Grenade aminosyror (Branch Chained Amino Acids, BCAA)
BCAA eller grenade aminosyror är valin, leucin och isoleucin. Alla är essentiella och har många funktioner i kroppen. Dessa är inblandade vid stressreaktioner samt vid energi- och muskelomsättning.
Trots strukturella likheter fyller de olika BCAA olika funktioner i ämnesomsättningen. Valin påverkar främst kolhydrater, leucin påverkar främst fetter och isoleucin både fetter och kolhydrater. Brist på isoleucin visar sig i form av muskeldarrningar. Grenade aminosyror är nödvändiga eftersom de används primärt av musklerna och används oftast som tillskott inom kroppsbyggarkretsar för att gynna uppbyggnad av muskelmassa. Grenade aminosyror är speciellt inkopplade på stress, energi och muskelmetabolism.
Lämpligt dagligt intag
Grenade aminosyror, främst leucin stimulerar proteinsyntesen, ökar återanvändningen av andra aminosyror i många organ och minskar nedbrytningen av protein. Många olika typer av genetiska defekter i ämnesomsättningen av grenade aminosyror existerar. Dessa defekter yttrar sig i en rad olika symtom, såsom mental efterblivenhet, lågt blodsocker, kräkningar, överrörlighet, och går att rätta till genom att undvika eller vara restriktiv med BCAA i kosten. Genom att öka intaget av biotin och andra näringsämnen kan dessa defekter motarbetas. 10 mg biotin per dag är ett lämpligt intag.
Stresstillstånd som infektioner, trauma, operation, feber, cirrhos och svält kräver troligen proportionellt mer leucin än valin eller isoleucin. Sjukdomar som hepatit, cirrhos, kronisk njursvikt eller leversjukdom sänker nivåerna av grenade aminosyror. Grenade aminosyror ges intravenöst åt kroniskt sjuka samt undernärda patienter som opererats, vid svåra trauman, gallsjukdomar och leversvikt.
L-isoleucin och L-leucin
Funktion
Isoleucin är en essentiell aminosyra. Psykiskt sjuka patienter har visat sig ha låga halter aminosyror däribland isoleucin. Isoleucin, leucin och valin utgör de aminosyror som är kända som grenkedjade aminosyror. Både isoleucin och leucin kan vara låga hos kroniskt sjuka personer. Isoleucin är viktig i tillverkningen av hemoglobin.
Ökat behov vid träning
Isoleucin är involverad i blodsockerreglering, utveckling och reparation av muskler, energireglering och hemoglobinutveckling. Isoleucinbehoven ökar efter operationer, trauman, sepsis och för kontroll av diabetes. Isoleucin agerar som en energikälla vid påfrestande aktiviteter och ökar uthålligheten. Aerobisk och icke aerobisk träning, styrketräning och andra fysiskt ansträngande motionsformer kräver mer isoleucin och andra aminosyror.
Förbättrat tillstånd för patienter med Parkinsons
Leucin är en essentiell aminosyra utan någon specifik terapeutisk uppgift förutom sin roll vid tillstånd där en grenkedjad aminosyra krävs. Det förekommer mycket leucin i musklerna och det spelar en stor roll vid musklernas reparation och återhämtning. Leucin är liksom isoleucin involverad i energiregleringen. Efter operation, trauma, sepsis, läkning av sår, reglering av diabetes ökar leucin p.g.a. dess kvävesparande effekt. Leucin stimulerar insulinproduktionen och blodsockerkontrollen. Patienter med Parkinsons sjukdom som fått tillskott av leucin har fått ett förbättrat tillstånd.
Både leucin- och isoleucinnivåerna har visat sig vara låga hos människor med nedsatt psykisk och mental hälsa. Leucin ges i kombination med t.ex. isoleucin, valin, tyrosin, cystin och glutaminsyra.
En studie i The British Journal of Nutrition rapporterar att överskott av leucin kan orsaka pellagra. Leucin i stora doser verkar också ha en negativ effekt på flera biologiska processer. Detta kan leda till nedsatta nivåer av vitamin B3, som i sin tur kan leda till pellagra. Isoleucin har en uppenbart reglerande funktion på niacin eftersom kost som innehåller mycket leucin kan orsaka att niacin fälls ut i urinen medan isoleucin motverkar detta.
En nedgång i nivåerna av isoleucin och niacin kan leda till mentala och psykiska problem vilka förbättras med terapeutiska doser av isoleucin.
