L-Valin
Zuletzt geprüft am
Aminosäuren
Valin · L-Val · Val · BCAA
Auf einen Blick
- Was es ist
- Eine proteinogene, essenzielle, verzweigtkettige Aminosäure (BCAA, branched-chain amino acid), zusammen mit Leucin und Isoleucin. 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 Isoleucin
- Wirkform in Studien
- Für die zentrale Frage nach reinem, isoliert gegebenem Valin durchgehend lückenhaft. Keine der gefundenen Humanstudien gab Valin als alleinigen Wirkstoff. Valin kam entweder als Teil eines BCAA-Gemischs vor (oral oder intravenös), als gezielte Beimischung zu einer Leucin-Zulage, um den Valin-Spiegel konstant zu halten, oder als Begleitmesswert in Dosis-Eskalationsstudien, in denen tatsächlich Leucin und nicht Valin verabreicht wurde
- Übliche Studiendosis
- In den wenigen Studien, die Valin überhaupt als Wirkstoff enthielten, meist als Teil eines Gemischs mit rund 3 bis 18,5 Gramm Gesamt-BCAA täglich oder als Einzelbolus (oral), beziehungsweise 3,4 bis rund 18,5 Gramm (intravenös). Als gezielte Beimischung zu einer Leucin-Zulage bei älteren Menschen wurden 0,0068 g/kg Valin verwendet (bei 70 kg rund 0,5 Gramm). In einer Studie an schwer kranken Menschen wurden 11,25 g Valin enteral als Teil einer Alanin-Glutamin-Valin-Mischung gegeben. Zum Vergleich, die mittlere Zufuhr über die normale Ernährung liegt bei rund 3,8 bis 4,5 Gramm pro Tag
- Zusammenspiel
- Valin teilt sich mit Leucin und Isoleucin denselben Aufnahmeweg im Darm, im Muskel und über die Blut-Hirn-Schranke sowie dieselben Abbau-Enzyme. Eine hohe, isolierte Leucin-Zufuhr senkt ab bestimmten Schwellenwerten den Plasma-Valin-Spiegel (siehe eigene Wirkungszeile), BCAA-Gemischpräparate enthalten deshalb üblicherweise alle drei Aminosäuren statt Leucin allein
- Verträglichkeit
- Für Valin selbst liegt keine eigene Dosis-Eskalations- oder Verträglichkeitsstudie vor. Eine Übersichtsarbeit von 2023 fand für Valin keine Humanstudien an Gesunden zur Bestimmung einer Obergrenze
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
Muskelproteinsynthese und Muskelaufbau bei Menschen, Valin ausschließlich als Teil eines BCAA- oder Aminosäure-Gemischs oder als Beimischung zu Leucin geprüft, nie allein
Studienlage offenEinordnung und Einschränkungen
Zu einer gezielten oralen oder intravenösen Valin-Einzelgabe und ihrer Wirkung auf die Muskelproteinsynthese liegt uns keine Humanstudie vor (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "valine" "muscle protein synthesis" (alle Publikationstypen) (Anzeige auf 30 Treffer begrenzt), 31 Treffer, ausschließlich Übersichtsarbeiten und Gemisch-Studien). Eine 2017 veröffentlichte, frei zugängliche Übersichtsarbeit hält für die gesamte Stoffgruppe wörtlich fest, "Evidence indicates that leucine alone may exert and anabolic response ..., while no such data exists for isoleucine or valine" [1]. Dieselbe Arbeit beschreibt, dass eine hohe, alleinige Leucin-Zufuhr die Plasmakonzentration von Valin und Isoleucin senkt und deren Verfügbarkeit dadurch "rate limiting for muscle protein synthesis when leucine alone is consumed" werden kann, was aus Sicht des Autors der Grund ist, weshalb BCAA-Präparate üblicherweise alle drei Aminosäuren statt Leucin allein enthalten [1]. Für die beiden von ihm gefundenen Humanstudien zu einer intravenösen BCAA-Infusion zieht derselbe Autor ein deutlich kritischeres Fazit als die Originalarbeiten selbst, er wertet die dort gemessene ausbleibende Steigerung der Muskelproteinsynthese bei gleichzeitig gesunkenem Proteinabbau als tatsächliche Abnahme der Muskelproteinsynthese, während die Originalarbeiten selbst nur von einer nicht stimulierten Synthese sprechen, ohne selbst eine Abnahme zu behaupten [1, 4, 5]. Der Autor dieser Übersichtsarbeit legt eigene Interessen offen, Forschungsgelder und Honorare vom US-amerikanischen Rindfleisch-Marketingprogramm, von Abbott Nutrition, Danone und PepsiCo, Firmenanteile