Verzweigtkettige Aminosäuren: lebenswichtige Eiweißbausteine für die Muskeln

Welche wichtigen Funktionen übernehmen verzweigtkettige Aminosäuren im Körper und bei welchen Krankheiten kann die Einnahme sinnvoll sein?

Verzweigtkettige Aminosäuren (BCAA) sind lebensnotwendig und müssen in ausreichender Menge mit der Nahrung aufgenommen werden. Im Körper spielen die speziellen Eiweißbausteine eine wichtige Rolle beim Muskelaufbau sowie im Energiestoffwechsel. Sie sind vor allem bei Sportlern bekannt. Aber auch bei Erkrankungen wie Leberzirrhose oder zum Schutz vor Muskelabbau im Alter können sie hilfreich sein. Lesen Sie hier, wann eine zusätzliche Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren sinnvoll ist und was es zu beachten gibt.

Illustrative Darstellung der Oberarm Muskeln
Verzweigtkettige Aminosäuren sind vor allem für unsere Muskeln wichtig. Sie werden benötigt, damit Muskeln aufgebaut oder repariert werden können. Bild: Filip_Krstic/iStock/Getty Images Plus

Eigenschaften und Vorkommen in Lebensmitteln

Was sind verzweigtkettige Aminosäuren und welche Eigenschaften haben sie?

Zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (englisch: Branched Chained Amino Acids, kurz BCAA) gehören Leucin, Isoleucin und Valin. Der Name ist auf ihre chemische Struktur zurückzuführen: Sie weisen „Verzweigungen“ auf.

In der Natur kommen verzweigtkettige Aminosäuren ausschließlich in der L-Form vor. Zwar gibt es auch die D-Form, jedoch ist diese Form für den Menschen unbedeutend. Der Körper kann sie nicht verwenden.

Vor allem die Muskeln sind auf Valin, Isoleucin und Leucin angewiesen: Sie dienen dem Körper zum Aufbau von Muskeleiweißen. Durch den ständigen Auf-, Ab- und Umbau der Muskulatur besteht ein ständiger Bedarf. Der Körper kann sie jedoch nicht selbst herstellen. Er ist auf eine regelmäßige Zufuhr angewiesen. Verzweigtkettige Aminosäuren sind somit lebensnotwendig – das heißt essenziell.

Verzweigtkettige Aminosäuren in Lebensmitteln

Grundsätzlich liefern eiweißreiche Lebensmittel die Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Gute Quellen sind tierische Lebensmittel wie Milchprodukte und Fleisch. Doch auch in pflanzlichen Lebensmitteln sind verzweigtkettige Aminosäuren enthalten.

Die 5 besten Valin-Lieferanten:

Milligramm (mg) Valin pro 100 Kilokalorien (kcal)

Milligramm Valin pro 100 Gramm (g)

Molkenprotein

2.400

6.200

Erdnüsse

270

1.500

Thunfisch

620

1.400

Rindfleisch

1.200

1.300

Reis, unpoliert

150

500

Die 5 besten Leucin-Lieferanten

Milligramm Leucin pro 100 Kilokalorien

Milligramm Leucin pro 100 Gramm

Molkenprotein

4.440

11.600

Rindfleisch

1.860

2.000

Thunfisch

970

2.000

Erdnüsse

350

2.000

Reis, unpoliert

200

700

Die 5 besten Isoleucin-Lieferanten:

Milligramm Isoleucin pro
100 Kilokalorien

Milligramm Isoleucin pro
100 Gramm

Molkenprotein

2.700

7.000

Rindfleisch

1.110

1.200

Thunfisch

530

1.200

Erdnüsse

210

1.200

Reis, unpoliert

100

300

 

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Bedarf und Funktionen im Körper

Wie hoch ist der tägliche Bedarf an verzweigtkettigen Aminosäuren?

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) macht ausschließlich Empfehlungen für die Zufuhr von Eiweiß. Eiweiße enthalten immer alle 20 Aminosäuren in unterschiedlichen Mengen. Dazu zählen auch verzweigtkettige Aminosäuren.

Ein gesunder Erwachsener braucht täglich etwa 800 Milligramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht. Das sind bei einem Gewicht von 70 Kilogramm 56.000 Milligramm (56 Gramm) Eiweiß. Bei Leistungssportlern, alten und kranken Menschen sowie Kindern ist der Tagesbedarf erhöht (zum Beispiel 1.000 Milligramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht).

