Die Aminosäure Leucin

Leucin ist eine von 21 proteinogenen Aminosäuren, welche für den Aufbau von Eiweißen verwendet werden. Wie Isoleucin, Alanin, Valin und Glycin besitzt Leucin eine aliphatische Seitenkette.

Aminosäuren mit dieser Eigenschaft haben nur eine Kohlenstoffseitenkette, die unpolar und hydrophob ist. Sie sind relevant für die Ausbildung hydrophober Wechselwirkungen innerhalb von Proteinstrukturen.

Wichtig für höhere Lebewesen ist vor allem L-Leucin, während das Spiegelbildisomer D-Leucin in Proteinen nicht vorkommt. Der menschliche Körper kann Leucin nicht selbst synthetisieren. Somit ist die Aminosäure essentiell und muss in ausreichender Menge über die Nahrung aufgenommen werden.

So wirkt L-Leucin im Körper

Gewebeaufbau

L-Leucin ist unverzichtbar für den Aufbau und den Erhalt von Muskelgewebe. Die Aminosäure unterstützt die Proteinbiosynthese in der Muskulatur und in der Leber, vermindert den Muskelprotein-Abbau und fördert Heilprozesse.

Energiegewinnung

Bei einem erhöhten Bedarf, beispielsweise bei extremer sportlicher Anstrengung oder während einer längeren Fastenkur, kann der Körper freies L-Leucin zur raschen Energiegewinnung nutzen.

Die schnelle Bereitstellung von Energiereserven verhindert eine zu starke Abnahme von Glukose und gewährleistet damit, dass dem Gehirn und den Muskeln immer genügend Traubenzucker für Notfälle zur Verfügung steht.

Regulation des Blutzuckerspiegels

Indem L-Leucin die Insulinausschüttung stimuliert, reguliert es einerseits den Blutzuckerspiegel und beschleunigt andererseits die Resorption von Aminosäuren in die Muskelzellen. Das beeinflusst den Muskelaufbau positiv und senkt außerdem die Freisetzung des in den Nieren produzierten Stresshormons Cortisol.

Längenwachstum im Kindes- und Jugendalter

L-Leucin wirkt sich positiv auf die Somatropin-Ausschüttung aus. Das auch STH genannte Wachstumshormon fördert das Längenwachstum in der Kindheit und Jugend und hat einen günstigen Einfluss auf alle Organe, die Knochen und die Muskulatur.

Auch bei psychischem Stress, nach Verletzungen oder in Trainingsphasen schüttet der Körper vermehrt Somatropin aus, um den erhöhten Energieumsatz kompensieren zu können.

Im Erwachsenenalter reguliert das Wachstumshormon das Verhältnis zwischen Fettanteil und Muskelmasse, indem es freie Fettsäuren aus den körpereigenen Depots mobilisiert und damit die Energiegewinnung ankurbelt.

Anwendungsmöglichkeiten für L-Leucin

Neben Glycin und weiteren proteinogenen Aminosäuren ist L-Leucin Bestandteil medizinischer Infusionslösungen. Weitere Anwendungsfelder im medizinischen Bereich sind die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) 1 sowie Leber- und Nierenprobleme.

Muskelaufbau

Viele Sportler setzen L-Leucin im Bereich des Muskelaufbaus ein. Die Aminosäure beeinflusst die Proteinbiosynthese positiv und verhindert beispielsweise den Abbau von Proteinen nach körperlicher Anstrengung. Das trägt zum Erhalt der Muskulatur bei und hat eine gesteigerte Proteinbilanz zur Folge.

Diäten und Fastenkuren

Für diätbewusste Personen ist eine ausreichende Leucin-Aufnahme wichtig, da die Aminosäure den Fettabbau fördert und den Muskelabbau verhindert. Außerdem steigert sie den Grundumsatz insgesamt.

Nehmen die Betroffenen während ihrer Diät oder Fastenkur zu wenig proteinogene Aminosäuren zu sich, verlieren sie vor allem an Muskelmasse, wogegen der Fettanteil nur langsam schrumpft.

