L-Isoleucin
Zuletzt geprüft am
Aminosäuren
Isoleucin · L-Ile · Ile
Auf einen Blick
- Was es ist
- Eine proteinogene, essenzielle, verzweigtkettige Aminosäure (BCAA), zusammen mit Leucin und Valin. Beim erwachsenen Menschen gilt sie als unentbehrlich, der Körper kann sie nicht selbst herstellen
- Vorkommen
- Natürlicher Bestandteil praktisch aller tierischen und pflanzlichen Eiweißquellen, besonders in Molkenprotein, Fleisch, Fisch, Eiern und Hülsenfrüchten. Wird im Muskel- und Fettgewebe abgebaut, über dieselben Enzyme wie Leucin und Valin
- Wirkform in Studien
- Uneinheitlich, und für die zentrale Frage nach reinem, oral eingenommenem Isoleucin lückenhaft. Die beiden gefundenen Humanstudien zu reinem Isoleucin nutzten beide eine intravenöse Infusion, keine orale Einnahme. Die Studien zu Muskelproteinsynthese, Muskelkater und sportlicher Erholung prüften dagegen ausnahmslos ein orales Gemisch aus Leucin, Isoleucin und Valin oder Molkenprotein, nie Isoleucin allein
- Übliche Studiendosis
- Bei intravenöser Infusion 0,5 Mikromol pro Kilogramm und Minute (Schwenk und Haymond) beziehungsweise eine individuell auf einen Zielspiegel titrierte Infusion (Olde Damink und Kollegen). Bei den Gemisch-Studien zu Sport-Erholung meist 5 bis 20 Gramm Gesamt-BCAA pro Tag oder als Einzelbolus vor beziehungsweise nach dem Training, mit einem Isoleucin-Anteil von grob einem Viertel bis einem Fünftel der Gesamtmenge
- Zusammenspiel
- Isoleucin teilt sich mit Leucin und Valin denselben Aufnahmeweg im Darm und im Muskel sowie dieselben Abbauenzyme. In einer älteren Tierstudie hemmten sich die drei Aminosäuren bei gleichzeitiger Gabe wechselseitig bei der Darmaufnahme. Beim Menschen zeigte eine Studie, dass die Zugabe von Isoleucin und Valin zu einer sonst wirksamen Leucin-Dosis den verlängerten Anstieg der Muskelproteinsynthese nicht zusätzlich verstärkte, ein möglicher Hinweis auf dieselbe Konkurrenz
- Verträglichkeit
- Eine eigene Dosis-Verträglichkeitsstudie zu reinem, oral eingenommenem Isoleucin liegt uns nicht vor. Zur Sicherheit einer hochdosierten BCAA-Zufuhr insgesamt siehe den Abschnitt Sicherheit und Wechselwirkungen
Was diesem Stoff zugesprochen wird
Was die Studien hergeben.
Jede Zuschreibung hat ihre eigene Bewertung. So liest Du die Studienlage.
