BCAA ili aminokiseline razgranatog lanca čine tri aminokiseline: leucin, isoleucin i valin i upravo je ovaj spoj u obliku dodatka prehrani jedan od najprodavanijih suplementa u svijetu jer mu se pripisuju značajni utjecaji na sintezu proteina u ljudskom organizmu te poticanje anaboličkog odgovora potaknutog upravo tom sintezom.

No, kako su BCAA jedan od najkorištenijih dodataka prehrani u svijetu fitnessa, ali i sporta općenito niz se studija bavi njihovim utjecajem na navedene promjene pa je iz njihovih zaključaka moguće odgovoriti je li tvrdnja da BCAA značajno utječu na sintezu proteina i stvaranje anaboličkog okruženja istina ili mit!

Aminokiseline

U mišićnoj sintezi sudjeluje ukupno 20 aminokiselina. Devet od njih se smatra esencijalnim aminokiselinama, što znači da ih tijelo ne može samo sintetizirati u dovoljnim količinama, već ih se mora unijeti hranom. Mišićna sinteza je stalni proces koji se događa u ljudskom tijelu i koji nadomješta mišićni gubitak koji je posljedica razbijanja molekula proteina. Dakle, može se reži da su mišićni proteini u procesima obrtanja, od razgradnje do sinteze i tako u krug.

Da bi se sinteza proteina dogodila, uz devet esencijalnih aminokiselina, u organizmu mora u dovoljno mjeri biti prisutno i 22 neesencijalnih aminokiselina, a to su one koje ljudsko tijelo uspijeva samo sintetizirati. BCAA ili aminokiseline razgranatog lanca spadaju u esencijalne aminokiseline. Leucin nije samo prekursor sinteze mišićnih proteina već igra i važnu ulogu u reguliranju intrastaničnih signalnih putanja koje su uključene u procese sinteze proteina.

Koncept da BCAA imaju jedinstven kapacitet poticanja sinteze proteina postoji u javnosti već više desetljeća, a prve studije i tom utjecaju datiraju iz početka osamdesetih godina prošloga stoljeća i odnose se na utjecaj BCAA na miševe.  

Obrtaj mišićnih proteina i unos proteina prehranom

Mišićni proteini su u stalnim procesima obrtanja, između sinteze i razgradnje koji se konstantno događaju u ljudskom organizmu. Anaboličko stanje je ono koje se događa kad je razina sinteze proteina veća od razine razgradnje mišićnih proteina, a rezultat je dobivanje mišićne mase. Iako se teoretski smatra da do ovog stanja doći pojačanom sintezom proteina, analogijom je moguće zaključiti da se u anaboličko stanje može doći i smanjivanjem razine mišićne razgradnje.

Ono što se ističe kao metabolički cilj kod uzimanja BCAA u obliku dodataka prehrani jest maksimiziranje tog anaboličkog stanja, a ovim aminokiselinama se pripisuje upravo stimulacija sinteze proteina kojoj je posljedica dovođenje tijela u anaboličko stanje. No, za sintezu proteina potrebne su sve esencijalne aminokiseline i manjak bilo koje do njih će rezultirati smanjenom sintezom proteina.

U periodu nakon uzimanja obroka koji je bogat proteinima, svi prekursori esencijalnih aminokiselina potrebni za novu sintezu mišićnih proteina mogu se dobiti ili iz povišene koncentracije plazme koja je rezultat apsorpcije hranom unesenih proteina ili reciklažom razgrađenih proteina. U ovim okolnostima u kojima su esencijalne aminokiseline visokodostupne. Razina mišićne sinteze premašuje razinu razgradnje, što rezultira anaboličkim stanjem.

U periodu nakon apsorpcije, stope esencijalnih aminokiselina u plazmi opadaju ispod razina koje su neposredno nakon obroka jer je proces apsorpcije završen. Tada, mišići više ne povlače esencijalne aminokiseline, već ih mišići otpuštaju u plazmu što rezultira katabolizmom, u kojem je kontinuirana dostupnost esencijalnih aminokiselina za druga tkiva kako bi se održala stopa sinteze proteina nauštrb mišićnog proteina, a koja se mogu smatrati rezervoarima esencijalnih aminokiselina za ostatak organizma.

Budući da esencijalne aminokiseline ne mogu biti sintetizirane u organizmu i postoji ograničena količina koja se može otpustiti iz mišića, u vremenu nakon završene apsorpcije unesenog obroka jedini izvor prekursora esencijalnih aminokiselina za sintezu mišićnih proteina su intrastanične esencijalne aminokiseline koje su nastale razgradnjom mišićnih proteina, stoji u studiji objavljenoj u Transaction of The American Clinical and Climatological Association. No, sinteza mišićnih proteina ne može biti veća od razgradnje mišićnih proteina ako se prekursori dobivaju isključivo iz proteinske razgradnje, pa se ni anaboličko stanje ne može doseći u situaciji u kojoj nedostaje egzogeni dotok aminokiselina.

Dovode li BCAA do anaboličkog stanja u stanju nakon apsorpcije?

