Was ist Leucin?
Leucin gehört zu den 21 proteinogenen Aminosäuren, die im menschlichen Körper zum Aufbau von Proteinen benötigt werden. Neben Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin gehört Leucin zu den 8 essenziellen Aminosäuren, die der Organismus nicht selbst herstellen kann, sondern mit der Nahrung aufnehmen muss.
Gemeinsam mit Valin und Isoleucin bildet Leucin darunter die Gruppe der verzweigtkettigen Aminosäuren, die häufig als BCAA (branched-chained amino acids) bezeichnet werden. Sie werden im Gegensatz zu den anderen Aminosäuren vorwiegend in der Muskulatur verstoffwechselt und nicht in der Leber abgebaut. (1) Diese Eigenschaft macht Leucin besonders interessant für die Muskelerhaltung in der Geriatrie bzw. die Leistungssteigerung im Sport.
Leucin erhielt seinen Namen vom griechischen Wort „leukos“ (= „weiß“), weil es in Reinform zu weißen Plättchen kristallisiert. Der französische Chemiker Henri Braconnot gewann es erstmals im Jahr 1820 aus Muskelfasern und Wolle und gab ihm seine noch heute gültige Bezeichnung. Wenn in medizinischer Forschungsliteratur, Ernährungsempfehlungen oder Supplementen von „Leucin“ ohne Zusatzbezeichnung die Rede ist, meint dies stets L-Leucin. Das Molekül existiert darüber hinaus als Spiegelbildisomer mit der Bezeichnung D-Leucin – diese Form kommt jedoch in Nahrungsmitteln nicht vor.
Wozu braucht der Mensch Leucin?
Fachleute gehen heute davon aus, das Leucin wichtige Regulationsaufgaben des menschlichen Eiweißstoffwechsels übernimmt. (2) Vermutlich steuert es zentrale Funktionen im Energiehaushalt der Muskulatur. Ergebnisse wissenschaftlicher Studien zeigen, dass unter den essenziellen Aminosäuren in erster Linie Leucin die Muskelproteinbildung anregt (3) und die Regenerationsfähigkeit der Muskulatur unterstützt. Aktuelle Forschungen untersuchen, wie es durch die Aktivierung des Proteinkomplexes mTor eine Signalkaskade auslöst, die sich auf das Immunsystem und den Insulinspiegel auswirkt. Dieser Zusammenhang eröffnet unter Umständen Perspektiven für die Therapie von Diabetes und Krebserkrankungen.
Welche Dosis L-Leucin wird empfohlen?
Leucin kommt in natürlichen Nahrungsmitteln stets in gebundener Form vor. Fachleute empfehlen im Allgemeinen eine tägliche Dosis zwischen 10 und 50mg Leucin pro kg Körpergewicht. (4) Während die Deutsche Gesellschaft für Ernährung keine konkreten Empfehlungen ausspricht, setzt das Bundesinstitut für Risikobewertung eine adäquate Tagesdosis bei etwa 39 bis 42mg Leucin pro Kilogramm Körpergewicht an. Bei einem 75kg schweren Mann entspricht dies 3,15g. Dass bei einer Mehraufnahme kaum Risiken bestehen, zeigen Untersuchungen zur maximal verträglichen Menge (tolerable upper intake) – sie demonstrieren, dass in Akutsituationen auch eine Dosis von 35g pro Tag verstoffwechselt werden kann. (5)
Welche Quellen liefern Leucin?
In der Regel kann der tägliche Leucin-Bedarf problemlos über die Nahrung gedeckt werden. Die Aminosäure ist sowohl in pflanzlichen, als auch in tierischen Proteinen enthalten. Gute Quellen für L-Leucin sind die folgenden Lebensmittel:
Lebensmittel 100g essbarere Anteil/ | Leucingehalt in mg |
---|---|
Parmesan | 3500 |
Sojabohnen | 2840 |
Gouda | 2620 |
Thunfisch | 2170 |
Schweineleber | 2120 |
Hähnchenbrust | 1980 |
Rindfleisch | 1950 |
Mandeln | 1460 |
Walnüsse | 1140 |
Weizen-Vollkorn | 926 |
Reis | 657 |
Für gesunde Menschen mit durchschnittlicher Belastung ist eine zusätzliche Supplementation von Leucin durch Nahrungsergänzungsmittel nicht nötig. Davon profitieren können unter Umständen Leistungssportler und vor allem Senioren, die einem Muskelabbau entgegenwirken möchten.