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01
Insulinunabhängige Glukoseaufnahme in den Skelettmuskel, Rattenmodell
Nur Labor und TierEinordnung und Einschränkungen
In einer Fütterungsstudie an nüchternen, nahrungsentzogenen Ratten senkte eine orale Gabe von Isoleucin den Plasmaglukosespiegel signifikant, während Leucin das nicht tat. Nach einem intravenösen Bolus radioaktiv markierter Glukose war die Glukoseaufnahme im Skelettmuskel unter Isoleucin um 73 Prozent höher als bei unbehandelten Kontrolltieren, ohne einen Anstieg der Aktivität der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK) alpha1; die AMPK-alpha2-Aktivität sank sogar leicht, vermutlich als Folge eines gesunkenen AMP-zu-ATP-Verhältnisses. Die Autoren, die für ein japanisches Pharmaunternehmen arbeiten, werten das als Hinweis auf einen insulin- und AMPK-unabhängigen Mechanismus der Glukoseaufnahme unter Isoleucin. Das ist ein Tiermodell mit oraler Isoleucin-Gabe an Ratten, keine Aussage über den Menschen [1]
Quellen: 1
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02
Durchblutete Unterarm-Glukoseaufnahme unter intravenöser Isoleucin-Infusion bei nüchternen, gesunden Menschen, verringert statt erhöht
HinweiseEinordnung und Einschränkungen
In der bislang einzigen gefundenen Humanstudie zu reinem Isoleucin und Glukoseaufnahme (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "isoleucine" "glucose uptake" (alle Publikationstypen), 16 Treffer) erhielten nüchterne, gesunde Probanden über eine intravenöse Infusion entweder Kochsalzlösung oder eine von mehreren Aminosäuren, darunter reines Isoleucin mit 0,5 Mikromol pro Kilogramm und Minute. Die Teilnehmerzahl je Gruppe nennt das Abstract nicht. Anders als im Rattenmodell (vorige Zeile) sank die Glukoseaufnahme im Unterarmgewebe unter der Isoleucin-Infusion gegenüber der unveränderten Kochsalzgruppe (p kleiner 0,05); einen exakten Zahlenwert oder ein Konfidenzintervall nennt das Abstract dafür nicht, deshalb hier Hinweise statt Nicht bestätigt. Die Autoren werten das als Konkurrenz zwischen der Aminosäure und Glukose als oxidatives Substrat im Unterarmgewebe. Diese Studie prüfte eine intravenöse, keine orale Isoleucin-Zufuhr, das Ergebnis lässt sich nicht ohne Weiteres auf eine orale Nahrungsergänzung übertragen [2]
Quellen: 2
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03
Leber- und Muskelprotein-Stoffwechsel unter intravenöser Isoleucin-Gabe bei Menschen mit chronisch eingeschränkter Leberfunktion, in einem Modell einer simulierten oberen Verdauungsblutung
HinweiseEinordnung und Einschränkungen
Randomisierte Studie an 16 klinisch stabilen, nüchternen Erwachsenen mit chronisch eingeschränkter Leberfunktion. Über eine Magensonde erhielten alle Teilnehmenden alle 4 Stunden eine Aminosäurelösung, die die Zusammensetzung von Hämoglobin nachahmt und dabei kein Isoleucin enthält, das simuliert die Eiweißbelastung durch abgebautes Hämoglobin, wie sie nach einer oberen Verdauungsblutung auftreten kann. Zusätzlich wurden die Teilnehmenden randomisiert einer intravenösen Isoleucin-Infusion oder einer Kochsalz-Kontrollinfusion zugeteilt, gemessen wurde die Protein-Nettobilanz von Leber und Muskel über eine Multikatheter-Technik mit stabilen Isotopen. Die simulierte Eiweißbelastung