Białka to najważniejsze elementy organizmu człowieka, biorą udział w syntezie hormonów i enzymów, są niezbędne do realizacji ogromnej liczby reakcji biochemicznych. Złożone cząsteczki białka zbudowane są z aminokwasów.
Leucyna to jeden z najważniejszych związków z tej grupy. Odnosi się do niezbędnych aminokwasów, których organizm nie może sam zsyntetyzować, ale otrzymuje z zewnątrz. Leucyna jest stosowana w żywieniu sportowców, medycynie i rolnictwie. W przemyśle spożywczym jest znany jako dodatek E641 L-Leucyna i służy do modyfikowania smaku i zapachu żywności.
Badania aminokwasów
Leucyna została po raz pierwszy wyizolowana, a jej wzór strukturalny opisał chemik Henri Braconneau w 1820 roku. Na początku XX wieku Hermann Emil Fischer był w stanie sztucznie zsyntetyzować ten związek. W 2007 roku w czasopiśmie Diabetes opublikowano wyniki badań naukowych nad funkcjami i właściwościami leucyny. Możesz zobaczyć wyniki i wnioski naukowców, klikając link (informacje są prezentowane w języku angielskim).
Eksperyment przeprowadzono na myszach laboratoryjnych. Zwierzęta podzielono na dwie grupy. W pierwszym z nich gryzonie otrzymywały regularne pożywienie, aw diecie drugiego był nadmiar tłustego pokarmu. Z kolei każdą z grup podzielono na podgrupy: w jednej z nich zwierzętom podawano 55 mg leucyny dziennie, w drugiej myszy oprócz proponowanej diety nie otrzymywały żadnych dodatkowych związków.
Zgodnie z wynikami 15 tygodni okazało się, że zwierzęta karmione tłustymi pokarmami przybrały na wadze. Jednak ci, którzy otrzymali dodatkową leucynę, zyskali o 25% mniej niż ci, którzy nie otrzymali aminokwasu w swojej diecie.
Ponadto analizy wykazały, że zwierzęta, którym podano leucynę, zużywały więcej tlenu niż inne. Oznacza to, że ich procesy metaboliczne przebiegały szybciej, a więcej kalorii zostało spalonych. Fakt ten pokazał naukowcom, że aminokwas spowalnia proces gromadzenia się tkanki tłuszczowej.
Badania laboratoryjne włókien mięśniowych i adipocytów w białej tkance tłuszczowej wykazały, że dodatkowe spożycie leucyny w organizmie stymuluje produkcję genu białka rozprzęgającego, który stymuluje intensywniejsze spalanie tłuszczu na poziomie komórkowym.
W 2009 roku naukowcy z University of Pennsylvania powtórzyli eksperyment swoich kolegów. Wyniki tego badania można znaleźć tutaj (informacje są również dostępne w języku angielskim). Wnioski naukowców zostały w pełni potwierdzone. Stwierdzono również, że przyjmowanie mniejszych ilości aminokwasu nie miało wpływu na myszy.
Biologiczna rola leucyny
Leucyna odgrywa ważną rolę w wielu procesach. Wykonuje następujące funkcje:
- spowalnia procesy kataboliczne w mięśniach;
- przyspiesza syntezę cząsteczek białka, co pomaga w budowie masy mięśniowej;
- obniża poziom cukru we krwi;
- zapewnia równowagę azotu i związków azotowych, która jest niezbędna do metabolizmu białek i węglowodanów;
- zapobiega nadmiernej syntezie serotoniny, co pomaga zmniejszyć zmęczenie i przyspieszyć regenerację po wysiłku.
Prawidłowa zawartość leucyny we krwi wzmacnia układ odpornościowy, sprzyja gojeniu się ran i przyspiesza regenerację po kontuzjach. Organizm wykorzystuje go jako źródło energii.
Zastosowanie w sporcie
Przy intensywnej aktywności fizycznej organizm potrzebuje więcej surowców do budowy włókien mięśniowych i pozyskiwania energii. W sporcie, zwłaszcza treningu siłowym, takim jak kulturystyka, trójbój siłowy, crossfit, leucyna jest powszechną praktyką.
Konieczne jest zmniejszenie intensywności katabolizmu i przyspieszenie procesów anabolicznych. Zazwyczaj aminokwas przyjmowany jest w postaci suplementu sportowego zawierającego kompleks BCAA. Zawiera trzy niezbędne aminokwasy - leucynę, izoleucynę i walinę.
W takich suplementach diety stosunek składników wynosi 2: 1: 1 (odpowiednio leucyna, jej izomer i walina), niektórzy producenci zwiększają zawartość tych pierwszych dwu-, a nawet czterokrotnie.
Aminokwas ten jest używany przez sportowców zarówno do budowy mięśni, jak i do utraty wagi. Ponadto suplementacja leucyną zwiększa potencjał energetyczny niezbędny do poprawy wyników sportowych.
Zastosowanie w medycynie
W celach leczniczych stosuje się również preparaty zawierające leucynę. Są przepisywane na ciężkie choroby wątroby, dystrofię, poliomyelitis, zapalenie nerwu, anemię i niektóre zaburzenia psychiczne.
Z reguły podawanie tego związku jest uzupełniane lekami zawierającymi kwas glutaminowy i inne aminokwasy w celu wzmocnienia efektu terapeutycznego.