Wirkung von Leucin
Im Fokus der aktuellen Studien zu Leucin steht einerseits seine Wirkung auf die menschliche Muskulatur, andererseits die Immun- und Hormonreaktionen, die Leucin über die Aktivierung bestimmter Proteinkomplexe im Körper anstößt. (6)
Leucin als Therapeutikum bei Lebererkrankungen
Die hepatische Enzephalopathie ist ein Krankheitsbild des Gehirns infolge einer Funktionsstörung der Leber. Aufgrund der verringerten Kapazität des Organs, Gifte aus dem Organismus zu filtern, gelangt verstärkt Ammoniak durch die Blut-Hirn-Schranke und wird von den Sternzellen des Gehirns absorbiert. Da durch die osmotische Wirkung des Ammoniaks Wasser anziehen, vergrößert sich ihr Volumen und ein Hirnödem entsteht.
- Leucin bzw. BCAA lindern die Symptome der hepatischen Enzephalopathie
Eine Metaanalyse von 16 Einzelstudien mit insgesamt 827 Probanden zeigte, dass die Gabe von BCAA – entweder oral oder intravenös – sich positiv auf den Zustand der Enzephalopathie-Patienten auswirkt. (7) Als Mechanismus dahinter könnte laut einer weiteren Studie die Zunahme von Muskelmasse durch die Supplementierung von BCAA stehen. Infolge dieser erlangt der Organismus eine höhere Kapazität, Ammoniak über die Muskulatur zu verstoffwechseln, was dem durch eine geschädigte Leber entstandenen Überschuss des Stoffes entgegenwirkt. (8)
- BCAA wie Leucin übertreffen andere Aminosäuren in der Behandlung
Innerhalb einer Studie der Universität von Bologna wurde Patienten, die infolge einer Leberzirrhose eine hepatische Enzephalopathie erlitten, entweder 0,24g BCAA oder dieselbe Menge Casein pro Tag und Kilogramm Körpergewicht verabreicht. Nach einer Behandlungsdauer verbesserte sich der Symptom-Index der BCAA-Patienten signifikant, während die mit Casein behandelten Teilnehmer keine Fortschritte zeigten. Sie konnten ihre Beschwerden jedoch im Anschluss an die Studie deutlich lindern, als sie ebenfalls BCAA wie Leucin erhielten. (9)
Leucin und Insulinresistenz
Der funktionierende Insulinstoffwechsel bildet die Voraussetzung für die optimale Regulation des Blutzuckerspielgels. Dabei spielt die Empfindlichkeit der Körperzellen auf Insulin eine entscheidende Rolle. Eine herabgesetzte Empfindlichkeit, medizinisch als Insulinresistenz bezeichnet, gilt dagegen als Vorstufe einer Diabetes-Typ-2-Erkrankung und als Faktor des sogenannten metabolischen Syndroms.