Bristsymtom och terapeutisk användning
Medfödda brister i ämnesomsättningen. Den vanligaste bristsjukdomen är ”maple syrup urine disease” då grenkedjade ketoner och höga nivåer BCAA (branched chain amino acids) utsöndras.
Leucin hämmar tryptofantransporten i hjärnan och för höga halter leucin kan minska halten metionin och aromatiska syror, vilket har visat sig ha stor betydelse vid sjukdomar i levern. En studie har visat att tillskott av BCAA förbättrade tillståndet hos 8 av 9 patienter med ALS (amyotrophic lateral sclerosis). Undersökningsgruppen studerades under 1 år och under tiden behöll de muskelstyrkan och förmågan att gå.
Av dem som fick placebo istället för BCAA, förlorade 5 av 9 under samma 1-årsperiod dessa förmågor. BCAA-tillskottet som användes i studien bestod av 12 g leucin, 8 g isoleucin och 6,4 g valin per dag.
Veganer en riskgrupp
Tecken på lågt isoleucin är bl.a. huvudvärk, yrsel, trötthet, depression, förvirrat tillstånd och irritation. Det är ovanligt med leucinbrister men veganer eller personer med njur- eller leverproblem är den största riskgruppen. Stresstillstånd kräver ökade nivåer av BCAA och B6. Stress gör att protein bryts ned snabbare och BCAA-tillskott verkar normalisera de flesta hyperkataboliska tillstånd.
• leucin kan med fördel användas vid Parkinsons sjukdom (10 g per dag)
• D-leucin kan i likhet med fenylalanin främja kroppens egna smärtlindrande ämnen (endorfiner)
• personer med kronisk sjukdom lider ofta brist
• patienter med kronisk njursvikt har svår isoleucinbrist.
Källor i kosten
• Isoleucin och leucin måste intas utifrån och kan inte syntetiseras i kroppen.
• Både isoleucin och leucin kommer från samma källor i kosten.
• Nötkött, kyckling, fisk, fläsk, vilt, sojaprotein, sojabönor, kelp, spirulina, ägg, lever, keso, mjölk, råg, mandlar, cashewnötter, pumpakärnor, sesamfrön, solrosfrön, kikärtor och linser. Det anses finnas 70 mg leucin per g protein i kött.
Dosering
Isoleucin: i samband med andra aminosyror (t.ex. valin, leucin, tyrosin, cystin, glutaminsyra och ketoglukuronsyra) rekommenderas 250–700 mg per dag. RDI: 12 mg per kilo kroppsvikt.
Leucin: 170 mg–1 100 mg anses vara det dagliga behovet av leucin. RDI anses vara 16 mg per kilo kroppsvikt. Isoleucin och leucin bör alltid ges tillsammans, om de inte av särskilda terapeutiska skäl måste tas för sig.
Toxicitet
Höga halter kan leda till pellagra.
Synergister
Vitamin B6, vitamin B1, vitamin B3, koppar, riboflavin, biotin och magnesium.
Antagonister
Höga nivåer av leucin i kosten. Om man är utsatt för mycket stress drar det ur BCAA ur kroppen. Prostglandin E2 och arachidonsyra är antagonister till leucin. Atleter som utövar extremt fysiskt krävande aktiviteter har ofta för låga nivåer av leucin och isoleucin.
L-valin
Funktion
L-valin är en essentiell aminosyra som det finns mycket av i musklerna och som krävs för normalisering av kvävebalansen i kroppen. Valin är vital för muskelhälsan – ämnesomsättning, återhämtning av muskelvävnad. Valin kan vara en energikälla för musklerna. Denna är tillsammans med leucin och isoleucin en av de grenkedjade aminosyrorna. Med grenkedjade menar man att dessa 3 aminosyror har en kolstruktur med förgreningar. Dessa aminosyror är inblandade i hur kroppen fungerar under stress. Valin är viktigt för den mentala skärpan, muskelkoordinationen och nervernas funktion.
Valin är även involverad i syntesen av de fysiologiska vitala proteinerna och peptider. Den bryts ned till succinyl CoA, ett viktigt enzym i energiproduktionen. Under absorptionens sista fas frisätts valin och små mängder leucin och isoleucin av muskelprotein och absorberas av hjärnan. Hjärnan använder sedan deras kolstrukturer som energikälla under perioder när glukostillgången är begränsad. Skelettala muskler använder grenkedjade aminosyror direkt som en energikälla.