senkte den Isoleucin-Spiegel im Blut, was durch die Isoleucin-Infusion abgeschwächt wurde. Unter Isoleucin-Infusion zeigte sich eine positive Netto-Phenylalanin-Bilanz über Leber und Muskel, ein Hinweis auf gesteigerte Proteinsynthese beziehungsweise gebremsten Proteinabbau, während sich in der Kontrollgruppe kein signifikanter Effekt zeigte; exakte Zahlenwerte oder Konfidenzintervalle für diese Bilanzen nennt das Abstract nicht. Nieren- und Darmwand-Proteinstoffwechsel blieben unbeeinflusst. Es handelt sich um eine kleine, klinisch sehr spezifische Population mit intravenöser statt oraler Gabe, das Ergebnis lässt sich nicht auf eine orale Isoleucin-Zufuhr bei gesunden Menschen übertragen [3]
Quellen: 3
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04
Muskelproteinsynthese und Muskelaufbau bei gesunden, trainierenden Menschen unter Isoleucin allein oder als Teil eines BCAA-Gemischs
Keine Studien gefundenEinordnung und Einschränkungen
Zu einer gezielten oralen Isoleucin-Einzelgabe und ihrer Wirkung auf die Muskelproteinsynthese liegt uns keine Humanstudie vor (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "isoleucine" "muscle protein synthesis" (alle Publikationstypen) (Anzeige auf 30 Treffer begrenzt), 24 Treffer, ausschliesslich Übersichtsarbeiten, Gemisch-Studien oder das oben beschriebene Leber-Modell). Eine Übersichtsarbeit von 2017 berichtete, keine Studie zur Muskelproteinsynthese nach oraler BCAA-Gabe allein gefunden zu haben, sondern nur zwei Studien mit intravenöser Infusion. Diese Literaturübersicht ist insoweit unvollständig: Eine ebenfalls 2017 veröffentlichte Studie an zehn krafttrainierten jungen Männern fand nach 5,6 g BCAA im Anschluss an Krafttraining eine um 22 Prozent höhere myofibrilläre Muskelproteinsynthese als unter Placebo (Jackman et al., 2017). Das ist ein akuter Gemischbefund, kein Nachweis für Isoleucin allein oder langfristigen Muskelaufbau. Beide fanden unter der Infusion eine sinkende Proteolyse, aber keine belegte Steigerung der Muskelproteinsynthese, in Summe also einen verringerten, nicht einen gesteigerten Proteinumsatz [4]. Im Detail, eine dreistündige BCAA-Infusion bei 10 nüchternen Probanden unterdrückte die Ganzkörper-Proteolyse deutlich (Phenylalanin-Fluss, p kleiner 0,002), ohne dass sich die Phenylalanin-Aufnahme im Unterarm, ein Mass für die Muskelproteinsynthese, nachweisbar erhöhte [6]. Eine 16-stündige BCAA-Infusion bei 8 Probanden bestätigte die anhaltende Unterdrückung der Proteolyse (Netto-Phenylalanin-Freisetzung im Unterarm minus 3 plus/minus 2 gegenüber minus 18 plus/minus 4 Nanomol pro Minute pro 100 Milliliter unter Kochsalz, p kleiner 0,02), wieder ohne einen belegten Anstieg der Synthese [7]. Beide Infusionsstudien prüften ein BCAA-Gemisch, nicht Isoleucin allein und nicht oral. Ihr Befund zur verringerten Abbaurate schließt den oben beschriebenen akuten Syntheseanstieg nach oraler BCAA-Gabe und Krafttraining nicht aus. Eine weitere Übersichtsarbeit von 2019 kommt für isoliert eingenommene BCAA zum selben vorsichtigen Schluss und beschreibt einen möglichen Gegeneffekt, in einer randomisierten Studie an 40 jungen Männern wurden 6,25 Gramm Molkenprotein unter anderem mit Leucin auf insgesamt 5 Gramm Leucin ergänzt und mit 25 Gramm Molkenprotein