Für verzweigtkettige Aminosäuren speziell gibt es hingegen keine offiziellen Zufuhrempfehlungen. Wissenschaftler schätzen aber pro Kilogramm Körpergewicht folgenden täglichen Bedarf:

  • Valin: 17 bis 25 Milligramm
  • Isoleucin: 19 Milligramm
  • Leucin: 40 Milligramm

Bei einem Körpergewicht von 70 Kilogramm sind dies 1.190 bis 1.750 Milligramm Valin, 1.330 Milligramm Isoleucin und 2.800 Milligramm Leucin.

Illustrative Darstellung der Verdauung
Eiweiße werden durch Verdauungsenzyme gespalten, sodass die einzelnen Aminosäuren vorliegen. Danach gelangen die Aminosäuren über den Dünndarm und die Leber in den Blutkreislauf. Bild: magicmine/iStock/Getty Images Plus

Verzweigtkettige Aminosäuren: Aufnahme und Verteilung im Körper

Im Magen beginnt die Verdauung der Eiweiße. Dabei werden die Aminosäuren mithilfe von Verdauungsenzymen aus Eiweißen freigesetzt. Im Dünndarm werden die Aminosäuren im Anschluss fast vollständig aufgenommen. Das passiert bei verzweigtkettigen Aminosäuren im Vergleich zu anderen Aminosäuren deutlich schneller. Verzweigtkettige Aminosäuren werden dann direkt über das Blut in das Muskelgewebe transportiert.

Valin, Isoleucin und Leucin sind hauptsächlich in den Muskeln und im Gehirn zu finden. In der Muskulatur können sie sogar bis zu einem Drittel aller Aminosäuren ausmachen.

Welche Funktionen haben verzweigtkettige Aminosäuren?

Aufbau von Eiweißen und dadurch den Aufbau von Muskelgewebe. Insbesondere Leucin aktiviert einen speziellen Stoffwechselweg, der den Energiehaushalt und das Wachstum koordiniert. Wie stark der Muskelaufbau ist, hängt daher unter anderem von der Menge an verzweigtkettigen Aminosäuren ab. Zudem fördern sie die Ausschüttung von Insulin und Wachstumshormonen. Beides stimuliert ebenfalls den Muskelaufbau. Vor allem Leucin und Valin dienen auch der Energiegewinnung.

Info

Leucin ist von allen drei verzweigtkettigen Aminosäuren bisher am besten untersucht. Dieser Eiweißbaustein aktiviert einen wichtigen Signalweg – den sogenannten mTOR-Signalweg. Dieser koordiniert den Energiestoffwechsel sowie die Zellteilung und das Wachstum.

chemische Formel von Leucin
Strukturformel von Leucin. Bild: Zerbor/iStock/Getty Images Plus

Zuckerstoffwechsel: Verzweigtkettige Aminosäuren können die Verbrennung von Zucker aus der Nahrung erhöhen. Dies geschieht durch einen besseren Zuckertransport in die Körperzellen.

Fettstoffwechsel: Sowohl ein Überschuss als auch ein Mangel an verzweigtkettigen Aminosäuren scheint den Fettstoffwechsel zu stören. Leucin könnte den Abbau von Körperfett unterstützen und appetitzügelnd wirken. Das fanden Forscher durch Tierstudien heraus.

Nährstoffaufnahme: Insbesondere Leucin kann die Bildung von Aminosäure-Transportern im Darm erhöhen. Das steigert wiederum die Aufnahme von anderen Aminosäuren. Auch regulieren verzweigtkettige Aminosäuren vermutlich die Zusammensetzung der Darmflora: Sie dienen gesundheitsfördernden Darmbakterien möglicherweise als Nahrung.

Immunfunktion: Immunzellen nutzen verzweigtkettigen Aminosäuren als Energiequelle. Auch fördern die Aminosäuren die Bildung von Abwehrzellen und anderen schützenden Bestandteilen des Immunsystems. Daraus könnte ein verbesserter Schutz vor Infektionserkrankungen resultieren.

Muttermilchbildung: Verzweigtkettige Aminosäuren sind wichtig für die Milchproduktion. Auch ermöglichen sie die Bildung von anderen wichtigen Aminosäuren wie Glutamin, Aspartat, Alanin und Asparagin. Zudem erhöhen sie den Gehalt an Eiweißen in der Muttermilch und das Gesamtvolumen der Muttermilch. Eiweiße sind generell wichtig für die Entwicklung des Neugeborenen.

