In diesem Artikel erfährst du alles Wichtige zum Thema BCAA, engl. für Branch Chained Amino Acids. Was das besondere an diesen Aminosäuren ist, wie BCAA im Körper wirken und was der aktuelle Kenntnisstand zum Thema BCAA ist, klären wir in diesem Artikel.
Du erfährst, warum die Wirkung von BCAA wichtig für bestimmte Körperprozesse ist und wie sich diese Prozesse auf das Training und den Muskelaufbau auswirken.
Dabei berücksichtigen wir Studien, die mögliche Nebenwirkungen in Betracht ziehen. Du erfährst außerdem, welche Wirkung BCAA beim Abnehmen haben und welche Lebensmittel reich an BCAA sind.
Das Wichtigste in Kürze
- BCAA steht für die drei essentiellen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Sie werden dem Körper ausschließlich über die Nahrung zur Verfügung gestellt und sind wichtig für den Stoffwechsel, die Darmgesundheit und das Immunsystem (4)
- Durch den kontinuierlichen Auf- und Abbau von Proteinen in unseren Zellen ist bei entsprechender Ernährung immer BCAA in unserem körpereigenen Aminosäure-Pool vorhanden. BCAA in Form von Kapseln und Pulver ist deshalb nur in speziellen Fällen sinnvoll
- Eine erhöhte Verbrennung von BCAA erhöht die Menge an Glutamin im Muskelgewebe, was zu der Annahme führt, dass BCAA den Muskelaufbau fördern. Studien widerlegen jedoch diese Wirkung und beweisen sogar das Gegenteil (9)
Die Wirkung von BCAA: Fragen und Antworten, was BCAA ist und was diese Aminosäuren bringen
Insbesondere die Wirkung von BCAA als Supplement erzeugt bei vielen Menschen Zweifel. Häufig steht die übergeordnete Frage im Raum, wie wirksam oder notwendig BCAA-Supplements sind, ob sie Körper und Psyche verändern und welche Wirkungen sie auf unseren Stoffwechsel haben. Was sind BCAA und warum brauchen wir sie? Diese und weitere Fragen beantworten wir euch in diesem Artikel.
Was sind BCAA?
BCAA beschreibt eine Gruppe von Aminosäuren, die sich als Bestandteil der Proteine in unseren Zellen wiederfinden (1). Bei dieser speziellen Gruppe handelt es sich um die Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Diese proteinogenen (Protein-aufbauenden) Aminosäuren haben eine verzweigtkettige Struktur, woraus sich die englische Abkürzung BCAA (branch chained amino acids) ableitet.
- Leucin: ist eine proteinogene α-Aminosäure. Es kristallisiert in weißen Plättchen, wovon sich auch der Name herleitet
- Isoleucin: ist in seiner natürlichen L-Form eine essentielle proteinogene α-Aminosäure
- Valin: ist in seiner natürlichen L-Form eine essentielle proteinogene α-Aminosäure, die in geringen Mengen in allen wichtigen Proteinen vorkommt
Im Gegensatz zu den meisten Aminosäuren sind BCAA größtenteils in der Skelettmuskulatur gespeichert und finden sich vor allem im Muskelgewebe und im Blutplasma, aber auch im Gehirn wieder. Der Anstieg freier Aminosäuren im Blutplasma nach einer Mahlzeit ist zu etwa 70 Prozent auf BCAA zurückzuführen (2).
Wie wirken BCAA im Körper?
Im Darm werden BCAA über die Darmschleimhaut aufgenommen (2) und gelangen über das Blut direkt in das Zielgewebe. Sie spielen dabei eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Energiehomöostase, des Ernährungsstoffwechsels, der Darmgesundheit und für das Immunsystem (4).
Eine besondere Funktion haben BCAA für die Proteinbiosynthese, welche für die Zellheilung oder Zellbildung verantwortlich ist. Die Proteinbiosynthese kann nur erfolgen, wenn unser Körper Protein erhält, welches ein komplettes Aminosäureprofil vorweist. Proteine sind dann komplett, wenn essentielle Aminosäuren im richtigen Verhältnis zu anderen Aminosäuren stehen (3).
Warum sind essentielle Aminosäuren wichtig?
Essentielle Aminosäuren sind für uns deshalb so wichtig, weil der Körper sie nicht selbst produziert, das heißt, sie müssen über die Nahrung dem Körper zugeführt werden, damit sie sich in unseren Zellen ansammeln.
BCAA gehören neben der Gruppe der verzweigtkettigen Aminosäuren gleichzeitig zur Gruppe der essentiellen Aminosäuren, engl. “essential amino acids” (EAA) und sind die am häufigsten vorkommenden essentiellen Aminosäuren.