- Zusammenhang zwischen einer erhöhten BCAA-Konzentration und Insulinresistenz
Studien ergeben, dass ein erhöhter BCAA-Spiegel mit einem erhöhten Risiko für das metabolische Syndrom bzw. eine Insulinresistenz assoziiert ist. (10) Während der Zusammenhang klar ist, erforschen Wissenschaftler weiterhin den exakten Mechanismus dahinter. Ein möglicher Grund besteht darin, dass BCAA im menschlichen Organismus den mTOR Complex 1 (mechanistic Target of Rapamycin) aktivieren, der an Immunreaktionen beteiligt ist und mutmaßlich das Signal zwischen Insulin und Körperzellen in einem frühen Stadium der Diabetes entkoppeln könnte (11). Zusätzlich kommt bei Übergewichtigen häufig ein gestörter BCAA-Stoffwechsel vor, der zur Akkumulation von BCAA führen und den Effekt verstärken könnte. - Leucin senkt den Blutzucker
Um die Interaktion von Leucinaufnahme und Blutzucker zu untersuchen, verabreichten Forscher gesunden Probanden entweder 25g Glucose oder eine Dosis von 1mmol Leucin pro Kilogramm Magermasse des Körpergewichtes oder beides in Kombination. In Reinform konsumiert erhöhte das Leucin zwar den Leucinspiegel im Blut, wirkte sich jedoch nicht auf den Blutzuckerspiegel aus. In Kombination mit Glukose konnte L-Leucin die Insulinproduktion gegenüber der Einzeldosis Glukose um 66 Prozent anheben. Damit verbesserte sich die Insulinreaktion des Körpers innerhalb 2,5 Stunden nach dem Versuch um signifikant und der Blutzucker der Probanden wurde im Vergleich zur reinen Glucoseaufnahme um 50 Prozent gesenkt. (12) - Leucin reguliert Insulin über den mTOR-Komplex und Adrenorezeptoren
Dass die regulatorische Wirkung, die Leucin auf Insulin ausübt, sowohl über den Signalweg über den mTOR-Proteinkomplex als auch den Andrenorezeptor Alpha-2 stattfindet, entdeckten Wissenschaftler aufgrund folgender Beobachtung: Sowohl das Medikament Rampamycin als mTOR-Inhibitor als auch Clonidin als Alpha-2-Rezeptor-Antagonist setzen den Effekt von Leucin auf den Insulinspiegel außer Kraft. Dies könnte erklären, warum viele Organempfänger eine Diabeteserkrankung entwickeln, wenn sie beide Medikamente in Kombination erhalten. (13)
Leucin und die Muskulatur
Als verzweigt-kettige Aminosäure (BCAA) spielt L-Leucin nicht nur im Energiestoffwechsel und im Immunsystem eine wichtige Rolle – es dient auch als Signalstoff zur Regulation von Glukose, Lipiden und der Proteinsynthese. (14) Obgleich der Effekt von BCAA wie Leucin auf die Muskelleistung noch immer als mangelhaft untersucht gilt (15), suggerieren einige Studien, dass es den Muskelzuwachs und die körperliche Leistungsfähigkeit steigern sowie Regenerationsphasen verkürzen kann. (16) Neben Leucin gilt nur die Aminosäure Citrullin als essenzieller Faktor zur Steuerung der Muskelproteinsynthese (17).
- BCAA reduzieren Muskelschäden durch Training
Um den regenerativen Effekt von BCAA wie Leucin auf die Muskulatur zu untersuchen, maßen Wissenschaftler bei jungen männlichen Studienteilnehmern die Konzentrationen von Creatin-Kinase und Laktat-Dehydrogenase als Indikatoren für Muskelbeanspruchung. Die Probanden wurden in zwei Gruppen geteilt, von denen sich eine an eine durchschnittliche Diät hielt und die andere täglich 12h BCAA zusätzlich zu sich nahm. Nach 14 Tagen der Vorbereitung absolvierten die Männer schließlich 120 Minuten auf einem