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Mangel erkennen und beheben

Anzeichen eines Eiweißmangels

Ein isolierter Mangel an Leucin, Isoleucin und Valin ist nicht bekannt, da in Lebensmitteln nur Mischungen aus allen 20 Aminosäuren vorkommen. Mäuse, die verzweigtkettige Aminosäuren nicht verstoffwechseln können, zeigen einen gestörten Muskelstoffwechsel und Muskelschwäche. Theoretisch wären diese Anzeichen auch bei Menschen denkbar.

Ein Mangel an Eiweiß ist dagegen möglich. Das Immunsystem und die Abwehr von Krankheitserregern kann dadurch beeinträchtigt werden. Die Betroffenen fühlen sich müde und abgeschlagen. Darüber hinaus steigt der Abbau von Fett- und Muskelmasse – die Lebensqualität sinkt. Wird der Eiweißbedarf dauerhaft nicht gedeckt, bilden sich Wassereinlagerungen (Ödeme). Sie sind typischerweise an einem prall aufgetriebenen Bauch (Bauchwassersucht) erkennbar.

Wer hat ein erhöhtes Risiko für einen Eiweißmangel?

Lebensmittel die reich an Proteine sind
Wird ein erhöhter Eiweißbedarf nicht ausreichend gedeckt, kann es zu einem Mangel an verzweigtkettigen Aminosäuren kommen. Betroffen können zum Beispiel Senioren oder Sportler sein. Bild: Artemidovna/iStock/Getty Images Plus

Bestimmte Personengruppen haben einen erhöhten Eiweißbedarf. Dazu gehören Kinder, Jugendliche und Senioren. Auch Sportler, Menschen mit Verbrennungen und Verletzungen sowie Personen nach Operationen können unter Umständen mehr Eiweiß benötigen.

Bei Verbrennungen, Verletzungen und vielen Erkrankungen läuft der Stoffwechsel auf Hochtouren und es wird vermehrt Eiweiß ab- und aufgebaut. Meist kommt es zu einem Gewichtsverlust, der durch den Verlust an Muskelmasse bedingt ist. Um dem entgegenzuwirken, ist eine gute Eiweißversorgung sehr wichtig.

Verzweigtkettige Aminosäuren: Mangel im Blut erkennen

Der Arzt kann die Versorgung an verzweigtkettigen Aminosäuren im Blut ermitteln. Der Wert sollte bei Erwachsenen für Valin zwischen 119 und 336 Mikromol pro Liter Blutserum, für Isoleucin zwischen 30 und 108 und für Leucin zwischen 72 und 201 liegen. Das Blutserum ist die Flüssigkeit des Blutes ohne Blutzellen.

Genaue Grenzwerte, ab wann man von einem Mangel spricht, gibt es aber nicht.

Mangel beheben

In der Regel wird der Bedarf an verzweigtkettigen Aminosäuren über die Ernährung gedeckt. Da bisher kein Mangel an einzelnen verzweigtkettigen Aminosäuren beobachtet wurde, gibt es keine konkreten Empfehlungen.

Die Dosierung von verzweigtkettigen Aminosäuren sollte je nach Anwendungsgebiet gewählt werden. In der Mikronährstoffmedizin kommen meist zwischen 6.000 bis 13.000 Milligramm verzweigtkettige Aminosäuren (BCAAs) pro Tag zum Einsatz.  

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Einsatz bei Krankheiten und im Sport

Verzweigtkettige Aminosäuren: Schutz vor Muskelabbau im Alter

Älterer Mann beim Fitnesstraining
Mit dem Alter nehmen Muskelmasse und Muskelkraft ab. Vor allem mit regelmäßigen Übungen können verzweigtkettige Aminosäuren dem entgegenwirken. Bild: Mladen Zivkovic/iStock/Getty Images Plus

Verzweigtkettige Aminosäuren sind wichtig für den Aufbau von Eiweißen in der Muskulatur. Eine ungenügende Zufuhr kann daher zu einem altersbedingten Muskelabbau (Sarkopenie) beitragen. Viele ältere Menschen haben weniger Appetit und können eiweißreiche Lebensmittel nicht mehr so gut kauen. Wissenschaftler schlagen vor, eine eiweißarme Ernährung durch Leucin-Präparate zu ergänzen. Damit könnte der Muskelabbau im Alter und das damit einhergehende Risiko für Gebrechlichkeit und Stürze verringert werden.

Einer Übersichtsarbeit nach steigerte die Einnahme von Leucin das Körpergewicht und die fettfreie Körpermasse bei Senioren. Die fettfreie Masse gibt Aufschluss über die Muskelmasse. Besonders Personen mit einem erhöhten Risiko für altersbedingten Muskelabbau scheinen zu profitieren. Auch zwei weitere Auswertungen mehrerer Studien zeigen deutlich positive Wirkungen von Leucin. Insgesamt aber sind die Ergebnisse nicht ganz eindeutig. Der Grund ist der unterschiedliche Aufbau der Studien sowie starke Schwankungen bezüglich Dosierung und Dauer.