verglichen, also der vierfachen Proteinmenge. Zwischen 1,5 und 4,5 Stunden blieb die Muskelproteinsynthese bei allen getesteten Varianten über dem Ausgangswert, war aber unter 25 Gramm Molkenprotein und der mit Leucin auf 5 Gramm ergänzten Portion am höchsten. Auch die BCAA-Variante blieb über dem Ausgangswert; der verlängerte Anstieg fehlte dort also nicht vollständig. Als möglicher Grund wird eine gemeinsame, kompetitive Aufnahme der drei verzweigtkettigen Aminosäuren über denselben Transportweg diskutiert, die die Leucin-Aufnahme in Darm- und Muskelzellen verringern könnte [5, 8]. An dieser Studie war auch die Nestle Research Centre in Lausanne beteiligt. Diese kompetitive Aufnahme wurde ursprünglich in einer älteren Tierstudie an Ratten beschrieben, sowohl im lebenden Tier als auch an einem ausgestülpten Darmschlingen-Modell im Reagenzglas, keine Aussage am Menschen [9]. Ob eine reine Isoleucin-Gabe für sich genommen etwas zur Muskelproteinsynthese beiträgt, bleibt nach dieser Literatur offen, mit dem Hinweis, dass eine Isoleucin-Zugabe zu Leucin in mindestens einer Studie den Effekt von Leucin allein nicht verstärkt hat
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05
Muskelkater und Muskelschädigungsmarker (Kreatinkinase, Laktatdehydrogenase) nach intensivem Training, ausschliesslich als BCAA-Gemisch geprüft
Studienlage offenEinordnung und Einschränkungen
Zu Isoleucin allein und Muskelkater oder Muskelschädigungsmarkern nach dem Training liegt uns keine Humanstudie vor. Die verfügbare Literatur prüft ausnahmslos ein Gemisch aus Leucin, Isoleucin und Valin. Eine Meta-Analyse aus 9 randomisierten Studien an trainierten Männern fand unter einem BCAA-Gemisch gegenüber Kontrollgruppe eine Senkung der Kreatinkinase innerhalb der ersten 24 Stunden, nach 24 und nach 48 Stunden sowie eine Linderung des subjektiven Muskelkaters innerhalb der ersten 24 Stunden, aber keinen Effekt auf die Laktatdehydrogenase zu irgendeinem Messzeitpunkt, exakte Effektmasse und Konfidenzintervalle je Zeitpunkt nennt das Abstract nicht [10]. Eine ältere Meta-Analyse aus 8 randomisierten Studien fand ebenfalls eine Senkung der Kreatinkinase (innerhalb 24 Stunden minus 71,55 Einheiten pro Liter, 95-Prozent-Konfidenzintervall minus 93,49 bis minus 49,60; nach 24 Stunden minus 145,04 Einheiten pro Liter, minus 253,66 bis minus 36,43), fand aber keinen signifikanten Effekt auf subjektiven Muskelkater oder Laktatdehydrogenase zu irgendeinem Messzeitpunkt [11]. Die beiden Meta-Analysen widersprechen sich damit gerade bei der Frage, ob Muskelkater selbst gelindert wird, eine findet einen frühen Effekt, die andere keinen. Da beide auf überlappenden, aber nicht identischen Studienbeständen zu einem Gemisch beruhen und keine von beiden Isoleucin allein prüft, wird hier für Isoleucin als Einzelstoff Studienlage offen vergeben, mit dem Hinweis, dass die Datenlage zur Stoffgruppe insgesamt uneinheitlich ist
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06
Bildung des antimikrobiellen Peptids Beta-Defensin 1 in menschlichen Darmzellen, Zellkulturmodell
Nur Labor und TierEinordnung und Einschränkungen