Damit die Proteinbiosynthese im Körper funktioniert, ist ein komplettes Aminosäureprofil notwendig. Fügen wir unserem Körper über die Nahrung keine BCAA zu, ist unser Aminosäureprofil unvollständig und die Proteinbiosynthese, die für die Zellbildung und Zellheilung verantwortlich ist, findet nicht statt.
Wann wirken BCAA im Körper?
Durch den kontinuierlichen Auf- und Abbau von Proteinen in unseren Zellen ist immer genügend BCAA in unserem Aminosäure-Pool, den wir durch unsere Nahrung sowie durch körpereigene Prozesse über den Tag hinweg auffüllen.
Vor diesem Hintergrund spielt es keine Rolle, wann wir BCAA einnehmen, da unser Körper bei entsprechender Ernährungsweise jederzeit über ausreichend essentielle Aminosäuren verfügt (5).
BCAA-Supplements werden wegen ihrer Wirkung häufig beim Muskeltraining verwendet (Bildquelle: Anastase Maragos / Unsplash)
Da BCAA im Gegensatz zu anderen Aminosäuren direkt über das Blut in das Gewebe gelangen, wirken sie jedoch schneller als andere Aminosäuren, die wie beispielsweise bei den Molke-Eiweißen erst verzögert über die Leber in die Blutbahn gelangen.
Deshalb nutzen Sportler, die intensiven Kraftsport betreiben BCAA-Supplements gerne vor dem Training. Sie vermuten, dass der Tagesbedarf an Protein-aufbauenden BCAA durch das Training erhöht ist und dem Körper beim Workout wegen der Trainingsintensität nicht genügend dieser Aminosäuren zur Verfügung stehen.
Welche Wirkung haben BCAA beim Muskelaufbau?
Studien verweisen immer wieder darauf, dass BCAA eine bedeutende Energiebasis für Muskeln darstellen (6). Welche Wirkung BCAA beim Muskelaufbau haben, kann mit der Proteinbiosynthese erklärt werden, die wie anfangs erwähnt für die Zellbildung bzw. Zellheilung im Körper verantwortlich ist.
Eine erhöhte Verbrennung von BCAA ist mit einer erhöhten Synthese von Glutamin verbunden, das von Muskeln abgegeben wird und das mit 20 Prozent den Hauptbestandteil des Pools an Aminosäuren im Blutplasma abbildet (10). Die erhöhte Menge an Glutamin im Muskelgewebe wird als Signal vom Körper aufgefasst, mehr Muskeln aufzubauen (2,8).
Die Wirkung von BCAA beim Muskelaufbau ist umstritten.
Beim natürlichen Abbau von BCAA in den Zellen entstehen außerdem verzweigtkettige nicht-essentielle Ketosäuren als Aminosäurenstoffwechsel-Produkt, die den Muskelabbau hemmen. Studien haben allerdings gezeigt, dass die Einnahme von BCAA genau das Gegenteil bewirken können, dass also BCAA die Muskelproteinsynthese sowie den Proteinabbau verringerten, was eine Verringerung des Muskelproteinumsatzes bedeutet (9).
Einer weiteren Theorie nach soll die BCAA Aminosäure Leucin bei dem Gen mTOR, das sich in den Muskelzellen befindet, stimulierend auf die Proteinbiosynthese wirken. Gemäß einer Studie soll die alleinige Einnahme von BCAA die Stimulation der mTORC1-Signalübertragung nach dem Training erhöht haben (3). Andere Studien haben diese Annahme bereits widerlegt (9).
Wie wirken sich BCCA auf das Training aus?
Dass sich BCAAs während und nach dem Training auf Körper und Geist auswirken ist wissenschaftlich belegt, wobei sich entsprechende Untersuchungen vor allem auf den Ausdauersport beziehen.
In einer klinischen Studie bei jungen Männern im College-Alter konnte nachgewiesen werden, dass bei längerem Muskelausdauertraining durch Supplementierung mit BCAA Muskelschäden abgeschwächt werden (10) Eine verbesserte körperliche Erholung durch BCAA nach dem Ausdauertraining ist hingegen wissenschaftlich nicht belegt (11).
Zu Beginn des Artikels wurde bereits angesprochen, dass BCAA auch ins Gehirn gelangen. Der Wirkung von BCAA wird vor diesem Hintergrund eine Verringerung der mentalen Erschöpfung beim Muskeltraining zugeschrieben.
Nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft ist der Hirnbotenstoff Serotonin für die Erschöpfungsprozesse im Zusammenhang mit körperlicher Belastung verantwortlich (6).