Zukünftig bedarf es weiterer Studien, um die bisher vielversprechenden Ergebnisse zu bekräftigen. Am besten hat die Behandlung bei Menschen mit Muskelschwund geholfen. Mikronährstoff-Mediziner empfehlen bei einer eiweißarmen Ernährung für Senioren täglich 220 Milligramm verzweigtkettige Aminosäuren pro Kilogramm Körpergewicht. Das entspricht bei einer 60 Kilogramm schweren Person in etwa 13.000 Milligramm.

Verzweigtkettige Aminosäuren im Sport

In der Wissenschaft wird rege diskutiert, ob verzweigtkettige Aminosäuren (BCAAs) vor Muskelschäden bei und nach starken körperlichen Belastungen schützen. Ein Effekt ist gut möglich. Bei intensiver körperlicher Belastung (wie beim Ausdauersport) werden verzweigtkettige Aminosäuren zur Energiegewinnung genutzt. Dadurch sinkt ihr Gehalt in der Muskulatur. Auch im Blut nimmt ihre Konzentration ab. Vermutlich steht eine niedrige Konzentration an verzweigtkettigen Aminosäuren im Muskel in Zusammenhang mit vermehrten Muskelschädigungen.

Es gibt viele vorläufige und hochwertige Studien mit Sportlern, die verzweigtkettige Aminosäuren getestet haben. Manche Studien zeigen einen positiven Einfluss von BCAAs auf die Leistung bei Ausdauer- und Kraftsport, den Muskelaufbau und -abbau sowie die (Muskel-)Erholung nach dem Training. In einer vorläufigen Studie konnte außerdem beobachtet werden, dass Sportler weniger Muskelschmerzen nach dem Training hatten. Verglichen wurde die Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren mit einem Scheinmedikament. Andere Studien bestätigten diese Effekte hingegen nicht. Vermutlich sind BCAAs vor allem dann wirksam, wenn die Eiweißzufuhr grundsätzlich niedrig ist. Weitere Studien werden folgen, um das zu bestätigen oder zu widerlegen.

Mikronährstoff-Experten raten bei Ausdauer- und Kraftsport, täglich 6.000 bis 10.000 Milligramm verzweigtkettige Aminosäuren einzunehmen. Günstig ist ein Leucin-Isoleucin-Valin-Verhältnis von 2:1:1 – zum Beispiel: 4.000 Milligramm Leucin, 2.000 Milligramm Isoleucin und 2.000 Milligramm Valin.

Info

Die Einnahme vor dem Training könnte den größten Effekt haben. Generell wird der richtige Einnahmezeitpunkt im Sport aber noch diskutiert.

Verringern BCAAs geistige Müdigkeit bei körperlicher Belastung?

Es gibt Hinweise, dass verzweigtkettige Aminosäuren (BCAAs) geistigen Ermüdungserscheinungen vorbeugen können. BCAAs überwinden die Blut-Hirn-Schranke. Dabei können sie die Aufnahme anderer Aminosäuren ins Gehirn hemmen, die denselben Transporter benutzen. Dazu zählt Tryptophan. Bei einer Verminderung von verzweigtkettigen Aminosäuren im Blut durch starke körperliche Anstrengung könnte deshalb der Einstrom von Tryptophan in das Gehirn steigen. Dies wiederum fördert die Produktion des Hormons Serotonin. Zu viel Serotonin macht träge und schläfrig. Es wird in das Schlafhormon Melatonin umgewandelt.

Forscher testen daher, ob die Einnahme von BCAAs den ermüdenden Effekt bremsen kann. Einige erste Studien bestätigen dies. Zudem zeigen einige Studien einen steigernden Effekt auf die geistige Leistung bei Sportlern. Die meisten Studien stellten jedoch keine eindeutigen Vorteile fest. Womöglich ist eine Kombination mit anderen Aminosäuren, wie Ornithin, Arginin und Citrullin, wirksamer. Diese senken die Ammoniakmenge im Blut. Ammoniak fällt bei körperlicher Anstrengung an. Steigt die Ammoniakmenge im Gehirn, kann dies möglicherweise zu Müdigkeit führen.