Teoretska predviđanja

Svi prekursori esencijalnih aminokiselina potrebni za sintezu mišićnih proteina se u periodu nakon apsorpcije dobivaju iz razgradnje mišićnih proteina. U tom periodu stopa razgradnje mišićnih proteina nadjačava stopu sinteze mišićnih proteina za visokih 30%, stoji u studiji objavljenoj u American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.

Unos BCAA (bez ostalih esencijalnih aminokiselina) može podići sintezu mišićnih proteina samo u periodu nakon apsorpcije hrane povećanjem učinkovitosti prijenosa esencijalnih aminokiselina iz proteinske razgradnje u proteinsku sintezu, za razliku od otpuštanja u plazmu ili oksidacije. Razlog ovome nalazi se u činjenici da je svih 9 esencijalnih aminokiselina potrebno za proizvodnju mišićnih proteina.

Ako se unose samo 3 esencijalne aminokiseline (koje BCAA sadrži), tada je razgradnja mišićnih proteina jedini izvor preostalih esencijalnih aminokiselina potrebnih kao prekursora sinteze mišićnih proteina. Stoga, teoretski je nemoguće da unos samo BCAA stvori anaboličko stanje u kojem proteinska sinteza prevladava razgradnju mišićnih proteina.

Empirijski rezultati

Studije koje proučavaju utjecaj unosa BCAA na izmjene u stopi sinteze mišićnih proteina naspram stope njihove razgradnje nisu polučile pozitivne rezultate. Naime, studija objavljena u Clinical Science i druga objavljena u časopisu Metabolism pokazale su da unos BCAA čak smanjuje stope sinteze mišićnih proteina i stopu obrtaja mišićnih proteina. Niti u jednoj studiji nije se dogodio prijelaz iz kataboličkog stanja u anaboličko uslijed unosa BCAA.

Tvrdnja da BCAA stimuliraju sintezu mišićnih proteina proizlazi barem djelomično iz opservacije da se povećava intrastanična anabolička signalizacija, uključujući stanje aktivacije ključnih faktora uključenih u početak sinteze proteina.

Teorija da aktivacija intracelularnih anaboličkih signalnih faktora uzrokuje povećanu stopu sinteze proteina mišića postala je ukorijenjena u suvremenim konceptima regulacije sinteze mišićnih proteina.

Povećana anabolička signalizacija kao odgovor na unos BCAA je istaknuta kao dokaz stimulacije sinteze mišićnih proteina, čak i u odsutnosti mjerenja sinteze mišićnih proteina. Međutim, aktivacija anaboličkih signalnih putanja može se podudarati samo s povećanom sintezom mišićnih proteina ako postoji dovoljno esencijalnih aminokiselina da osiguraju potrebne prekursore za proizvodnju potpunih proteina.

Kada se uzmu u obzir dostupne studije, može se zaključiti da nema potvrde da unos BCCA rezultira fiziološki značajnim stimulacijama sinteze proteina. Točnije, navedene studije indiciraju da BCAA čak utječe i na smanjenje sinteze mišićnih proteina. Naime, sve esencijalne aminokiseline trebaju biti dostupne da bi se pojačalo anaboličko signaliziranje i ubrzala sinteza mišićnih proteina.

Unos BCAA s drugim nutrijentima

Unos BCAA s ugljikohidratima nije utjecao na pojačanu sintezu mišićnih proteina, stoji u studiji objavljenoj u Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. Za razliku od kombinacije s ugljikohidratima, BCAA može pozitivno utjecati na anaboličke utjecaje kada ga se uzima uz proteinski obrok. Primjerice, kako stoji u studiji objavljenoj u The American Journal od Clinical Nutrition napitak koji sadrži 6,25 grama proteina sirutke obogaćen s 5 grama BCAA ima iste učinke na poboljšanje sinteze proteina kao što se postiže unosom 25 grama proteina sirutke.

Zaključak

Fiziološki značajno povećanje brzine sinteze mišića zahtijeva adekvatnu dostupnost svih prekursora aminokiselina. Izvor esencijalnih aminokiselina za sintezu mišićnih proteina u periodu nakon apsorpcije hrane je slobodni unutarstanični bazen.

Te, unutarstanične slobodne esencijalne aminokiseline koje su dostupne za ugradnju u proteine dobivene su od razgradnje proteina mišića.

U normalnim uvjetima, oko 70% esencijalnih aminokiselina koje su oslobođeni razgradnjom mišićnih proteina ponovno se vraćaju u mišićne proteine. Učinkovitost vraćanja esencijalnih aminokiselina od raspadanja proteina natrag u mišićne proteine može se povećati samo u ograničenoj mjeri.

Zbog toga, BCAA kao dodatak prehrani ne može podržati povećanu stopu sinteze mišićnih proteina. Dostupnost ostalih esencijalnih aminokiselina brzo će postati ograničavajući faktor za ubrzanu sintezu proteina. Stoga, iz svega navedenoga može se zaključiti da BCAA kao dodatak prehrani ne mogu sami potaknuti anaboličko stanje već su za proces sinteze proteina potrebne i sve ostale esencijalne aminokiseline koje tijelo ne može samo sintetizirati već je potreban egzogeni unos.  

Objavljeno 10.01.2018.