Ergometer bei 70 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max). Während die CK und LD-Werte sich in den 7 Tagen vor dem Belastungstest zwischen den Gruppen nicht unterschieden, stiegen sie bei der Normaldiät-Gruppe nach dem Test signifikant an. Diesen Anstieg konnten die BCAA in einem Zeitraum von 2 Stunden bis 5 Tage nach dem Test bei der BCAA-Gruppe deutlich reduzieren. (18) Die Wissenschaftler leiten daraus für BCAA einen Effekt ab, welcher die durch Anstrengung verursachten Muskelschäden reduziert. Kritiker entgegnen, dass die Gabe von BCAA zwar Prozesse reduziert, die für Muskelkater und Schmerzen sorgen, jedoch nicht die Funktionalität der Muskulatur steigert. (19) - Leucin steigert die Energieversorgung und Muskelproteinsynthese nach dem Training
Im Tierversuch verglichen Forscher Ratten, die ohne Nahrung einen Ausdauertest absolvierten mit solchen, die nach dem Training Leucin oder eine Kombination von Leucin und Kohlenhydraten erhielten. Während das Nüchternbleiben die Muskelproteinsynthese um 18 Prozent und den Glukagon-Anteil (die gespeicherten Kohlenhydrate) in der Muskulatur um 51 Prozent verringerte, konnte die Kombination von Leucin und Kohlenhydraten beide Werte wieder in den Referenzbereich zurückbringen. Die alleinige Gabe von Leucin normalisierte immerhin den Prozess der Muskeleiweißsynthese auf Normalniveau. (20) Für die Koordination der Proteinsynthese ist nach Angabe der Forscher das Zusammenspiel zwischen Leucin und Insulin nötig. (21) Nach einer Trainingseinheit wirkt Leucin auf die Proteinbildung ein, indem es bestimmte Schlüsselenzyme aktiviert. (22) - Essenzielle Aminosäuren potenzieren den Effekt von Leucin auf die Muskelproteinsynthese
Obgleich Leucin als überdurchschnittlich bedeutend für die Muskelproteinsynthese angesehen wird, profitieren Sportler vermutlich durch eine Kombination mit anderen essenziellen Aminosäuren. Im Versuch verglichen Forscher das Niveau der Muskelproteinsynthese nach einer Trainingsphase, während derer die Probanden entweder ein Placebo, Leucin, BCAA (Leucin, Isoleucin und Valin) oder eine Kombination aller essenziellen Aminosäuren erhielten. Den stärksten Effekt auf die Proteinsynthese konnten die Wissenschaftler für Letztere beweisen, wobei sich die Wirkung 180 Minuten nach dem Training mit dem Effekt der BCAA auf gleichem Niveau befand. Zu diesem Zeitpunkt übertrafen BCAA und essenzielle Aminosäuren das reine Leucin noch immer um 40 Prozent und das Placebo um 100 Prozent. (23) - Für Kraftsportler empfehlen Wissenschaftler eine Proteinmischung statt reines Leucin
Body-Builder und Kraftsportler haben ein gesteigertes Interesse an der optimalen Muskelproteinsynthese nach dem Training. Neben den Grundvoraussetzungen der gesteigerten Protein- und Kalorienzufuhr empfehlen Wissenschaftler nach einer Trainingseinheit in erster Linie eine Proteinmischung (Whey Protein), die eine Dosis von 3 bis 4g Leucin enthält. Diese sollte gemeinsam mit schnell resorbierbaren Kohlenhydraten (Dextrose) zu sich genommen werden, da Leucin nur im Zusammenspiel mit Insulin die Muskelproteinsynthese anregt. (24) Bei gesunden jungen Probanden erweist sich diese Mischung als effektiver im Muskelaufbau als ein isoliertes Leucinpräparat.(25) - Können BCAA wie Leucin die sportliche Leistung steigern?
