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Aminosäuren und Peptide
17.03.2014
Aminosäurendefizite können die Regenerationsgeschwindigkeit nach dem Training stark abbremsen, da zunächst das Immunsystem mit Aminosäuren versorgt sein muss, bevor Aufbauprozesse eingeleitet werden können.
Glutaminsäure spielt dabei eine zentrale Rolle im Immunsystem. Für Bodybuilder ist ein ausgeglichener Glutaminspiegel deshalb von kardinaler Bedeutung. Die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin verhindern ein Absinken des Glutaminspiegels. Aber auch die anderen essenziellen Aminosäuren wie Phenyl - alanin, Tryptophan, Methionin, Lysin und Threonin sowie die semiessenzielle Aminosäure Arginin halten den Glutaminspiegel hoch. Ein Muskelaufbau kann erst bei Erreichen eines ausgeglichenen Glutamin bestands eingeleitet werden.
Daher ist die Post-Workout-Supplementierung mit Aminosäuren von hervorragender Bedeutung. Allein mit Whey-Protein erreichen Sie eine schnelle Anflutung der verschiedenen Aminosäuren. Hydro lisiertes Whey-Protein und freie Aminosäuren sind als Bausteine von Proteinen ohne lang anhaltende Verdauung sogar noch schneller verfügbar als Whey-Protein und können schon während des Trainings in hoher Konzentration vom Körper aufgenommen werden. Sie enthalten keine anderen Nahrungsbestandteile, die die Resorption behindern wie zum Beispiel Harnsäurebildner und andere unerwünschte Begleitstoffe, die die Regeneration beeinträchtigen könnten. Aminosäuren sind nicht nur als Bausteine der Muskulatur von Bedeutung, sondern sie bilden auch Hormone und unterstützen den Stoffwechsel, indem sie den Blutfett- und Blutzuckerspiegel optimieren.
Die Bedeutung der schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und (Acetyl)-Cystein Die essenzielle Aminosäure Methionin sowie das semiessenzielle Cystein werden nicht nur zum Aufbau von Muskelsubstanz benötigt, sondern sie sind auch an der Glutathionsynthese maßgeblich beteiligt und tragen damit zur Entgiftung des Körpers bei. Zur Bildung des Cysteins wird ein großer Teil des Methionins verbraucht. Durch Verabreichung von Cystein kann der Methioninbedarf um bis zu 80 Prozent ersetzt werden, was für Menschen mit Neigung zu erhöhten Homocysteinspiegeln von Bedeutung sein könnte, da sich aus Cystein kein Homocystein bilden kann. Überschüssiges Methionin, das nicht zum Aufbau von Körperprotein, sondern zur Bildung von Cystein benötigt wird, setzt eine Methylgruppe frei. Hierbei entsteht kurzzeitig Homocystein. Bei einseitiger methioninreicher Ernährung, wie zum Beispiel bei Eier- Diäten, und einem Mangel an den Vitaminen B12, B6 und Folsäure kann sich Homocystein anreichern. Erhöhte Homocysteinwerte werden unter anderem für Durchblutungsstörungen verantwortlich gemacht. Bereits 1986 wies Kimio Sugiyama von der Shizuoka Universität im japanischen Ohya auf diese unerwünschte Wirkung von Methionin bei entsprechender Veranlagung hin. Dieser Personenkreis sollte in der Ernährung auf Cystein ausweichen. Menschen mit gesundem Stoffwechsel, die sich B-vitaminreich ernähren, haben hiermit aber kein Problem.
Ein Derivat des Cysteins, das Acetyl-Cystein, kann dem körperlichen Verfall von Krebspatienten und alten Menschen entgegenwirken, berichtet das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ). Untersuchungen zufolge bremsten genau dosierte ACC-Gaben bei 23 Krebspatienten nicht nur den Abbau der Muskelmasse (antikatabole Wirkung), sondern förderten sogar deren Aufbau (anabole Wirkung). Dadurch verbesserten sich die Muskelfunktion und die Lebensqualität der Patienten. Mehrere Studien mit gesunden und kranken Teilnehmern hatten laut DKFZ ergeben, dass der körperliche Zustand vom Cysteingehalt im Plasma abhängt. Bei niedrigem Cysteingehalt schreitet der Abbau von Muskelmasse voran, ein hoher Cysteingehalt fördert den Aufbau von Muskelmasse, so berichten die Autoren. Inwieweit diese Studien auf sportlich aktive Probanden, die mehr Muskelmasse aufbauen möchten, übertragbar sind, bleibt abzuwarten! Inzwischen sind mehr als zehn Jahre vergangen, und in den Health Food Stores in den USA wird ACC bereits seit Jahren zur Nahrungsergänzung im Leistungssport angeboten. Man hatte bislang jedoch nur anhand von Tierversuchen nachweisen können, dass ACC einen günstigen Einfluss auf die Muskelleistung ausübt. Die Heidelberger Studie bestätigt, was die Amerikaner schon lange vermuteten: ACC wirkt auch am menschlichen Muskel.
