ж, це найважливіша кетогенна амінокислота, оскільки продуктами її розпаду є ацетил-КоА та ацетоацетат (2). Ізолейцин, навпаки, повинен відігравати роль у цих двох біологічних процесах.

Його хімічна формула - C6 H13 N O2 і його молярна маса 131,1729 г/моль.

Метаболізм і деградація

Метаболізм і деградація лейцину в організмі людини

У здорових суб'єктів приблизно 60% L-лейцину, що надходить з їжею, повністю метаболізується через кілька годин після їжі. А від 2 до 10% перетворюється на β-гідрокси β-метилмасляну кислоту (ГМБ), з якої 10-40% виводиться із сечею, а більша частина перетворюється на β-гідроксибутират та холестерин шляхом шлях мевалоната.

Майже 40% введеного L-лейцину перетворюється в ацетил-КоА, кетоновий продукт, що широко використовується в інших біологічних процесах, після різних метаболічних реакцій із залученням ряду ферментів.

Фізіологічні функції

L-лейцин - одна з амінокислот, яка виконує багато функцій в організмі. Його місцями концентрації є переважно біорідини, такі як кров, ліквор, піт та сеча. На клітинному рівні ця амінокислота локалізована в мітохондріях. Ось деякі з його біологічних ролей (3):

- втручання в біосинтез білків;
- Стимуляція вироблення ендогенного білка;
- Полегшення повторного використання амінокислот
- Синтез гемоглобіну
- регулювання рівня цукру в крові та стимулювання вироблення інсуліну;
- відновлення м’язової та кісткової тканини;
- Активатор mTOR (Механічна мішень рапаміцину), ферменту сімейства серин/треонінкіназа, відповідального за розвиток клітин, проліферацію та виживання;
- Розвиток м’язів та захист від деградації м’язових білків після травми або сильного стресу;
- рубцювання шкірної системи;
- Вироблення гормону росту;
- Регулювання рівня енергії.

D-лейциновий енантіомер, що постачається переважно харчовими добавками, відомий своєю роллю в утворенні гемоглобіну.

Основні джерела

У більшості продуктів, які ми їмо щодня, багато лейцину. Деякі лікарські рослини, такі як moringa oleifera, соняшник та білий люпин, також містять його у значній кількості. Іншими словами, майже неможливо бракувати цієї амінокислоти, за винятком дуже рідкісних випадків, наприклад, коли у вас виникають труднощі з метаболізмом ВСАА. Одним з найбільш відомих генетичних захворювань є хвороба кленового сиропу. Симптомами дефіциту лейцину є м’язове тремтіння, атрофія м’язів хребта (густа м’язова маса, що тягнеться від шиї до стегна), шкірні висипання, атаксія, гіпоглікемія або навіть розумова відсталість. Рекомендована добова доза лейцину для дорослої людини старше 19 років становить 42 мг/кг вага тіла.

Ось рівні лейцину для кожної порції 100 г:

Порошок сироваткового білка багатий лейцином

- порошок концентрату сироваткового білка, 12000 мг;
- соєвий білковий концентрат у порошку, 8500 мг;
- соя, 2870 мг;
- зародки пшениці, 2170 мг;
- тунець, 2170 мг;
- насіння конопель, 2160 мг;
- арахіс, 2000 мг;
- лосось, 1770 мг;
- яловича вирізка, 1700 мг;
- мигдаль, 1490 мг;
- курка, 1480 мг;
- нут, 1460 мг;
- курячий яєчний жовток, 1400 мг;
- овес, 1280 мг;
- сир, 1230 мг;
- коричневий рис, 690 мг.

Переваги лейцину

Нарощування м’язової маси у людей похилого віку

L-лейцин відомий своєю здатністю відновлювати м'язову масу та захищати її від можливої ​​деградації через значний окислювальний стрес. У цій експериментальній терапії дослідники використовували цю амінокислоту у людей похилого віку з іншими незамінними амінокислотами (ЕАА), щоб побачити її ефективність у метаболізмі м’язових білків. Випробувана вибірка включала групу людей похилого віку та групу здорових молодих людей, які слугували контролем.

