Artikler / Leucin-supplementering for større muskelvækst |
Skrevet af Nikolaj Bach, BSc. Scient. Med. Hvad er leucin?Proteiner er dannet af kæder af aminosyrer, og leucin er en af disse. Leucin er en af de såkaldte essentielle aminosyrer, som kroppen ikke selv kan danne, og derfor skal have tilført gennem kosten. På grund af sin kemiske struktur betegnes leucin desuden som en forgrenet aminosyre, og udgør sammen med valin og isoleucin de såkaldte BCAA (Branched-Chain Amino Acids), der i de senere år har været et meget populært kosttilskud, trods mangelfuld evidens for virkning. Leucin findes i særligt store mængder i animalsk protein som kød, fisk, æg og mejeriprodukter, der generelt er af højere ernæringsmæssig kvalitet end de vegetabilske proteiner, der har et lavere og mindre komplet indhold af essentielle aminosyrer (1). Særligt valleprotein har et højt indhold af leucin, med omkring 10-11 g leucin pr. 100 g (2). Hvilken rolle spiller leucin for muskelvækst?Det interessante ved leucin er at denne aminosyre ”tænder” for muskelproteinsyntesen, som er den proces hvorved vi opbygger muskelmasse, med de essentielle aminosyrer som byggesten. Således skyldes det øgede proteinbehov i forbindelse med styrketræning ikke kun et øget behov for byggesten til muskelvækst, men også (og måske endda primært) et øget behov for leucin til at stimulere muskelproteinsyntesen maksimalt. Leucinindholdet betragtes derfor som den stærkeste prædiktor for en proteinkildes egnethed til muskelopbygning (1). Man har for eksempelvis vist at en større del af proteinet bliver inkorporeret i det opbyggede muskelvæv, hvis man indtager leucin sammen med 20 g protein, kontra hvis man indtager samme dosis protein alene (3). Samtidig ser det ud til at koncentrationen af leucin i blodbanen er ret tæt forbundet med stigningen i muskelproteinsyntese (4). Ud fra dette rationale er det altså ikke kun et proteins indhold af leucin, der har betydning for muskelopbygningen, men også at proteinet fordøjes hurtigt nok til at blodets koncentration af leucin stiger tilstrækkeligt. Samtidig har man vist at 2-4 g leucin kan forøge muskelproteinsyntesen i noget nær maksimal grad, når det tilsættes til en meget lav dosis protein (6,25 g), der ellers ville være utilstrækkelig til at øge muskelproteinsyntesen i nærheden af dette (5,6). Faktisk kan leucin øge muskelproteinsyntesen selv i fastet tilstand, omend ikke i samme omfang som hvis der samtidig er komplet tilførsel af essentielle aminosyrer fra kvalitetsprotein (5,7). For at stimulere muskelproteinsyntesen mest muligt, og dermed maksimere muskelopbygningen i forbindelse med styrketræning, ser det altså ud til at være vigtigt at man når op på en tilpas høj koncentration af leucin i blodbanen, når man indtager en dosis protein. Hvordan man kan opnå dette diskuteres i det følgende. Leucin "tænder" for muskelproteinsyntesen, som er den proces hvorved vi opbygger muskelmasse Kan man ikke bare bruge BCAA?Det virker jo oplagt at man burde kunne opnå samme effekt ved at indtage samme mængde leucin gennem BCAA, da vi jo slog fast i indledningen af leucin netop er en af de tre aminosyrer i dette tilskud. Men det er bare ikke tilfældet. For som jeg også nævnte handler det ikke kun om mængden af leucin, men også hvor hurtigt denne optages – da det er plasmakoncentrationen i blodet der er afgørende. Og når man samtidig indtager væsentlige mængder af isoleucin og valin, som man jo gør i et BCAA-tilskud, så vil leucinet optages langsommere, fordi de forgrenede aminosyrer optages gennem samme kanal. Dermed opnår man ikke samme stigning