Wenige Untersuchungen geben Hinweise darauf, dass die Einnahme von BCAA die sportliche Leistung unterstützen kann. In einer Studie an Läufern stellten Wissenschaftler fest, dass sich mit BCAA-Supplementation vor allem die mentale Leistungsfähigkeit nach einem 30-Kilometer-Lauf steigern kann, was mit dem Farb-Wort-Interferenztest nach Stroop gemessen wurde. Was die physische Leistung anbelangt, schienen langsamere Läufer eher von der BCAA-Einnahme zu profitieren als schnellere.(26) Bei untrainierten Probanden stellten Wissenschaftler nach täglicher BCAA-Gabe über den Zeitraum von einem Monat einen signifikanten Zuwachs an Greifkraft fest, ohne dass sich die Substanz der Armmuskulatur strukturell veränderte. (27) - Leucin schützt die Muskulatur im Tierversuch vor Abbau
Verschiedene Studien legen nahe, dass Leucin einen leichten antiproteolytischen Effekt auf die Skelettmuskulatur ausübt (28), d.h. den Muskelabbau im Alter oder in Ruhephasen bremsen kann. (29) Im Mausmodell überprüften Wissenschaftler daher, ob eine Supplementierung mit Leucin dem Muskelschwund im Rahmen einer Krebserkrankung entgegenwirken kann. Nach drei Wochen maßen sie bei Versuchstieren, die täglich 8 Gramm Leucin pro Kilo Körpergewicht erhalten hatten, einen um 23 Prozent größeren Unterschenkelmuskel als bei der Vergleichsgruppe.(30) Auch bei krebskranken Ratten, die eine an Leucin reiche Ernährung erhielten, konnte nach 12 Tagen eine signifikant höhere Magermasse festgestellt werden wie die in einer durchschnittlich ernährten Vergleichsgruppe.(31) - Leucins Schutzwirkung auf die Muskulatur bei Immobilität strittig
In einer Studie an menschlichen Probanden verabreichten Wissenschaftler den Teilnehmern während einer 28 Tage andauernden Phase der Bettruhe entweder eine durchschnittliche Ernährung oder eine Ergänzung aus 30g Kohlenhydraten und 16,5g essenziellen Aminosäuren (inkl. Leucin). Während die erste Gruppe durchschnittlich 400g Magermasse verlor, gewann die zweite etwa 200g hinzu.(32) Aktuelle Untersuchungen, bei denen ausschließlich Leucin im Fokus stand, konnten diese Beobachtungen nicht bestätigen: Während des Versuches legten Wissenschaftlern 30 jungen Männern ein Bein in Gips und maßen nach 7 Tagen den Muskelabbau mithilfe eines CT-Scans und Kraftübungen. Zwischen den Teilnehmern, die sich normal ernährten und denen, die zusätzlich 2,5g Leucin pro Tag erhielten, konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden. (33) Metastudien bieten kaum Anhaltspunkte, dass eine Leucingabe den Muskelabbau über eine längere Zeit aufhalten kann. Dennoch wenden Wissenschaftler ein, die Aminosäure könne einem Gewichtsverlust durch Fehlernährung entgegenwirken. (34) - Der Alterungsprozess der Muskulatur folgt aus einer geringeren Sensibilität für Leucin
Als Sarkopenie bezeichnen Fachleute den Abbau von Muskelmasse und -kraft im Alter. Gründe sehen Forscher dafür in vielen Faktoren, unter anderem auch dem im Alter verminderten anabolischen Effekt von Proteinen wie Leucin. (35) Im Vergleich mit jungen Probanden (im Durchschnitt 31 Jahre alt) zeigten ältere Studienteilnehmer (im Durchschnitt 68 Jahre alt) nach oraler Aufnahme von 7g essenzieller Aminosäuren eine verminderte Fähigkeit, Muskelprotein aufzubauen. (36) Tierversuche legen nahe, dass insbesondere die Wirkung von Leucin auf die Muskelproteinsynthese im Alter nachlässt. (37) Daher bildet Leucin einen entscheidenden Faktor bei der Muskelproteinsynthese älterer Individuen. - Ältere Menschen haben einen höheren Leucinbedarf