In einer Zellkulturuntersuchung an der menschlichen Kolonkrebs-Zelllinie HCT-116 erhöhte eine Behandlung mit Isoleucin, ebenso wie mit Arginin und mit Rinderserumalbumin, die Genexpression von humanem Beta-Defensin 1, einem antimikrobiellen Peptid der Darmschleimhaut, gemessen per quantitativer PCR. Nur die Albumin-Behandlung steigerte zusätzlich die Sekretion des Peptids und ging mit einer vermehrten Expression von c-myc einher. Die Autoren spekulieren, dass immunstärkende Inhaltsstoffe in medizinischen Trinknahrungen über diesen Weg wirken könnten, das ist aber eine Zellkulturuntersuchung an einer Krebszelllinie, keine Aussage über die Aufnahme von Isoleucin beim lebenden Menschen [12]
Quellen: 12
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07
Zusammenhang zwischen Isoleucin-Zufuhr beziehungsweise Isoleucin-Blutspiegel und Markern der Insulinempfindlichkeit über die Zeit, Beobachtungsdaten
HinweiseEinordnung und Einschränkungen
Mehrere grosse Beobachtungsstudien untersuchen, ob eine höhere Isoleucin-Zufuhr über die Nahrung oder ein höherer Isoleucin-Spiegel im Blut mit einer späteren Verschlechterung der Blutzuckerregulation zusammenhängt, und kommen zu uneinheitlichen Ergebnissen. Eine Meta-Analyse aus 9 Beobachtungsstudien zu zirkulierenden BCAA-Spiegeln fand für Isoleucin eine Odds Ratio von 2,12 (95-Prozent-Konfidenzintervall 2,00 bis 2,25, p kleiner 0,00001) für eine spätere klinische Diagnose einer Blutzuckerregulationsstörung, konsistent über drei Nachbeobachtungszeiträume von 0 bis 6, 6 bis 12 und 12 oder mehr Jahren. Die Autoren selbst schlagen vor, zirkulierende BCAA eher als frühen Biomarker zu verstehen statt als erwiesene Ursache, und nennen als Einschränkung eine erhebliche Heterogenität zwischen den eingeschlossenen Studien sowie nur teilweise kontrollierte Störfaktoren [13]. Eine gepoolte Auswertung dreier US-amerikanischer Kohortenstudien mit über 16.000 Ereignissen über bis zu 32 Jahre fand für die mit der Nahrung aufgenommene Isoleucinmenge eine Hazard Ratio von 1,13 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,07 bis 1,19) beim Vergleich des höchsten mit dem niedrigsten Fünftel der Zufuhr, nach Anpassung für traditionelle Risikofaktoren einschliesslich Body-Mass-Index [14]. Eine japanische Kohortenstudie an 13.525 Personen findet für die Gesamtmenge an BCAA, gemessen als Anteil am gesamten Nahrungsprotein statt als absolute Menge, bei Frauen die gegenteilige Richtung, das höchste Drittel der BCAA-Zufuhr war mit einer Hazard Ratio von 0,57 (95-Prozent-Konfidenzintervall 0,36 bis 0,90) gegenüber dem niedrigsten Drittel assoziiert; bei Männern zeigte sich für Leucin allein ein statistisch nicht eindeutiger Zusammenhang in dieselbe Richtung (Hazard Ratio 0,70, 95-Prozent-Konfidenzintervall 0,48 bis 1,02), eine isoleucinspezifische Zahl nennt diese Studie nicht [15]. Die Autoren der US-Kohortenstudie ordnen diesen Unterschied selbst der abweichenden Berechnung der Zufuhr (relativ zum Protein statt absolut) und der unterschiedlichen Hauptquelle von BCAA in der jeweiligen Landesernährung zu, in den USA vor allem Fleisch, in Japan auch Getreide und Kartoffeln. Nach der Regel für Widersprüche wird hier nicht Widersprüchlich vergeben, weil die drei Quellen unterschiedliche Expositionsmasse verwenden (Blutspiegel gegenüber absoluter Zufuhr gegenüber relativer Zufuhr), unterschiedliche Populationen einschliessen und