Serotonin wird im Gehirn aus Tryptophan gebildet, das wiederum um den gleichen Transportmechanismus wie BCAA konkurriert. Wenn nun BCAA eingenommen werden, nehmen diese Aminosäuren Serotonin das Transportmittel weg. Das wiederum führt dieser Theorie zufolge zu einer geringeren Erschöpfung (12).
Welche Vorteile haben BCAA in der Wirkung als Supplement?
BCAA kommen natürlicherweise in Lebensmitteln vor, die wir täglich zu uns nehmen. Dabei gilt die Daumenregel, dass Lebensmittel, die viele Proteine enthalten, in fast allen Fällen auch reichhaltig an BCAA sind. Vor allem Fisch und Fleisch sind ausgezeichnete Quellen, aber auch Nüsse, Getreide und Hülsenfrüchte.
Unsere Nahrung bestimmt unser Aminosäureprofil.
Für die Proteinbiosynthese ist es wichtig, dass unser Aminosäure-Profil komplett ist. Das erreichen wir nur, wenn wir über unsere Nahrung alle essentiellen Aminosäuren zu uns nehmen. Darüber hinaus ist auch die Wertigkeit der Nahrung wichtig, die aussagt, wie viel Prozent der Proteine aus der Nahrung in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann.
Die nachfolgende Tabelle gibt dir einen ersten Überblick zu verschiedenen Lebensmitteln, bezüglich der BCAA-Mengen, der biologischen Wertigkeit und des Aminosäureprofils.
| Lebensmittel | Valin (g) pro 100 g | Leucin (g) pro 100 g | Isoleucin (g) pro 100 g | Biologische Wertigkeit | Vollständiges Aminosäureprofil |
|---|---|---|---|---|---|
| Reis | 0,5 | 0,7 | 0,3 | 81-83 | Nein |
| Molkenprotein | 6,2 | 11,6 | 7,0 | 104-110 | Ja |
| Vollei | 1,1 | 1,3 | 0,7 | 100 (Referenzwert) | Ja |
| Lachs | 1,4 | 1,8 | 1,0 | 75 | Nein |
| Erbsen | 1,2 | 2,3 | 1,9 | 56 | Nein |
Wie du siehst, haben nur wenige Lebensmittel eine hohe biologische Wertigkeit. Damit du diese steigerst ist deshalb die Kombination unterschiedlicher Lebensmittel notwendig. Beispielsweise sollten Hülsenfrüchte zusammen mit Bohnen und Getreide beziehungsweise Reis mit Bohnen und Nüssen kombiniert werden. Das erhöht die biologische Wertigkeit und es entsteht zusätzlich ein komplettes Aminosäurenprofil.
Eiweißreiche Nahrung ist fast immer auch reichhaltig an BCAA (Bildquelle: congerdesign / Pixabay)
Warum also zusätzlich BCAA Supplements nehmen? Ganz einfach. Zum einen hat die Einnahme dieser Aminos in Kapsel- oder Pulverform den Vorteil, dass das Verhältnis von Leucin, Valin und Isoleucin in einem idealen Verhältnis zueinander steht (2 : 1 : 1 bzw. 4 : 1 : 1). Zum anderen bieten BCAA-Supplements Vorteile für Veganer, die über rein pflanzliche Proteinquellen nicht immer ein vollständiges Aminoprofil erreichen.
Welche Nebenwirkungen haben BCAA-Supplements?
BCAA ist nachweislich im Muskelgewebe, im Blutplasma und im Gehirn vorhanden. Doch verändert die supplementierte Einnahme von BCAA unseren Körper und Geist negativ? Dass die Wirkung von BCCA im Gehirn zu einer verringerten Erschöpfung nach einem intensiven Training führt mag positiv sein (12) doch wir zeigen euch auch, welche Nebenwirkungen aktuell bekannt sind oder noch ungeklärt sind.
In keiner Studie zur BCAA-Aufnahme wurde bislang ermittelt, dass eine Dosierung negative Auswirkungen auf das Gehirn haben könnte. Es ist aber erwiesen, dass BCAA die ArAA-Konzentration im Gehirn steigern. Die funktionellen Auswirkungen solcher neurochemischer Veränderungen umfassen eine veränderte Hormonfunktion, Blutdruck und einen affektiven Zustand (13).