i plasmakoncentrationen af leucin. I et af de tidligere nævnte studier, der tilsatte leucin til en lav mængde protein, undersøgte man således også effekten af at tilsætte BCAA, indeholdende samme mængde leucin. Men her så man altså ingen effekt på muskelproteinsyntesen, sandsynligvis på grund af at de to andre forgrenede aminosyrer forsinkede optagelsen af leucin, og dermed sænkede plasmakoncentrationen (6). Man skal altså ikke forvente at kunne benytte sig af BCAA, og opnå samme effekt som ved at indtage leucin isoleret. I det hele taget giver det ikke mening at vælge BCAA frem for hverken leucin eller valleprotein. BCAA medfører kun en moderat øgning af muskelproteinsyntesen, og virker både dårligere end en tilsvarende mængde leucin, eller en komplet tilførsel af aminosyrer fra valleprotein (6,8). Man kan altså undre sig over at BCAA har vundet så stor popularitet, i betragtning af at evidensen for en positiv effekt er ganske dårlig (9). Underligt nok er der langt færre der anvender leucin, på trods af det sandsynligvis virker bedre, og det kan undre mig at leucin som kosttilskud ikke har været genstand for større promovering. En del af forklaringen er nok at leucin på pulverform smager som en død gnu lugter. Kan man ikke bare spise nok protein?Det næste spørgsmål der melder sig, er naturligvis om man ikke kan få dækket sit leucinbehov ved at spise tilpas store doser af kvalitetsprotein. Og hvor det ikke burde være noget problem at komme op på et højt nok niveau af leucin i blodbanen, hvis man indtager hurtigtoptageligt valleprotein (der er anvendt i de fleste forsøg som kigger på muskelproteinsyntese relativt til proteindosering), så fordøjes og optages proteiner fra eksempelvis kød eller mælk betydeligt langsommere end proteinpulver. Således ser der ud til at være en vis sammenhæng mellem et proteins optagelseshastighed, og hvor godt det stimulerer muskelproteinsyntese, sandsynligvis på grund af en højere plasmakoncentrationen af leucin (4,10). Men vigtigere endnu skal man også tage højde for at vi oftest indtager protein som en del af komplette måltider, indeholdende andre næringsstoffer som kulhydrat, fedt og kostfibre. Og det forsinker sandsynligvis fordøjelsen af protein. Således viste Gorissen et al. at optagelsen af 20 g protein blev sænket når man samtidig indtog 60 g kulhydrat (omend det dog ikke sænkede muskelproteinsyntesen) (11). Og her var der endda tale om det i forvejen meget langsomtoptagelige kaseinprotein, og meget hurtigtoptagelige kulhydrater i form af dextrose og maltodextrin. Hvis lave mængder fedt og kulhydrat, samt en moderat mængde meget hurtigoptageligt kulhydrat, kan sænke optagelsen af protein, så tænk blot på sammensætningen af vores hovedmåltider. I et komplet måltid vil der ofte være ret store mængder fedt og langtsomtoptagelige kulhydrater, for ikke at nævne kostfibre fra grøntsager. Det virker altså ikke usandsynligt at fordøjelsen af protein i komplette måltider vil være så forsinket, at man aldrig når op på en høj nok plasmakoncentation af leucin, til at stimulere muskelproteinsyntesen maksimalt – lige meget hvor meget protein man så spiser i måltidet. Timing og dosering af leucin?Det er på denne baggrund at man har spekuleret i den potentielle fordel ved leucin-supplementering i forbindelse med styrketræning. Men hvordan skal man så gribe leucin-supplementering an? I et studie af Murphy et al. forsynede man trænende forsøgspersoner med enten placebo eller 5 g leucin til morgenmad, frokost og aftensmad. Forsøgspersonerne indtog enten 0,8 eller 1,2 g protein pr. kg kropsvægt – altså et