Auch wenn es noch genauerer Untersuchungen bedarf, sind BCAAs einen Versuch wert. Mikronährstoff-Experten empfehlen zur Vorbeugung von geistiger Müdigkeit während des Sports täglich bis zu 16.000 Milligramm verzweigtkettige Aminosäuren – idealerweise mit 12.000 Milligramm Ornithin-Aspartat.

Verzweigtkettige Aminosäuren bei Leberzirrhose

Bei einer Leberzirrhose wird das Lebergewebe durch Bindegewebe ersetzt. Die Leber vernarbt und arbeitet nach und nach schlechter. In der Folge steigt die Menge an giftigem Ammoniak. Dies kann zu einer lebensbedrohlichen Schädigung des Gehirns (hepatische Enzephalopathie) führen. Es kommt unter anderem zu Konzentrationsschwäche und Gedächtnisstörungen.

Verzweigtkettige Aminosäuren (BCAA) tragen zur Entgiftung von Ammoniak bei. Durch die laufende Entgiftung ist der Gehalt an BCAAs bei einer Leberzirrhose häufig erniedrigt.Forscher vermuten, dass die gezielte Einnahme das Aminosäure-Gleichgewicht wiederherstellen kann und eine Schädigung des Gehirns abschwächt.

Durch eine Übersichtsarbeit konnte der positive Einfluss von verzweigtkettigen Aminosäuren auf die Leberzirrhose gezeigt werden. Die Effekte waren nur bei Personen mit einer schweren Gehirnstörung deutlich. Auf die Sterblichkeit oder die Lebensqualität fand man jedoch keinen Einfluss. Vermutlich können BCAAs auch einen krankheitsbedingten Gewichtsverlust und Muskelabbau bei mangelernährten Patienten verhindern. Dies legt eine Vorstudie mit Alkoholikern nahe. Zudem könnten die Aminosäuren auch die Immunfunktion von Betroffenen verbessern.

Allerdings zeigen nicht alle Studien positive Wirkungen. Die Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren sollte daher unbedingt unter ärztlicher Kontrolle erfolgen, um den Stoffwechsel zu überwachen (zum Beispiel die Ammoniakmenge).

Expertenwissen

Möglicherweise haben BCAAs auch negative Effekte. Es kann theoretisch passieren, dass sie die Ammoniakproduktion erhöhen und negative Wirkungen auf den Citrat-Zyklus haben. Auch könnte der Gehalt an Glutamin ansteigen, was wiederum die glutamaterge Neurotransmission stören könnte. Der begleitende Einsatz anderer Aminosäuren des Harnstoffzyklus wie Ornithin-Aspartat könnten dem entgegenwirken.

Stadien einer Leberschädigung
Eine Leberzirrhose kann zum Beispiel durch eine Fettleber entstehen. Das Lebergewebe vernarbt nach und nach bis es seine Funktion nicht mehr erfüllen kann. Bild: Shidlovski/iStock/Getty Images Plus

Demgegenüber führten verzweigtkettige Aminosäuren laut einer Übersichtsarbeit (Review) bei Betroffenen zu keinen schweren Nebenwirkungen. Allerdings war das Risiko für Übelkeit und Durchfall erhöht. Das betraf jeden zehnten Patienten.

Zur unterstützenden Behandlung einer Leberzirrhose kann eine tägliche Dosis von 250 bis 300 Milligramm verzweigtkettigen Aminosäuren pro Kilogramm Körpergewicht sinnvoll sein. Bei einem Gewicht von 60 Kilogramm sind dies umgerechnet 15.000 Milligramm.

Tipp

Begleitend zur Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren wird bei Leberzirrhose empfohlen, mit Ballaststoffen und Probiotika eine gesunde Darmflora zu fördern. Dadurch können Ammoniak-produzierende Bakterien im Darm verdrängt werden. Dies kann zusätzliche positive Effekte haben.

Helfen verzweigtkettige Aminosäuren bei Verbrennungen, einem Trauma und einer Blutvergiftung?

Es wird angenommen, dass verzweigtkettige Aminosäuren die Behandlung einer Blutvergiftung (Sepsis), von Verbrennungen oder eines Traumas unterstützen können. Diese Zustände können eine körperweite Entzündungswelle auslösen (Entzündungsreaktionssyndrom). Die Patienten leiden dann oft unter einem starken Muskelabbau. Hält die schwere Entzündungsreaktion an, droht im schlimmsten Fall ein Organversagen.

Vermutlich können verzweigtkettige Aminosäuren bei einer Blutvergiftung, Verbrennungen oder einem Trauma den Ernährungszustand verbessern. Zudem wird vermutet, dass verzweigtkettige Aminosäuren die Bildung der Aminosäure Glutamin erhöhen. Glutamin wird für die Bildung von Immunzellen und Antikörper gebraucht.