Korzyści z leucyny dla organizmu obejmują następujące efekty:
- normalizacja funkcji hepatocytów;
- wzmocnienie odporności;
- zmniejszenie ryzyka otyłości;
- wsparcie prawidłowego rozwoju mięśni;
- przyspieszenie regeneracji po wysiłku fizycznym, zwiększona wydolność;
- korzystny wpływ na stan skóry.
Aminokwas służy do rekonwalescencji pacjentów cierpiących na dystrofię, jest przepisywany po długotrwałym poście. Znajduje również zastosowanie w leczeniu pacjentów onkologicznych i pacjentów z marskością wątroby. Stosowane są w celu przyspieszenia powrotu do zdrowia po urazach, zabiegach chirurgicznych, a także w programach przeciwdziałających starzeniu się.
Dzienne zapotrzebowanie
Zapotrzebowanie osoby dorosłej na 4-6 g leucyny dziennie. Sportowcy potrzebują nieco więcej tego związku.
- Jeśli celem jest zbudowanie masy mięśniowej, zaleca się przyjmowanie 5-10 gramów w trakcie i po treningu. Ten schemat utrzymuje wystarczający poziom leucyny we krwi podczas intensywnych ćwiczeń, co zapewnia stabilną budowę włókien mięśniowych.
- Jeżeli celem sportowca jest utrata masy ciała, wysuszenie, wówczas należy stosować suplementy zawierające leucynę 2-4 razy dziennie, w ilości ok. 15 g. Suplement przyjmuje się w trakcie i po treningu, a także 1-2 razy dziennie między posiłkami. Ten schemat stymuluje metabolizm i wspomaga spalanie tłuszczu. Jednocześnie zachowana zostaje masa mięśniowa, a procesy kataboliczne zostają zahamowane.
Przekroczenie normy może prowadzić do nadmiaru leucyny w organizmie i być szkodliwe dla zdrowia. Wskazana jest konsultacja z lekarzem przed zastosowaniem leków lub suplementów diety zawierających ten aminokwas. Sportowcy mogą liczyć na doświadczonego profesjonalnego trenera, który znajdzie odpowiednią dawkę.
Konsekwencje niedoboru i nadmiaru leucyny w organizmie
Leucyna jest aminokwasem egzogennym, dlatego niezwykle ważne jest, aby uzyskać wystarczającą ilość tego związku z zewnątrz. Jego brak w organizmie prowadzi do ujemnego bilansu azotowego i zaburza przebieg procesów metabolicznych.
Niedobór leucyny powoduje zahamowanie wzrostu u dzieci z powodu niewystarczającej produkcji hormonu wzrostu. Również brak tego aminokwasu wywołuje rozwój hipoglikemii. Patologiczne zmiany zaczynają się w nerkach, tarczycy.
Nadmiar leucyny może również powodować różne problemy. Nadmierne spożycie tego aminokwasu przyczynia się do rozwoju następujących stanów patologicznych:
- zaburzenia neurologiczne;
- stany subdepresyjne;
- bóle głowy;
- hipoglikemia;
- rozwój negatywnych reakcji immunologicznych;
- zanik tkanki mięśniowej.
Źródła żywności leucyny
Organizm pozyskuje ten aminokwas wyłącznie z pożywienia lub specjalnych suplementów i leków - ważne jest, aby zapewnić odpowiednią podaż tego związku.
Jeden z suplementów leucyny
Aby to zrobić, zaleca się użycie następujących produktów:
- orzechy;
- soja;
- groch, rośliny strączkowe, orzeszki ziemne;
- sery (cheddar, parmezan, szwajcarski, poshekhonsky);
- produkty mleczne i mleko pełne;
- indyk;
- czerwony kawior;
- ryby (śledź, łosoś różowy, labraks, makrela, sandacz, szczupak, dorsz, mintaj);
- wołowina i wątroba wołowa;
- kurczak;
- owieczka;
- kurze jaja;
- zboża (proso, kukurydza, brązowy ryż);
- sezam;
- kałamarnica;
- proszek jajeczny.
Leucyna znajduje się w koncentratach i izolatach białek stosowanych przez sportowców.
Przeciwwskazania
Niektóre rzadkie dziedziczne anomalie są przeciwwskazaniami do przyjmowania leucyny.
- Leucynooza (choroba Menkesa) to wrodzone zaburzenie metaboliczne aminokwasów hydrofobowych (leucyny, izoleucyny i waliny). Ta patologia jest wykrywana już w pierwszych dniach życia. Choroba wymaga wyznaczenia specjalnej diety, z której wykluczone są pokarmy białkowe. Zastępują go hydrolizaty białek, które nie posiadają kompleksu aminokwasów BCAA. Charakterystycznym objawem leucynozy jest specyficzny zapach moczu, przypominający aromat palonego cukru lub syropu klonowego.
- Obraz kliniczny podobny do zespołu Menkesa daje także inna choroba uwarunkowana genetycznie - kwasica izowaleratemia. Jest to izolowane zaburzenie metabolizmu leucyny, w którym również należy wykluczyć wchłanianie tego aminokwasu do organizmu.
Wiele reakcji biochemicznych w organizmie jest niemożliwych bez leucyny. Można go uzyskać z produktów spożywczych w wymaganej ilości tylko przy zbilansowanej diecie, jednak przy intensywnym wysiłku fizycznym spożycie aminokwasów znacznie wzrasta.
Przyjmowanie leucyny jest niezbędne dla sportowców pragnących przyspieszyć budowę mięśni poprzez zmniejszenie tempa procesów katabolicznych. Przyjmowanie aminokwasu pomoże Ci schudnąć przy zachowaniu niezmienionej objętości mięśni.