Wissenschaftler verglichen die Proteinsynthese bei jüngeren und älteren Individuen, nachdem sie 6,7g essenzielle Aminosäuren konsumierten, von denen einmal 26 Prozent, einmal 41 Prozent der Dosis auf Leucin entfielen. Mittels Biopsie des Oberschenkelmuskels und Blutanalysen bestimmten die Forscher die Synthese-Rate der Muskulatur. Bei den jüngeren Individuen stieg diese signifikant an, ganz gleich, ob sie 26 oder 41 Prozent Leucin konsumierten. Hier machte die Dosissteigerung keinen Unterschied. Bei den älteren Studienteilnehmern zeigte sich nach Aufnahme des Proteincocktails mit 26 Prozent keine Steigerung in der Proteinsynthese. Die Aufnahme von 41 Prozent Leucin führte dagegen zu einer signifikanten Zunahme. Aus den Ergebnissen schließen die Studienleiter, dass eine gesteigerte Aufnahme von Leucin besonders im Alter wichtig ist, um Sarkopenie entgegenzuwirken. (38) - Senioren gewinnen an Muskelkraft durch Leucingabe
Einen positiven Effekt von mit L-Leucin und Vitamin D angereichertem Proteinpulver auf die Muskelkraft und -masse älterer Teilnehmer konnten die Leiter der PROVIDE-Studie feststellen. Die Probanden, welche über einen Zeitraum von 313 Wochen zweimal täglich das Proteinpulver zu sich nahmen und trainierten, demonstrierten am Ende der Studie bessere Ergebnisse beim Sit-to-Stand-Test und hatten durchschnittlich 170g Muskelmasse dazugewonnen. (39) Wie bei jungen Kraftsportlern stellen Forscher auch bei den Senioren fest, dass sie gegenüber einer isolierten Leucingabe mehr von einer Proteinkombination (etwa mit Casein) profitierten. (40)
- Leucin schützt den Herzmuskel
Um den Effekt einer Leucingabe auf den Herzmuskel zu untersuchen, verglichen sie Wissenschaftler im Mausmodell mit einem Placebo und testeten sie in Kombination mit Ausdauertraining. Im Ergebnis zeigte sich, dass Ausdauertraining in Kombination mit dem Placebo bereits signifikant die Leistung des Herzmuskels und den Durchmesser der Herzmuskelzellen steigerte. Die alleinige Supplementation von Leucin ohne Training zeigte hingegen keinerlei Positiveffekte. Die größte Wirkung erzielte die Kombination von Leucin und Ausdauertraining, indem sie die Herzleistung zusätzlich anhob. Die Zusammensetzung des Herzmuskels konnte das Leucin über die Wirkung des Trainings hinaus jedoch nicht verbessern. (41) Versuche mit durch Brandwunden verletzte Ratten legen nahe, dass eine Leucin-Supplementierung die durch Hitzeeinwirkung veränderten Proteinstrukturen des Herzmuskels wieder umstrukturieren kann. (42) Dies eröffnet unter Umständen Perspektiven für Leucin in der Therapie thermisch bedingter Verletzungen.
- Leucin fördert die Muskelheilung nach Verletzungen
Im Tierversuch zeigten Forscher, dass eine Leucingabe von 1,35g pro Kilogramm Körpergewicht über die Dauer von 10 Tagen einen positiven Effekt auf Muskelverletzungen ausübte: Ein Zuwachs der Muskelfasergröße und ein schnellerer Kraftrückgewinn wurden beobachtet. Infolgedessen sehen Forscher Möglichkeiten, Leucin gezielt bei Menschen mit Muskelkrankheiten einzusetzen. (43,44)
Leucin während einer Diät
Da es die Muskelproteinsynthese steuert, könnte Leucin während einer Diät entscheidend für den Erhalt der Magermasse sein. Mehrere Tierversuche veranschaulichen seine Wirkung auf Körperzusammensetzung und Sättigung:
- Leucin führt zu größerem Körperfettverlust während einer Diät
Während einer Diät verursacht das Energiedefizit nicht allein eine Abnahme von Fettgewebe, sondern auch einen Verlust an Muskulatur. Ob eine Leucin-Supplementierung diesem Effekt entgegenwirken kann, untersuchten Wissenschaftler an Ratten, die über einen Zeitraum von 6 Wochen nur die Hälfte ihres Energiebedarfes erhielten. Ein Teil der Versuchstiere erhielt gleichzeitig 5,9g Leucin pro kg Körpergewicht. Im Ergebnis zeigten beide Gruppen keinen signifikanten Unterschied im Körpergewicht. Dennoch wiesen die mit Leucin versorgten Tiere einen geringeren Anteil an Körperfett auf. Als Hinweis auf eine generell bessere Proteinversorgung des Organismus maßen die Forscher höhere Eiweiß-Konzentrationen in der Leber und höhere RNA-Konzentrationen in der Muskulatur der Leucin-Gruppe. (45) - Bei Zunahme steigert Leucin den Anteil an Magermasse