Bereits 1988 wies Friedrich Reuss von der Universität Ulm in den „Fitness News“ auf die Bedeutung schwefelhaltiger Aminosäuren in der Sportmedizin hin. Die anabole Wirkung einer proteinreichen Ernährung orientiert sich am Gehalt der schwefelhaltigen Aminosäuren. Da Cystein im Gegensatz zum Methionin eine freie Schwefelwasserstoffgruppe enthält, ist es reaktionsfähiger als Methionin. Eine biologische Besonderheit des Cysteins: Es kann über Disulfidbindung Dimere bilden (Cystin). Im Blut liegen Cystein und Cystin nebeneinander vor, der Cystin-Anteil liegt jedoch bei mindestens 70 Prozent. Cystein verhindert Glutamin verluste im Blutplasma. Glutamin gehört wie Glycin und Cystein zu den Glutathionbildnern. Besonders bei Stress, körperlicher Belastung und Reduktionsdiät wird die Glutathionbildung durch die Verfügbarkeit von Glutamin begrenzt. Cystein ist jedoch nicht nur Glutathionbildner, sondern darüber hinaus kann es das Glutathionsystem eigenständig entlasten. Aufgrund seiner reaktionsfreudigen Schwefelwasserstoffgruppe kann Cystein aggressive Radikale abfangen und durch Entgiftung des Körpers dazu beitragen, dass Muskelschäden reduziert werden und die Muskelermüdung erst wesentlich später eintritt. Wissenschaftlichen Studien zufolge fördert Cystein den Aufbau von Muskelmasse und verbessert die Muskelfunktion und die Lebensqualität. So wurde bereits vor längerer Zeit nachgewiesen, dass der Glutathionverlust nicht so hoch ist, wenn bei Belastung Cystein verabreicht wird.
Der eiweißsparende Effekt des Cysteins lässt sich dadurch erklären, dass erhebliche Mengen Glutathion und damit auch Glutamin, welches teilweise aus anderen Aminosäuren nachgebildet werden müsste, eingespart werden. N-Acetylcystein, Kurzform Acetylcystein oder abgekürzt auch ACC genannt, ist der Wirkstoff eines in Deutschland verkehrsfähigen Arzneimittels, das als Hustenlöser bei Erkältungskrankheiten eingesetzt wird. Whey-Protein (Molkenprotein) zeichnet sich durch einen sehr hohen Cysteingehalt aus. In Whey-Protein-Hydrolysaten liegt Cystein als Aminosäure teilweise peptidisch gebunden vor und wird nach wissenschaftlichen Erkenntnissen sogar besser resorbiert als „freies“ Cystein. Wer jedoch ACC bevorzugt, kann es sich über die Apotheke besorgen. Bereits eine Brausetablette à 200 mg während des Trainings mit reichlich Wasser reicht, um Muskelschäden zu verhindern.
Leucin, Isoleucin und Valin (BCAA)
Die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin werden in Supplement- Shops häufig auch unter der Kurzform BCAA (Branched Chain Amino Acids) angeboten. Die BCAAs können nicht vom menschlichen Organismus hergestellt werden. Sie zählen also zu den essenziellen Aminosäuren und machen mehr als 50 Prozent der über die Nahrung zugeführten Aminosäuren aus. Sie sind unentbehrlich für den Muskelaufbau und stimulieren die Insulinsekretion, ohne zu viel Insulin auszuschütten. Unter Stressbedingungen und unter intensiver Belastung werden sie überwiegend für energetische Zwecke genutzt. Um die Proteinsynthese zu steigern und den Proteinabbau zu verhindern, sind diese Aminosäuren von hervorragender Bedeutung. Vor allem Leucin stimuliert die Muskelproteinsynthese. Daher ist ein zusätzlicher Muskelaufbau ohne vermehrtes Aufkommen von Leucin unmöglich. Die BCAAs können unter intensiven Trainingsbedingungen als Kohlenhydratersatz fungieren und Insulin und IGF-1 freisetzen. In solchen Situationen kann sich der Bedarf an verzweigtkettigen Aminosäuren vervielfachen.Während des Trainings und nach dem Training steigern sie im Wechselspiel die Wachstumshormonausschüttung und sorgen so für ein anaboles und antikataboles Umfeld. Eine hohe Anflutung von verzweigtkettigen Aminosäuren setzt den Schalter für die Proteinsynthese in Gang, wobei Leucin eine besondere Bedeutung zukommt. Leucin moduliert die Proteinsynthese als Signalprotein, indem es die Synthese anregt und die Proteolyse (Muskelaufspaltung) verhindert. Der ermittelte Grundbedarf an essenziellen Aminosäuren, der in fast allen Veröffentlichungen zum Thema als Maßstab gilt, wurde früher immer unter Normalbedin gungen ermittelt, also weder bei körperlicher Belastung noch während einer Diät. Aber Körpertraining und Diäten erhöhen den Bedarf laut aktueller Studien drastisch. Daher werden die Daten in der medizinischen Literatur immer noch falsch interpretiert. Die mittlere Basiszufuhr über die Nahrung von ca. 1 bis 2 g je verzweigtkettige Aminosäure für einen 70 kg schweren Erwachsenen ist für einen Sportler viel zu niedrig angesetzt.