Протягом усього лікування ці пацієнти щодня отримували порошок сироваткового білка, приблизно 6,7 г. У цих харчових добавках було передбачено два різні рівні L-лейцину, а саме 26% та 41% відносно загальної кількості використаних EAA. Випробуваним також проводили інфузію L-фенілаланіну, біопсію м’язів та аналізи крові, щоб визначити швидкість синтетичного фракціонування, відому як FSR, та баланс м’язових білків.

Результати показали збільшення рівня FSR на 0,063 ± 0,007%/год у групі, яка отримувала 26% L-лейцину, якщо спостережуване значення спочатку становило 0,048 ± 0,005%/год. В іншій групі виміряний показник FSR становив 0,051 ± 0,007%/год порівняно з 0,036 ± 0,004%/год на вихідному рівні. У молодих людей, які виконували функції контролю, збільшення показника FSR було менш значним. Це збільшення FSR свідчить про поліпшення балансу м’язових білків, особливо у людей похилого віку. Вчені дійшли висновку, що L-лейцин у поєднанні з іншими ЕАА стимулює синтез м'язового білка і підтримує білковий баланс. (4)

Поліпшення фізичної та розумової працездатності

Лейцин підвищує фізичну стійкість до втоми

Порівняно з двома іншими BCAA, лейцин був предметом більшої кількості наукових досліджень завдяки своїй численні ролі в організмі та вищій швидкості окислення. Після аеробних вправ можна спостерігати зниження рівня лейцину в плазмі, коливаючись від 11 до 33%, порівняно з 30% після силових тренувань та 5 до 8% після анаеробних вправ.

Під час цього наукового дослідження спортсмени високого рівня щодня приймали на додаток до своєї дієти 1,26 г/кг білка з двома різними концентраціями лейцину, 30 і 35% відносно загальної кількості BCAA. Ці добавки вводили до та під час інтенсивного тренування.

Спостерігачі помітили, що L-лейцин, який приймається під час фізичних вправ, як запобігав, так і обмежував розпад м’язових білків. Амінокислоти також мають a позитивно впливає на фізичну та розумову здатність протистояти втомі. Також згідно з цим науковим оглядом, добавки лейцину приблизно 50 мг/кг/день протягом 5 тижнів допомагали підтримувати рівень цього аміну в плазмі. BCAA у поєднанні з 3 г/день HBM або β-гідрокси β-метилмасляної кислоти (метаболіт, що виникає в результаті розкладання лейцину), має сприяло набору м’язової маси і одночасно покращувало фізичну стійкість до втоми. (5)

Спалювання жиру

Досі існує дуже мало досліджень, що показують здатність лейцину сприяти спалюванню жиру, тому підтверджувати це ще дуже рано. Фактично ця амінокислота була поєднана з іншими BCAA під час експериментів. А досвідчені піддані піддавалися важким фізичним навантаженням. Отже, незважаючи на те, що результати були позитивними, не впевнено на 100%, що лейцин насправді сприяв елімінації жирових клітин.

У цьому експерименті добавка BCAA із вмістом L-лейцину до 76% у поєднанні з помірним обмеженням енергії призвела до значна втрата жирової тканини, розташованої в черевній порожнині. (6)

Покращена чутливість до інсуліну

Досить багато вчених також вивчали вплив лейцину на інсулін. Фактично ця амінокислота відома своєю здатністю покращувати секрецію цього гормонального білка острівцями Лангерганса підшлункової залози та зберігати її в м’язах та печінці.

Під час цього експерименту, наприклад, цю амінокислоту вводили ожирілим та здоровим мишам, які піддавались різному харчуванню, з високим та низьким вмістом жиру. У більшості цих тварин відзначалася підвищена чутливість до інсуліну, що супроводжується втратою ваги. Однак цих ефектів не відзначали у мишей з уже встановленим ожирінням.