Um den Effekt von Leucin und Phenylalanin auf die Magermasse des Körpers bei einer Gewichtszunahme festzustellen, setzten Forscher Ratten eine Woche lang auf eine Diät mit 50 Prozent des Energiebedarfes und stellten für zwei weitere Wochen Nahrung unbegrenzt (ad libitum) zur Verfügung. Während der Refeed-Phase steig das Körpergewicht der Leucin-Phenylalanin-Gruppe signifikant am stärksten an, verursacht vor allem durch die Zunahme an Magermasse. Verglichen mit einer Kontrollgruppe, die keine Nahrungsrestriktion erlebten, nahm die Leucin-Phenylalanin-Gruppe 18 Prozent an Fettmasse zu, während die Gruppe ohne Nahrungsergänzung 36 Prozent dazugewann. (46) - Leucin reguliert die Sättigung
Der Proteinkomplex mTOR (mechanistic target of rampamycin) ist am Energiestoffwechsel der Zelle und am Zellwachstum beteiligt. Untersuchungen legen nahe, dass die Leucin-Aufnahme mTOR im Hypothalamus anregt und gleichzeitig die Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht reduziert. (47) Es besteht ein Zusammenspiel zwischen Leucin-Aufnahme und dem Sättigung auslösenden Hormon Leptin. Im Test zeigt sich nach der oralen Aufnahme von Leucin ein signifikanter Anstieg des Leptinspiegels. Versuchstiere, die leucinfreie Nahrung zu sich nehmen, weisen im Anschluss eine um 40 Prozent verringerte Leptin-Ausschüttung auf. (48) Dieser Effekt macht Leucin laut der Aussage von Wissenschaftlern besonders bedeutend in der Therapie von Übergewicht und des metabolischen Syndroms. (49,50)
Leucin und das Gehirn
Leucin wirkt als BCAA auf den Stoffwechsel der neurologisch bedeutenden großen langkettigen Aminosäuren (LNAA) Tryptophan und Tyrosin ein.
- Leucin -bzw. BCAA-Aufnahme reduziert die Serotoninsynthese
L-Leucin als BCAA steht mit den Aminosäuren Tryptophan und Tyrosin in direkter Konkurrenz, was den Transport über die Blut-Hirn-Schranke anbelangt. Während ein erhöhter Konsum von Tryptophan und Tyrosin auch die Aufnahme dieser beiden Aminosäuren ins Gehirn steigert, wird die Aufnahme gesenkt, sobald der Konsum von BCAA wie Leucin steigt. Da die Synthese bestimmter Botenstoffe an die Aufnahme von Tryptophan und Tyrosin ins Gehirn gebunden ist, wird auch diese letztlich davon beeinflusst. Aus Tryptophan synthetisiert der Körper Serotonin – dieser Prozess unterliegt breiten Schwankungen nach oben und unten, je nachdem, ob größere Mengen Tryptophan oder BCAA aufgenommen werden. Die Synthese von Katecholaminen, v.a. Dopamin, aus Tyrosin ist ebenfalls von der Aufnahme von BCAA beeinflussbar, jedoch nicht im gleichen Maße wie der Serotoninstoffwechsel. Wissenschaftler vermuten, dass dieser Zusammenhang sich auf Stimmung, Kognition und Hormonproduktion auswirken könnte. (51) - Der Leucinspiegel als Marker für Depressionen
Obgleich aus den vorangehenden Zusammenhängen laienhaft geschlossen werden könnte, dass gerade hohe BCAA-Spiegel depressive Erkrankungen begünstigen könnten, verhält es sich diametral. Im Vergleich von 71 Depressionspatienten mit 48 gesunden Individuen erkannten Wissenschaftler, dass die Spiegel von Leucin, Isoleucin und Valin bei den Erkrankten signifikant niedriger ausfielen als bei den gesunden Teilnehmern. Gleichzeitig erkannten sie eine Korrelation zwischen niedrigen BCAA-Werten und den Punktzahlen zweier standardisierter Diagnoseskalen, der Hamilton-Skala und dem Beck-Depressions-Inventar. Dass geringere BCAA-Werte den für das Immunsystem wichtige mTOR-Proteinkomplex nur in reduzierter Form aktivieren, betrachten die Forscher als möglichen Faktor in der Entwicklung von Depressionen. (52)
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