Expertenwissen

Die Veränderungen des Stoffwechsels während des SIRS (Systemisches inflammatorisches Response Syndrom) sind individuell verschieden. Die Konzentration an BCAAs kann stark schwanken: Manche Patienten haben gleichbleibende Werte, bei anderen steigen oder sinken sie. Um sicher zu sein, dass BCAAs wirken, sollten die Blutwerte bestimmt werden. Ein weiterer wichtiger Faktor ist eine Insulinresistenz, welche bei SIRS oft ausgelöst wird. Auch in diesem Fall wirken BCAAs nicht.

In ersten Studien fanden Forscher heraus, dass verzweigtkettige Aminosäuren bei Betroffenen den Eiweißhaushalt im Gleichgewicht halten. Dadurch könnten sie den Ernährungsstatus verbessern. Möglicherweise sind die Aminosäuren auch bei traumatischen Hirnverletzungen wirksam: Bei Tieren verbesserten sich geistige Schäden. Auch in einer vorläufigen Studie konnte die Gabe von verzweigtkettigen Aminosäuren direkt in die Vene bei Patienten  mit schweren traumatischen Hirnverletzungen zur Erholung der geistigen Fähigkeiten beitragen.

Insgesamt sind die Studienergebnisse vielversprechend. Bisher ist die Behandlung allerdings nicht allgemein anerkannt. Die meisten Studien sind von weniger guter Qualität. Mit Abstand die stärkste Wirkung hatte Leucin. Daher könnte zukünftig vor allem eine mit Leucin ergänzte Ernährung hilfreich sein. Dies sollte dann unter ärztlicher Aufsicht erfolgen. Sinnvoll ist vermutlich eine Dosierung von 7.200 bis 12.000 Milligramm verzweigtkettigen Aminosäuren pro Tag.

Dosierungsempfehlungen auf einen Blick

 

Dosierungsempfehlung von verzweigtkettigen Aminosäuren pro Tag in Milligramm (mg)

Muskelschwund bei Senioren

13.000

Ausdauer- und Kraftsport

6.000 bis 10.000

Vorbeugung von geistiger Müdigkeit während des Sports

bis zu 16.000

Leberzirrhose

15.000

Verbrennungen, Traumata und Blutvergiftungen

7.200 bis 12.000

 

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Einnahmeempfehlung

Wann und wie sollten verzweigtkettige Aminosäuren eingenommen werden?

Erstellung eines Ernährungsplans
Im Normalfall ist der Bedarf an BCAA bei einer abwechslungsreichen Ernährung gedeckt. Ist der Bedarf jedoch erhöht, können Ergänzungspräparate sinnvoll sein. Bild: GeorgeRudy/iStock/Getty Images Plus

Im Normalfall ist man mit verzweigtkettigen Aminosäuren ausreichend über eine ausgewogene Ernährung versorgt: 100 Gramm Rindfleisch liefern zum Beispiel 1.200 Milligramm Valin, 1.860 Milligramm Leucin und 1.110 Milligramm Isoleucin.

Wenn der Bedarf bei Krankheiten sowie durch Sport erhöht ist oder die Ernährung sehr eiweißarm ist, empfehlen Mikronährstoff-Experten ein entsprechendes Präparat. Das Präparat kann entweder zum Essen oder unabhängig von den Mahlzeiten eingenommen werden.

Generell ist es wichtig, gleichzeitig auf eine gute Vitamin-B6-Versorgung zu achten. Bei einem Mangel können verzweigtkettige Aminosäuren nicht verstoffwechselt werden. Im Tierversuch führte das zu einer Fettleber.

Wissenschaftler vermuten, dass eine erhöhte Eiweißaufnahme langfristig zu einer Übersäuerung des Stoffwechsels führt. Um diese auszugleichen, werden vermutlich vermehrt Stoffe wie Calcium aus den Knochen gelöst. Dies kann zu Knochenschwund führen. Für die Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren wurde dies bisher nicht nachgewiesen. Vor allem bei älteren Menschen mit erhöhtem Risiko für Osteoporose sollte aber begleitend auf die Versorgung mit Vitamin D und Calcium geachtet werden.

Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und bei einer Leberzirrhose ist die Kombination mit Ornithin empfehlenswert.

BCAAs vor oder nach dem Training? Empfehlung für Sportler

Oft wird über den richtigen Zeitpunkt der BCAA-Einnahme diskutiert. Einige empfehlen, sie vor dem Training einzunehmen, andere danach. Insgesamt gibt es aber wenige vorläufige Studien, in denen Forscher den Zeitpunkt miteinander verglichen haben.