BCAA stimulieren die Proteinsynthese und hemmen den Proteinabbau in Skelettmuskeln und in der Leber. Vor diesem Hintergrund fordern viele Ernährungswissenschaftler, dass sich zukünftige Studien zu nachteiligen Auswirkungen von BCAA stärker auf die Insulinsensitivität, die Nierenfunktion und das Tumorwachstum konzentrieren sollten und nicht wie häufig auf Veränderungen im Muskelgewebe (8).
Haben BCAA beim Abnehmen eine Wirkung?
Ein direkter Zusammenhang zwischen BCAA und ihrer Wirkung auf die Fettverbrennung besteht aus wissenschaftlicher Sicht derzeit nicht, außer in speziellen Fällen von Personen mit niedrigem Glykogenmangel beim Training (17). In einer Studie konnte bei den Teilnehmern einer kalorienreduzierten Diät nicht festgestellt werden, dass beim Krafttraining eine schlanke Körpermasse durch die Einnahme von BCAA-Supplements aufrechterhalten wird (5).
Trotzdem kann die Wirkung von BCAA-Kapseln und Pulver dir beim Abnehmen helfen, denn bei den Supplements handelt es sich um isolierte Aminosäuren, die anders als vollständige Proteine, kaum Kalorien enthalten. Auf diese Weise erhält dein Körper diese wertvollen essentiellen Aminosäuren ohne zusätzlich Fette und Kohlenhydrate.
Anders als bei der Fettverbrennung ist die hemmende Wirkung von BCCA auf den Muskelabbau hinlänglich bekannt aber umstritten (9). Viele nutzen diesen vermeintlichen Effekt beim Abnehmen indem sie berücksichtigen, wie dein Körper auf eine Diät reagiert. Hierzu ein kleiner Exkurs:
Durch die verminderte Kalorienzufuhr greift dein Körper auf Muskeln zu, um daraus Energie zu gewinnen. Dadurch werden Muskeln abgebaut. Muskeln verbrennen allerdings mehr Kalorien als andere Zellen. Eine übermäßig kalorienreduzierte, kurzfristige Diät führt deshalb häufig zum Jojo-Effekt.
Die Hemmung des Muskelabbaus durch BCAA soll diesem Effekt entgegenwirken. Gesünder als eine "BCAA-Diät" ist hingegen eine zyklische Kohlenhydrate-Zufuhr wie beim Carb Cycling, bei der der Anteil an Kohlenhydraten auf den täglichen Gebrauch abgestimmt ist.
Fazit
Die langfristige Wirkung von BCAA-Supplements auf Körper und Geist ist nicht vollumfänglich bekannt. Es konnte jedoch nachgewiesen werden, dass BCAA Prozesse in Körper und Psyche anregen, die zu einer verringerten Erschöpfung nach dem Training führen und beim Muskelausdauertraining Muskelschäden abschwächen sollen.
Die hemmende Wirkung von BCAA auf den Muskelabbau wird zwar häufig als Argument vorgebracht, BCCA in Diäten einzusetzen, doch Studien zweifeln das an (9). BCCA ist als Supplement jedoch sinnvoll, wenn deine Ernährungsweise es erfordert, insbesondere bei Defiziten an Leucin, Valin und Isoleucin. Das ist häufig der Fall, wenn du dich vegan ernährst.
Einzelnachweise
- Neil A. Campbell: Biologie. Hrsg.: Jürgen Markl. 1., korrigierter Nachdruck Auflage. Spektrum, Heidelberg/ Berlin/ Oxford 1998, ISBN 3-8274-0032-5, S. 80 (englisch: Biology. 1996.) Source
- Biesalski H.K., Grimm P.: Taschenatlas Ernährung, 5. Auflage, Thieme Verlag 2011, ISBN 978-3-13-115355-5 Source
- Jackman SR, Witard OC, Philp A, Wallis GA, Baar K, Tipton KD. Branched-Chain Amino Acid Ingestion Stimulates Muscle Myofibrillar Protein Synthesis following Resistance Exercise in Humans. Front Physiol. 2017 Jun 7;8:390. doi: 10.3389/fphys.2017.00390. PMID: 28638350; PMCID: PMC5461297. Source
- Nie C, He T, Zhang W, Zhang G, Ma X. Branched Chain Amino Acids: Beyond Nutrition Metabolism. Int J Mol Sci. 2018 Mar 23;19(4):954. doi: 10.3390/ijms19040954. PMID: 29570613; PMCID: PMC5979320. Source
- Dieter BP, Schoenfeld BJ, Aragon AA. The data do not seem to support a benefit to BCAA supplementation during periods of caloric restriction. J Int Soc Sports Nutr. 2016 May 11;13:21. doi: 10.1186/s12970-016-0128-9. PMID: 27175106; PMCID: PMC4865017. Source
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