eine von ihnen keine isoleucinspezifische Zahl nennt, die Lage ist damit uneinheitlich, nicht sauber gegenläufig am selben Mass. Eine Meta-Analyse aus 8 randomisierten Interventionsstudien fand ergänzend, dass eine orale BCAA-Supplementierung den zirkulierenden Leucin-Spiegel gegenüber Kontrollgruppe moderat erhöhte (Mitteldifferenz 39,65 Mikromol pro Liter, 95-Prozent-Konfidenzintervall 3,54 bis 75,76, p gleich 0,03); in denselben Übersichtsdaten aus 7 Ernährungserhebungen war eine höhere Gesamt-BCAA-Zufuhr mit einer höheren Odds Ratio für eine spätere Blutzuckerregulationsstörung (1,32, 95-Prozent-Konfidenzintervall 1,14 bis 1,53), aber mit einer niedrigeren Odds Ratio für ein hohes Körpergewicht (0,62, 95-Prozent-Konfidenzintervall 0,47 bis 0,82) assoziiert, zwei gegenläufige Richtungen in derselben Übersichtsarbeit [16]. Keine dieser Quellen prüft eine gezielte Isoleucin- oder BCAA-Nahrungsergänzung mit einer klinischen Diagnose als Endpunkt, es handelt sich durchgehend um Beobachtungsdaten zu Ernährungsgewohnheiten oder Blutspiegeln, beziehungsweise bei der letztgenannten Quelle um einen kurzfristigen Laborwert-Endpunkt aus randomisierten Studien
Studien im Detail
Glukosestoffwechsel, Tier- und Humandaten in unterschiedliche Richtungen
Isoleucin wird in Sportnahrung-Kreisen oft mit einer insulinunabhängigen Blutzuckerregulation in Verbindung gebracht. Die Grundlage dafür ist überwiegend eine Rattenstudie eines japanischen Pharmaunternehmens, orale Isoleucin-Gabe an nahrungsentzogene Tiere senkte den Blutzucker und steigerte die Glukoseaufnahme im Skelettmuskel um 73 Prozent, ohne dass die energiesensorische AMP-aktivierte Proteinkinase dabei aktiviert wurde [1]. Die einzige uns bekannte Humanstudie zu reinem Isoleucin und Glukoseaufnahme findet dagegen das Gegenteil, eine intravenöse Isoleucin-Infusion senkte die Glukoseaufnahme im Unterarmgewebe nüchterner, gesunder Menschen, konsistent mit einer älteren Vorstellung, dass Aminosäuren mit Glukose als oxidatives Substrat konkurrieren [2]. Beide Studien sind nicht direkt vergleichbar, unterschiedliche Spezies, unterschiedliches Gewebe, unterschiedlicher Applikationsweg (oral beim Tier, intravenös beim Menschen), deshalb wird hier kein Widerspruch im Sinn der Bewertungsskala festgestellt, siehe die jeweiligen Zeilen der Wirkungstabelle. Für den Menschen bleibt festzuhalten, dass die populäre Zuschreibung einer insulinunabhängigen Glukoseaufnahme durch Isoleucin bislang keine stützende Humanstudie hat, sondern die einzige vorliegende Humanstudie in die Gegenrichtung zeigt.
Muskelproteinstoffwechsel unter Isoleucin allein
Eine einzige Humanstudie hat reines Isoleucin gezielt in einen Proteinstoffwechsel-Zusammenhang gebracht, allerdings in einer sehr engen klinischen Fragestellung. Bei Menschen mit chronisch eingeschränkter Leberfunktion verbesserte eine intravenöse Isoleucin-Infusion während einer künstlich simulierten Eiweißbelastung (die die Wirkung von Blut aus einer oberen Verdauungsblutung nachahmt) die Nettobilanz von Leber- und Muskelprotein gegenüber einer Kochsalz-Kontrolle [3]. Das ist eine kleine, klinisch sehr spezifische Studie mit intravenöser Gabe, sie erlaubt keine Aussage über eine orale Isoleucin-Einnahme bei gesunden, trainierenden Menschen.