Eine der vorhandenen Studien spricht dafür, dass die Einnahme verzweigtkettiger Aminosäuren vor dem Sport besser vor Muskelschmerzen und -schädigungen schützen kann. In einer anderen Studie gab es dagegen keine Unterschiede. Auch die Annahme, dass man nur in einem gewissen Zeitfenster von bis zu einer Stunde nach dem Sport von Eiweißen profitieren kann, wurde inzwischen widerlegt.

Die aktuelle Datenlage spricht daher dafür, dass verzweigtkettige Aminosäuren sowohl vor als auch nach dem Training eingenommen werden können. Vor allem im Ausdauersport empfehlen Experten zudem die Einnahme während des Trainings. BCAAs können dann zur Verringerung geistiger Müdigkeit beitragen.

Tipp

Zum Muskelaufbau sollten verzweigtkettige Aminosäuren außerdem zusammen mit anderen lebensnotwendigen Aminosäuren eingenommen werden. Denn nur wenn alle essenziellen Aminosäuren vorliegen, kann der Körper Muskeln aufbauen. Auch eine ausreichende Energieversorgung ist wichtig. Mangelt es an Eiweißen und Energie, können BCAAs nicht zum Muskelaufbau genutzt werden.

Gute Präparate: woran man die Qualität erkennt

Wichtig ist, dass das Präparat ausreichend Leucin enthält. Leucin ist die wichtigste verzweigtkettige Aminosäure. Ideal ist ein Verhältnis an Leucin, Isoleucin und Valin von 2:1:1. Das bedeutet, dass zweimal so viel Leucin enthalten sein sollte wie Isoleucin und Valin.

Hochwertige Präparate sind darüber hinaus frei von Zusatzstoffen wie Farb- und Aromastoffe. Ideal sind Pulver- oder Kapselpräparate. Flüssige Präparate wie Shots können zum Beispiel Süßungsmittel oder Konservierungsstoffe enthalten. Zudem sollten in guten Präparaten keine Substanzen zu finden sein, die Allergien oder Unverträglichkeiten auslösen können – zum Beispiel Soja, Gluten oder Fruktose.

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Überdosierung, Wechselwirkungen und Hinweise

Ist eine Überdosierung mit verzweigtkettigen Aminosäuren möglich?

Die tägliche Aufnahme von Leucin sollte 500 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht nicht überschreiten. Dies sind etwa 35.000 Milligramm täglich (bei 70 Kilogramm). Ansonsten ist ein Anstieg von Ammoniak im Blut möglich. Ammoniak wird durch den Abbau von Aminosäuren gebildet.

Für gesunde Menschen gilt eine tägliche Gesamteiweißzufuhr von 2.200 Milligramm (2,2 Gramm) Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht als unbedenklich. Bei einem Gewicht von 70 Kilogramm wären dies 154.000 Milligramm (154 Gramm) Eiweiß pro Tag.

Wechselwirkungen mit Medikamenten

Bisher sind keine Wechselwirkungen zwischen der Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren und Medikamenten bekannt.

Verzweigtkettige Aminosäuren in der Schwangerschaft und Stillzeit

Schwangere sollten auf die Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren verzichten. Sie könnten zu Schwangerschaftsdepressionen und Gewichtszunahme führen. Auch von einer Einnahme in der Stillzeit wird abgeraten. Im Normalfall sind schwangere und stillende Frauen ausreichend über die Ernährung versorgt.

Bei Depressionen, Migräne und Parkinson mit dem Arzt sprechen

Hohe Mengen an verzweigtkettigen Aminosäuren im Blut hemmen die Aufnahme der Aminosäuren Tyrosin und Tryptophan ins Gehirn. Diese beiden Aminosäuren sind jedoch wichtige Vorstufen von Botenstoffen wie Dopamin und Serotonin.

Möglicherweise könnte sich der hohe Gehalt an verzweigtkettigen Aminosäuren deshalb negativ auf Krankheiten auswirken, die durch Botenstoffstörungen gekennzeichnet sind. Dazu gehören Depressionen, Migräne oder Parkinson. Betroffene sollten verzweigtkettige Aminosäuren am besten in Rücksprache mit dem Arzt einnehmen.