godt stykke under den ”gængse” anbefaling på mindst 1,6 g protein pr. kg (12). Overraskende nok var der ingen forskel i muskelproteinsyntese mellem det høje og lave proteinindtag. Til gengæld gjorde leucin-tilskud netop en forskel, og medførte en signifikant højere muskelproteinsyntese (13). På baggrund af forskningen angående leucin og muskelopbygning, foreslår Trommelen således i sin avancerede anbefaling vedrørende proteinindtag, at man indtager 5 g leucin i forbindelse med sine hovedmåltider (morgen, frokost, aften, og inden sengetid). Ideelt set skal dette indtages 15-30 minutter inden et måltid. Idéen er at man derved opnår en hurtig stigning i plasmakoncentrationen af leucin, når optagelsen ikke forsinkes af andre fødevarer. På den måde stimulerer man et fuldgyldigt respons i muskelproteinsyntese, sådan at aminosyrerne fra det efterfølgende måltid bedst muligt anvendes som byggesten til ny muskelmasse (14). Hvad med HMB?Afslutningsvis er det også værd at give kosttilskuddet HMB et par ord med på vejen. HMB er nemlig en metabolit af leucin, der de senere år er blevet mere anvendt blandt styrketrænende. HMB adskiller sig fra almindeligt leucin ved at have en mindre udtalt effekt på muskelproteinsyntesen, men i højere grad hæmme muskelproteinnedbrydningen (7). HMB er altså i højere grad antikatabolt end muskelopbyggende. Det forholder sig dog sådan at muskelproteinnedbrydning i forbindelse med styrketræning normalvis kun er udtalt i nybegyndere – og hæmning af muskelproteinnedbrydning er netop en af de tilpasninger der opstår som følge af træning (15). Det kan måske forklare hvorfor den beskedne andel af forskningen, der tyder på at HMB måske kan have en positiv effekt på muskelmassen, generelt viser en meget mere udtalt effekt i nybegyndere end trænende (16). Men hvad vigtigere er, så hæmmer selv små mængder protein eller kulhydrat muskelproteinnedbrydningen maksimalt, gennem insulinsekretion (17). At spise mad indeholdende kulhydrat eller protein burde altså i sig selv være nok til at hæmme nedbrydningen af muskelmasse, og det er tvivlsomt om HMB udgør nogen fordel i neutral energibalance eller et energioverskud. Her har leucin altså et bedre rationale for måske at gøre en forskel. Der har ellers for nyligt været tre studier, der viste meget voldsom muskelvækst ved brug af HMB (faktisk mere end hvad man ser for anabole steroider!). Sjovt nok har alle studierne dog til fælles at de er udført af nogle bestemte forskere, der er blevet vidt og bredt kritiseret for at producere en række betalte kosttilskudsstudier, med fantastiske resultater (der ikke efterfølgende har kunnet replikeres) til producentens fordel (19). Go figure... Kilder(1) Phillips SM. The impact of protein quality on the promotion of resistance exercise-induced changes in muscle mass. Nutr Metab (Lond). 2016 Sep 29;13:64. (3) Clin Nutr. 2013 Jun;32(3):412-9. doi: 10.1016/j.clnu.2012.09.002. Epub 2012 Sep 20. Leucine co-ingestion improves post-prandial muscle protein accretion in elderly men. Wall BT1, Hamer HM, de Lange A, Kiskini A, Groen BB, Senden JM, Gijsen AP, Verdijk LB, van Loon LJ. (14) Jorn Trommelen. Perfecting Protein Intake in Athletes: How Much, What, and When? (and Beyond). Stronger By Science. 2017. (16) J Int Soc Sports Nutr. 2013 Feb 2;10(1):6. doi: 10.1186/1550-2783-10-6. International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB). Wilson JM1, Fitschen PJ2, Campbell B#3, Wilson GJ4, Zanchi N#5, Taylor L#6, Wilborn C#6, Kalman DS7, Stout JR8, Hoffman JR8, Ziegenfuss TN9, Lopez HL9,10, Kreider RB11, Smith-Ryan AE12, Antonio J#13. |