Muskelproteinsynthese, Muskelaufbau und Sport-Erholung als Gemisch-Frage
Für die im Sportkontext am häufigsten gestellte Frage, ob Isoleucin den Muskelaufbau fördert oder die Erholung nach dem Training verbessert, existiert keine Studie zu Isoleucin allein. Die vorhandene Literatur behandelt entweder komplette BCAA-Gemische oder Leucin als das nach übereinstimmender Studienlage potenteste Mitglied der Gruppe. Eine Übersichtsarbeit von Wolfe aus dem Jahr 2017 berichtete nur zwei ältere Arbeiten mit intravenöser BCAA-Infusion und keine orale Studie zur Muskelproteinsynthese. Diese Übersicht erfasst die ebenfalls 2017 veröffentlichte Studie von Jackman und Kollegen nicht: Dort lag die myofibrilläre Muskelproteinsynthese nach 5,6 g BCAA und Krafttraining bei zehn jungen Männern um 22 Prozent über Placebo (Originalstudie). Die beiden älteren Infusionsarbeiten berichteten eine Verringerung des Proteinabbaus ohne belegten Syntheseanstieg [4, 6, 7]. Der Autor dieser Übersichtsarbeit legt seine Interessen offen, er hat Forschungsgelder und Honorare von der US-amerikanischen Rindfleischwirtschaft, von Abbott Nutrition, Danone und PepsiCo erhalten und hält Anteile an einer Firma für vollständige Aminosäure-Mischungen, was für eine kritische Haltung gegenüber isolierten BCAA-Produkten eher spricht als dagegen, aber dennoch offengelegt gehört [4]. Eine unabhängige Übersichtsarbeit aus Brasilien kommt zum selben vorsichtigen Schluss und beschreibt eine randomisierte Studie, in der die Zugabe von Isoleucin und Valin zu einer leucinreichen, niedrig dosierten Molkenprotein-Portion den verlängerten Anstieg der Muskelproteinsynthese nicht zusätzlich verstärkte, möglicherweise weil sich die drei Aminosäuren einen Transportweg teilen [5, 8]. Die zugrunde liegende Konkurrenzhypothese stammt aus einer alten Tierstudie zur Darmaufnahme, ebenfalls keine Humandaten [9].
Zur ebenfalls stark beworbenen Wirkung auf Muskelkater und Muskelschädigungsmarker existieren nur Studien zum kompletten BCAA-Gemisch, mit uneinheitlichem Bild, eine neuere Meta-Analyse findet eine frühe Linderung des Muskelkaters, eine ältere nicht, beide finden übereinstimmend eine Senkung der Kreatinkinase, aber keinen Effekt auf die Laktatdehydrogenase [10, 11].
Tier- und Laborstudien
Die folgenden Befunde stammen aus Tierversuchen oder aus Zellkulturuntersuchungen. Aus keinem von ihnen folgt eine Aussage über die Wirkung einer Isoleucin-Einnahme beim Menschen.
Eine Rattenstudie fand nach oraler Isoleucin-Gabe an nahrungsentzogene Tiere eine um 73 Prozent gesteigerte Glukoseaufnahme im Skelettmuskel bei gleichzeitig gesunkenem Blutzucker, ohne Beteiligung der AMP-aktivierten Proteinkinase [1]. Eine deutlich ältere Tierstudie beschrieb, dass sich Leucin, Isoleucin und Valin bei gleichzeitiger Gabe im Darm der Ratte gegenseitig bei der Aufnahme behindern, gezeigt sowohl im lebenden Tier als auch an einem ausgestülpten Darmschlingen-Modell im Reagenzglas [9]. In einer Zellkulturuntersuchung an einer menschlichen Kolonkrebs-Zelllinie erhöhte Isoleucin, neben Arginin und Rinderserumalbumin, die Genexpression des antimikrobiellen Peptids Beta-Defensin 1, ein Laborbefund an Zellen, keine Aussage über eine Wirkung im lebenden Darm [12].
Sicherheit und Wechselwirkungen
Für reines, oral eingenommenes Isoleucin liegt uns keine eigene Dosis-Verträglichkeitsstudie vor, wir können deshalb keine belastbare obere Grenze nennen. Der einzige Übertragbarkeitsvorbehalt, der für die Nutzenaussagen in diesem Eintrag gilt, gilt hier ebenso, keine der beiden Humanstudien zu reinem Isoleucin prüfte eine orale Einnahme, beide arbeiteten mit einer intravenösen Infusion in eng umschriebenen klinischen Situationen [2, 3].