Schon der Tagesbedarf eines Hobbysportlers liegt bei ca. 6 g Leucin, 2 g Isoleucin und 5 g Valin.
Der Körper benötigt die verzweigtkettigen Aminosäuren für den Aufbau fast aller Proteine und für einen reibungslosen Energiestoffwechsel. Die verzweigtkettigen Aminosäuren übernehmen im Kohlenhydratmangel die Funktion der Kohlenhydrate und sind maßgeblich am Transport von Stickstoff und Energie zwischen Muskulatur und Leber beteiligt. Sie werden aber auch bei intensivem Training zu Glukose abgebaut. Je weniger Glykogen im Muskel gespeichert ist, desto mehr BCAAs werden verheizt. Im Gegensatz zu den anderen Aminosäuren werden die BCCAs also nicht nur in der Leber, sondern überwiegend vor Ort im trainierten Muskel abgebaut und bilden so eine alternative Energiequelle zum Glykogen im Muskel. Bei ähnlichen Abbaureaktionen der drei Aminosäuren entstehen unterschiedliche Zwischenprodukte. Die abgebauten Aminosäuren können in den Stoffwechsel eingeschleust oder in der Leber wieder in eine Aminosäure umgewandelt werden. Für L-Leucin wurde ein weiterer einzigartiger Stoffwechselpfad nachgewiesen. Studien zeigten, dass 2 bis 10 Prozent des zugeführten Leucins zu ß-Hydroxy-ß-methylbuttersäure abgebaut werden. Vor allem dieser Stoffwechselpfad soll dafür verantwortlich sein, dass Leucin den Proteinabbau verhindert. Dennoch hat sich die alleinige Gabe von HMbeta gegenüber Leucin in der Praxis nicht bewährt. Daher muss davon ausgegangen werden, dass weitere Stoffwechselwege, die bislang noch nicht erforscht wurden, die anabole Wirkung auslösen.
Eine aktuelle Studie bestätigte noch einmal, was schon lange vermutet wurde: Verzweigtkettige Aminosäuren haben zusammen mit Glutamin bei Kraftsportlern einen positiven Einfluss auf das Wechselspiel der Hormone. In dieser Studie wurden Kraftsportler in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Verum-Gruppe, also die Gruppe, die ein Supplement verabreicht bekam, erhielt über einen Zeitraum von vier Wochen vor dem Training 1800 mg L-Leucin, 750 mg L-Isoleucin, 750 mg L-Valin und 2000 mg Glutamin. Die Kontrollgruppe erhielt ein Placebo. Die Versuchsteilnehmer absolvierten ein hochintensives Ganzkörpertraining mit drei Sätzen und jeweils sechs bis acht Wiederholungen pro Übung. Bei der Supplement-Gruppe ist der Testosteronwert nach dem Training um 50 Prozent über den Ausgangswert angestiegen, während er sich in der Placebo-Gruppe um mehr als 30 Prozent verringerte. Noch interessanter ist jedoch, dass der Cortisolspiegel bei den Männern, die die Aminosäuren nahmen, um 1000 Prozent sank, während er in der Placebo-Gruppe um 1000 Prozent im Vergleich zu den Ausgangswerten stieg. Die Werte der Serum-Creatinkinase, die als Marker für Muskelschäden gilt, stiegen nach dem Training in der Placebo-Gruppe im Vergleich zur Supplement-Gruppe um 30 Prozent. Die Daten belegen, dass die verzweigtkettigen Aminosäuren und Glutamin nicht nur als Bausteine fungieren, sondern darüber hinaus Reglerfunktionen aufweisen und sowohl anabole Reaktionen verstärken als auch katabole Reaktionen auf das schwere Training abschwächen können.
Diese Erkenntnisse sollten Bodybuilder, die intensiven Kraftsport betreiben und auf Diät sind, nutzen, da der Testosteronspiegel während einer Reduktionsdiät leicht abfällt, während der Körper vermehrt Cortisol freisetzt. Daher lautet meine Empfehlung an Body - builder, die intensiven Kraftsport betreiben und auf Diät sind: Nehmen Sie kurz vor und unmittelbar nach dem Training zusätzlich zum Molkenproteinisolat, das bereits einen hohen Gehalt an verzweigtkettigen Aminosäuren aufweist, verzweigtkettige Aminosäuren und Glutamin. Reduzieren Sie im Gegenzug den Kohlenhydratanteil, da die verzweigtkettigen Aminosäuren schon für eine moderate Insulinfreisetzung sorgen. Lösen Sie dazu eine Mischung von 6 g BCAAs mit 60 g Whey-Protein in Wasser auf.
von Winfried Dubbles