Verzweigtkettige Aminosäuren: zu beachten bei Diabetes und Insulinresistenz

Illustrative Darstellung von Blutkörperchen
Bei einer Insulinresistenz reagieren die Zellen schlechter auf das Blutzuckerhormon Insulin. Der Zucker bleibt im Blut. Die Gefahr für Diabetes steigt. Bild: iLexx/iStock/Getty Images Plus

Bei Personen mit einem gestörten Zuckerstoffwechsel und Diabetes haben Forscher erhöhte Spiegel an verzweigtkettigen Aminosäuren im Blut gefunden. Noch ist nicht klar, ob dies die Folge oder eine Ursache ist. Insgesamt sind die Ergebnisse widersprüchlich: Es gibt Studien, in denen ein hoher Anteil an verzweigtkettigen Aminosäuren in der Ernährung das Diabetesrisiko verringerte. Andersherum zeigen Studien aber auch, dass das Diabetesrisiko steigt, je mehr verzweigtkettige Aminosäuren verzehrt werden.

Verzweigtkettige Aminosäuren zeigen dem Körper eine gute Nährstoffversorgung an. Zudem fördern sie die Freisetzung des Blutzuckerhormons Insulin. Langfristig kann es sein, dass bei einigen Menschen die Unempfindlichkeit für Insulin (Insulinresistenz) im Körper schlimmer wird.

Bis die Situation geklärt ist, sollten Diabetiker und Personen mit einer Insulinresistenz oder Übergewicht auf die regelmäßige Einnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren verzichten.

Einnahmehinweise bei Leber- und Nierenerkrankungen

Personen mit Nierenfunktionsstörungen müssen auf die Eiweißzufuhr achten. Für sie gelten oft ganz bestimmte Eiweißmengen als Höchstgrenze. Verzweigtkettige Aminosäuren müssen dann zur täglichen Eiweißdosis dazugerechnet werden. Eine Rücksprache mit dem Arzt ist sinnvoll.

Auch bei schweren Leberschäden und Leberzirrhose sollte die Einnahme nicht ohne ärztlichen Rat erfolgen.

Verzweigtkettige Aminosäuren: zu beachten bei Krebs

Es wurde beobachtet, dass manche Krebsarten (wie Leukämie) verzweigtkettige Aminosäuren als Energiequelle nutzen. Bis weitere Daten vorliegen, sollten verzweigtkettige Aminosäuren nicht ohne ärztlichen Rat bei Krebs eingesetzt werden.

 

Verzweigtkettige Aminosäuren: nicht einnehmen bei Ahornsiruperkrankung

Die seltene Ahornsirupkrankheit (auch Verzweigtkettenkrankheit) ist eine Erbkrankheit, die durch einen gestörten Aminosäuren-Stoffwechsel gekennzeichnet ist: Die verzweigtkettigen Aminosäuren im Blut, im Gewebe und im Urin sind erhöht, denn ihr Abbau ist gestört.

Das führt zu Energiemangel, oxidativem Stress im Gehirn und schlimmstenfalls zu Nervenschäden. Betroffene dürfen keine verzweigtkettigen Aminosäuren einnehmen.

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Zusammenfassung

Zu den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs) gehören Leucin, Isoleucin und Valin. Sie sind lebensnotwendig (essenziell): Der Körper muss sie über die Ernährung erhalten. Verzweigtkettige Aminosäuren werden hauptsächlich in den Muskeln und im Gehirn gebraucht. Sie spielen eine wichtige Rolle beim Eiweiß- und Muskelaufbau sowie beim Energie-, Zucker- und Fettstoffwechsel.

Ein isolierter Mangel an verzweigtkettigen Aminosäuren ist bisher nicht beobachtet worden. In bestimmten Situationen kann es jedoch zu einem Eiweißmangel kommen. Verschiedene Personen haben einen höheren Bedarf an Eiweiß. Dazu gehören zum Beispiel Kinder und Jugendliche, Sportler oder Menschen mit Verbrennungen und Verletzungen sowie Personen nach Operationen.

In der Mikronährstoffmedizin werden verzweigtkettige Aminosäuren bei Leberzirrhose, Verbrennungen, Trauma, Sepsis sowie zur Muskelerhaltung bei Senioren eingesetzt. Bekannt sind verzweigtkettige Aminosäuren vor allem im Ausdauer- und Kraftsport sowie zur Vorbeugung von geistiger Müdigkeit nach dem Training.

Typ-2-Diabetiker, Personen mit Leber- und Nierenfunktionsstörungen sowie Schwangere sollten keine verzweigtkettigen Aminosäuren über Präparate einnehmen. Dies gilt ebenso für Menschen mit der seltenen Ahornsirupkrankheit oder Krebserkrankungen.

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Verzeichnis der Studien und Quellen

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