Symptomlinderung und beschleunigte Heilung

Bei Krankheiten, welche die Muskulatur, die Gelenke oder die Leber betreffen, kann eine ausreichende Leucin-Aufnahme die Symptome lindern und die Heilung beschleunigen.

Situationen mit stressbedingter Belastung

Bei erhöhtem physischem Stress baut der Körper vermehrt Proteine ab. Eine gesteigerte Leucinzufuhr kann dem entgegenwirken.

Indem die L-Leucin den Insulinspiegel rasch anhebt, die Aufnahme von Aminosäuren in die Zellen begünstigt und den Proteinaufbau stimuliert, stoppt es den Proteinkatabolismus. Zugleich hilft es, die Abwehrkräfte und den Stoffwechsel zu regulieren und unterstützt damit wichtige Muskelfunktionen bei körperlichem Stress.

Symptome eines Leucinmangels

Ein Leucindefizit tritt nur selten auf. Bei erheblicher körperlicher Belastung oder psychischem Stress kann der Bedarf jedoch so stark ansteigen, dass eine Unterversorgung entstehen kann.

Dasselbe gilt für die Wachstumsphase im Kindes- und Jugendalter sowie nach Operationen und Verletzungen. Darüber hinaus kann eine zu geringe Zufuhr von des für den Leucin-Stoffwechsel benötigten Vitamins B6 einen Leucinmangel bewirken.

Es gibt mehrere Personengruppen, deren Risiko für eine Leucin-Unterversorgung erhöht ist. Dazu zählen Leistungssportler, Menschen, die sich einseitig ernähren (z. B. eiweißarme Diät), Personen mit einer Essstörung oder einem Leberleiden sowie Patienten mit der angeborenen Stoffwechselerkrankung Valin-Leucin-Isoleucinurie, bei denen die Aufnahme proteinogener Aminosäuren gestört ist.

Folgen und Symptome eines Leucindefizits sind:

  • Müdigkeit und Erschöpfung,
  • schlechte Wundheilung,
  • verringerter Muskelaufbau,
  • verzögertes Wachstum,
  • Gewichtszunahme sowie
  • Krämpfe, Steifheit und Ermüdung der Muskulatur.

Dosierung und Überdosierung

Die Dosierung der Aminosäure richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungszweck. Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt eine Tagesdosis von 39 bis 42 Milligramm L-Leucin je Kilogramm Körpergewicht.

Fachleute setzen für gesunde Erwachsene eine tägliche Dosis von 10 bis 50 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht an 2. Untersuchungen zeigen, dass der Körper in Akutsituationen auch Dosen von bis zu 35 Gramm pro Tag verstoffwechseln kann 3.

Eine Leucin-Überversorgung über die Nahrungsaufnahme ist kaum möglich. Ein schädigender Überschuss ist lediglich durch die Aufnahme großer Mengen der Aminosäure in Form von Nahrungsergänzungsmitteln zu erreichen.

In diesem Fall kann die Proteinbildung gestört werden und es treten Symptome wie Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall in Erscheinung.

Da hohe Dosen von L-Leucin möglicherweise den Transport wichtiger Aminosäuren zum Gehirn verhindern, empfiehlt es sich für Menschen mit Migräne oder Schlafstörungen, auf entsprechende Nahrungsergänzungsmittel zu verzichten.

Quellen

  1. Nahrungsergänzungsmittel – Isolierte verzweigtkettige Aminosäuren können bei hoher Aufnahme die Gesundheit beeinträchtigen. Bundesinstitut für Risikobewertung. 2019.
  2.  Kurpad AV, Regan MM, Raj T, Gnanou JV. Branched-chain amino acid requirements in healthy adult human subjects. Journal of Nutrition. 2006. 136 (1 Suppl): 256S–263S.
  3.  Elango R, Chapman K, Rafii M, Ball RO, Pencharz PB. Determination of the tolerable upper intake level of leucine in acute dietary studies in young men. American Journal of Clinical Nutrition. 2012. 96(4):759-67.