Автори цього дослідження дійшли висновку, що L-лейцин, крім дієти, становить профілактичний засіб проти розвитку діабету 2 типу, пов’язаного зі шкідливою їжею. Однак його ефективність залишається обмеженою на запущеній стадії ожиріння. (7)

Знизити рівень холестерину

Лейцин може допомогти боротися з холестерином

Грунтуючись на здатності лейцину активувати сигнальний шлях mTOR, вчені використовували його в подвоєних дозах і протягом тривалого періоду у мишей на дієті з високим вмістом жиру. Важливо зазначити, що однією з причин ожиріння є порушення mTOR. Додавання цієї амінокислоти до раціону цих тварин призвело до зменшення жиру в організмі на 25% і маси тіла до 32%. Загальний холестерин також знизився на 27%, а ЛПНЩ (поганий холестерин) - на 53%. Також було відзначено кращу чутливість цих гризунів до інсуліну. Вчені дійшли висновку, що подвоєне споживання L-лейцину сприяє зниженню ваги, спричиненому високим рівнем холестерину та високим вмістом цукру в крові. (8)

Шкода лейцину

Хоча L-лейцин є незамінною кислотою для організму і виконує важливу біологічну роль, його використання протягом тривалого періоду часу без нагляду лікаря або у високих дозах може бути небезпечним для вашого здоров'я. Ця амінокислота також може взаємодіяти з іншими активними речовинами, блокуючи або посилюючи їх дію. Ось невеликий перелік побічних ефектів, що спостерігаються вченими.

Взаємодія з іншими амінокислотами

Як невід’ємна частина BCAA, лейцин конкурує з LNAA або великими нейтральними амінокислотами, в тому числі тирозин та триптофан, блокуючи їх проходження через гематоенцефалічний бар’єр мозку. Однак ці амінокислоти є безпосередніми попередниками двох важливих нейромедіаторів, відповідальних за підтримку хорошої емоційної стабільності, а саме серотонін та катехоламіни. (9)

Можливо, канцерогенний

За деякими науковими публікаціями, L-лейцин, який приймають як добавку до їжі у занадто високих дозах і протягом тривалого періоду, може розвинути рак. У цьому експерименті, що тривав 60 тижнів, лабораторним щурам давали 2% ізолейцину або 4% лейцину на додаток до звичного раціону. Ці добавки призвели до значного збільшення амінокислот у плазмі крові та сприяли розвитку карциноми в сечовому міхурі цих гризунів. Лейцин, ймовірно, є канцерогенним, якщо його приймати в надмірних кількостях і протягом тривалого періоду часу, на думку авторів. Але незважаючи на це, ця амінокислота ще не входить до списку канцерогенів IARC (Міжнародного агентства з дослідження раку) через відсутність доказів. (10)

Вибір правильного лейцину в капсулах

Лейцинові капсули - ідеальне доповнення для поліпшення синтезу білка та набору м’язової маси. Тому не дивно, що ця амінокислота є першим союзником спортсменів, адже не тільки це сприяє підтримці м’язів, але крім того оптимізує стійкість до фізичної втоми.

L-лейцин завжди постачається з двома іншими амінокислотами з розгалуженим ланцюгом. Без валіну та ізолейцину ця амінокислота насправді не здатна виконувати свою роль. Нарощування м’язової тканини є оптимальним лише тоді, коли ці 3 BCAA поєднуються.

На ринку можна знайти два типи концентрації BCAA, в тому числі 4: 1: 1 і 2: 1: 1; що означає відповідно 4 частини лейцину, одну частину ізолейцину і одну частину валіну, а також 2 частини лейцину, одну частину ізолейцину і одну частину валіну. Співвідношення 4: 1: 1, очевидно, багатше на лейцин, а отже, допомагає краще сприяти синтезу білка. Дози L-ізолейцину та L-валіну менші, оскільки вони служать лише метаболічною підтримкою.

Лейцин: дозування

Споживаний у рекомендованих дозах L-лейцин не викликає побічних ефектів. Проблеми зі здоров'ям та ризик отруєння, пов'язані з його вживанням, спостерігаються лише у дуже високих дозах. У цьому дослідженні 750, 1000 та 1250 мг/кг/день капсули L-лейцину, що вводяться здоровим чоловікам у віці від 20 до 35 років, спричинили значне підвищення рівня аміаку в крові. Тому вчені встановили граничну дозу, яку не можна перевищувати, а саме 500 мг/кг/добу. (11)

В середньому рекомендується приймати під час їжі 2,5-4 г. L-лейцин, до 12 г на добу.

---