Bristsymtom och terapeutisk användning
Inflammation, oro, ångest, sömnrubbningar och toxicitet (kväve). Proteinbehovet ökar vid stress och trots att alla aminosyror är viktiga förefaller de grenkedjade behövas i större mängder vid alkoholism, stress och kronisk leversjukdom. Detta leder i sin tur att det behövs en större mängd vitamin B6 för att uppnå en väl fungerande metabolism. Atleter och kroppsbyggare använder valin för att höja prestationsförmågan. Alkoholister och drogberoende personer har ofta svåra brister. Tillskott korrigerar och vänder på hjärnskada och andra neurologiska sjukdomar. Traumapatienter och patienter som fått brännskador behöver valin och andra grenade aminosyror för vävnadsförnyelse.
Källor i kosten
Protein av hög kvalitet innehåller 48 mg valin per g.
Vilt, keso, ricottaost, fläsk, biff, kyckling, fisk, fläsk, kalkon, ägg, mjölk, yoghurt, champinjoner, kidneybönor, spenat, broccoli, frön.
Dosering
1 g per dag tillsammans med fenylalanin, metionin och tryptofan.
Vid behov av viktminskning kan följande kombination ges: 2 delar fenylalanin, 2 delar valin, 2 delar metionin och en del tryptofan.
Toxicitet
Kan ge hallucinationer eller en krypande känsla i huden vid överdosering. Överdosering kan även ge fantasier, svindel och yrsel.
Synergister
Vitamin B6 och B1 är viktiga i den oxidativa metabolismen av grenkedjade aminosyror. Koppar, vitamin B2, biotin och magnesium är också involverade i samma process.
Antagonister
Alkoholism, kronisk leversjukdom, stress.
Stress och grenade aminosyror
Stress gör att nedbrytningen av protein går snabbt och ökar aminosyreanvändningen 3–4 ggr mer än i ett vanligt tillstånd. Vid svår stress bör minst 30 procent av dieten bestå av protein.
Vid intag av grenade aminosyror i tillskottsform minskar nedbrytningen av både protein och aminosyror i kroppen. Det behövs både mer grenade aminosyror och vitamin B6 eller pyridoxal-5-fosfat vid stress eller sjukdom. Grenade aminosyror, särskilt leucin producerar mycket energi under många olika former av stress som exempelvis vid trauman, operationer, feber, infektioner, muskelträning och vid all typ av atletisk träning. Grenade aminosyror bör användas vid alla former av stress. Vid förlängd träning kommer mellan 5–10 procent av energin från aminosyror, främst grenade aminosyror.
Träning och grenade aminosyror
Atleter och främst tyngdlyftare får ökad energi vid intag av grenade aminosyror. Grenade aminosyror ersätter steroider för dom som vill bygga muskelmassa. Atleter kan använda grenade aminosyror för att förhindra muskelnedbrytning. Levern bryter inte ned grenade aminosyror, därför cirkulerar de grenade aminosyrorna i kroppen och konkurrerar med andra aminosyror, särskilt tryptofan. Serotoninet i hjärnan ökar med motion, det gör även kvoten av grenade aminosyror till tryptofan. Tryptofan bidrar till trötthet p.g.a. motion, men genom att öka de grenade aminosyrorna när man motionerar fördröjer man den här tröttheten.
Dosering
Mängden är beroende av fysisk status och stressnivån. Normal dosering av grenade aminosyror ligger mellan 1 000–18 000 mg per dag.
Grenade aminosyror ska tas tillsammans. Intag av endast en grenad aminosyra, särskilt leucin minskar vävnadsnivåerna i plasma av valin och isoleucin. I cellerna ökar de grenade aminosyrorna testosteronnivåerna.
Doseringen för ökad atletisk prestation ligger uppdelat mellan 6–18 g per dag.
Viktminskning och grenade aminosyror
Om man står på en lågkaloridiet hjälper de grenade aminosyrorna ökad fettförbränning, inklusive fett runt midjan utan att påverka idrottsprestationerna negativt.
Exempel på studier, referenser
Supplementering med grenade aminosyror hjälper patienter opererade för levercancer
En grupp patienter med hepatocellular carcinom fick dagligt tillskott av grenade aminosyror. Dessa fick bättre blodvärden, mådde bättre samt kunde gå hem från sjukhuset tidigare än patienter som inte fick tillskott.
Okabayashi T. et al, ”The Benefit of the Supplementation of Perioperative Branched-Chain Amino Acids in Patients with Surgical Management for Hepatocellular Carcinoma: a Preliminary Study”, Dig Dis Sci, 2007 May 18; Epub ahead of print.