Zur allgemeinen Sicherheit einer hohen BCAA-Zufuhr existiert eine breitere, aber ebenfalls nicht auf eine gezielte Supplementierung mit klinischem Endpunkt gestützte Datenlage. Beobachtungsstudien zeigen wiederholt, dass höhere zirkulierende oder mit der Nahrung aufgenommene Mengen an Isoleucin und den beiden anderen BCAA mit einer höheren statistischen Wahrscheinlichkeit für eine spätere Verschlechterung der Blutzuckerregulation einhergehen [13, 14], während eine japanische Kohortenstudie mit einem anders berechneten Expositionsmass (Anteil am Gesamtprotein statt absolute Menge) bei Frauen die gegenteilige Richtung findet [15]. Diese Assoziationen stammen durchgehend aus Beobachtungsdaten zu Ernährungsgewohnheiten oder Blutspiegeln, nicht aus kontrollierten Studien zu einer gezielten Isoleucin- oder BCAA-Nahrungsergänzung, eine Ursache-Wirkungs-Richtung lässt sich daraus nicht ableiten, und die Autorinnen und Autoren der grössten Übersichtsarbeit schlagen selbst vor, zirkulierende BCAA eher als Biomarker denn als erwiesene Ursache zu verstehen [13]. Eine Meta-Analyse aus randomisierten Studien zeigt zusätzlich, dass eine orale BCAA-Supplementierung den zirkulierenden Leucin-Spiegel nur moderat erhöht [16], eine gezielte Supplementierung mit Isoleucin allein wurde in keiner uns bekannten Studie auf einen klinischen Blutzucker-Endpunkt hin geprüft. Ob diese Beobachtungen auf eine gezielte Isoleucin-Nahrungsergänzung übertragbar sind, ist damit ebenso offen wie die Nutzenfragen in der Wirkungstabelle, siehe die Übertragbarkeitsvorbehalte dort.
Isoleucin, Leucin und Valin teilen sich einen gemeinsamen Aufnahmeweg im Darm und im Gehirn sowie gemeinsame Abbauenzyme. Eine sehr hohe, einseitige Zufuhr einer einzelnen dieser drei Aminosäuren könnte deshalb rein mechanistisch die Aufnahme der beiden anderen beeinträchtigen, das ist ein aus Tierdaten abgeleiteter, hypothetischer Mechanismus, keine am Menschen geprüfte Wechselwirkung [9]. Zu Wechselwirkungen mit Medikamenten liegt uns keine geprüfte eigene Quelle vor.
Quellen zum Nachlesen
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Randomisierte, doppelblinde Parallelgruppenstudie, n=40 Männer · 2014
Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial.
Churchward-Venne TA, et al. Am J Clin Nutr
Zur Zuschreibung: 04
- 09
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10
Meta-Analyse aus 9 randomisierten Studien zu BCAA-Gemischen bei trainierten Männern · 2021
Does Branched-Chain Amino Acids (BCAAs) Supplementation Attenuate Muscle Damage Markers and Soreness after Resistance Exercise in Trained Males? A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials.
Khemtong C, et al. Nutrients
Zur Zuschreibung: 05
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11
Meta-Analyse aus 8 randomisierten Studien zu BCAA-Gemischen, mit einem 2018 veröffentlichten Corrigendum (PMID 29277517), dessen Inhalt uns nur als Titel ohne Abstract oder Volltext vorliegt · 2017
Branched-chain amino acid supplementation and exercise-induced muscle damage in exercise recovery: A meta-analysis of randomized clinical trials.
Rahimi MH, et al. Nutrition
Zur Zuschreibung: 05
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13
Systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse aus 9 Beobachtungsstudien zu zirkulierenden BCAA-Spiegeln · 2022
The Association between Circulating Branched Chain Amino Acids and the Temporal Risk of Developing Type 2 Diabetes Mellitus: A Systematic Review & Meta-Analysis.
Ramzan I, et al. Nutrients
Zur Zuschreibung: 07
- 14
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16
Meta-Analyse aus 8 randomisierten Interventionsstudien zur oralen BCAA-Supplementierung und 7 Studien zu Ernährungserhebungen · 2019
Dietary branched-chain amino acids intake exhibited a different relationship with type 2 diabetes and obesity risk: a meta-analysis.
Okekunle AP, et al. Acta Diabetol
Zur Zuschreibung: 07
Bei H.P.N
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