an einem Anbieter vollständiger Aminosäure-Mischungen (Essential Blends LLC) und eine Beratertätigkeit für Axcella LLC, was eher für eine kritische als eine wohlwollende Haltung gegenüber isolierten BCAA-Präparaten spricht, aber dennoch offengelegt gehört [1]. Eine unabhängige brasilianische Übersichtsarbeit kommt für isoliert eingenommene BCAA zum selben zurückhaltenden Schluss [2]. Im Detail, eine kontrollierte Studie an 10 postabsorptiven Probanden (10 weitere erhielten nur Kochsalzlösung) fand unter einer dreistündigen intravenösen BCAA-Infusion (vierfacher Anstieg der arteriellen BCAA-Konzentration) eine signifikante Suppression der Ganzkörper-Proteolyse (Phenylalanin-Fluss, p kleiner 0,002) und eine gehemmte Phenylalanin-Freisetzung im Unterarm (p kleiner 0,03), aber keine nachweisbare Steigerung der Phenylalanin-Aufnahme im Unterarm als Maß für die Muskelproteinsynthese [4]. Eine 16-stündige BCAA-Infusion bei 8 Probanden (Kontrollgruppe 10 Probanden mit 4-stündiger Kochsalzinfusion) bestätigte die anhaltende Suppression 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 berichteten Anstieg der Synthese [5]. Beide Studien prüfen Valin nur als Teil eines BCAA-Gemischs und intravenös, nicht oral. Eine randomisierte, doppelblinde Studie an 40 jungen Männern nach einseitigem Kniestreck-Krafttraining prüfte unter anderem eine niedrig dosierte Molkenprotein-Portion (6,25 g, 0,75 g Leucin), die zusätzlich mit Leucin, Isoleucin und Valin auf insgesamt 5,0 g Leucin angereichert wurde. Über 4,5 Stunden nach dem Training war die Muskelsyntheserate in allen Gruppen gegenüber dem Ausgangswert erhöht, am stärksten unter einer hochdosierten Molkenprotein-Portion (25 g, rund 267 Prozent über dem Ausgangswert) und unter einer allein mit Leucin auf 5,0 g angereicherten Portion (rund 220 Prozent, p=0,002 im Gruppenvergleich); das Abstract nennt für die zusätzlich mit Isoleucin und Valin angereicherte Gruppe keinen eigenen Zahlenwert, sie gehörte aber laut Abstract nicht zu den beiden Gruppen mit dem stärksten Effekt [3]. Bei dieser Studie waren 4 der 11 Autorinnen und Autoren dem Nestlé Research Centre (Nestec Ltd, Lausanne) zugeordnet, und der Schlusssatz des Abstracts formuliert das Ergebnis ausdrücklich mit Blick auf die Rezeptur von Eiweiß-Getränken [3]. Die zugrunde liegende Konkurrenzhypothese, Valin, Isoleucin und Leucin teilen sich einen Transportweg bei der Aufnahme, stammt aus einer alten Tierstudie zur Darmaufnahme an Ratten, sowohl im lebenden Tier als auch an einem ausgestülpten Darmschlingen-Modell im Reagenzglas, keine Humandaten [6]. Eine kontrollierte Studie an 6 kritisch kranken und 6 gesunden Erwachsenen prüfte eine dreistündige enterale Gabe von Alanin (11,25 g), Glutamin (7,5 g) und Valin (11,25 g) und fand keinen signifikanten Effekt der Zufuhr auf die Phenylalanin-Kinetik als Maß für den Muskelproteinstoffwechsel, weder Transport- noch Einbau- oder Freisetzungsraten änderten sich signifikant; auch hier wurde Valin nur als Teil eines Gemischs geprüft [7]. Eine placebokontrollierte Studie an 20 älteren Männern (70 Jahre) zeigte, dass eine Leucin-Zulage zu einer Mahlzeit die Muskelsyntheserate steigerte (0,083 plus/minus 0,008 gegenüber 0,053 plus/minus 0,009 Prozent pro Stunde, p kleiner 0,05); nach direkter Prüfung des frei zugänglichen Volltextes enthielt die Leucin-Diät zusätzlich kleine Mengen Valin (0,0068 g/kg) und Isoleucin (0,0116 g/kg), um deren Plasmaspiegel auf dem normalen postprandialen Niveau zu halten, und im Ergebnisteil blieb der Plasma-Valin-Spiegel zwischen Kontroll- und Leucin-Gruppe tatsächlich ohne signifikanten Unterschied (Kontrollgruppe 251 plus/minus 13 auf 280 plus/minus 12, Leucin-Gruppe 216 plus/minus 12 auf 270 plus/minus 13 Mikromol pro Liter). Die Autorinnen und Autoren begründen diesen Zusatz damit, das "gut beschriebene Phänomen des Verzweigtketten-Aminosäuren-Antagonismus" zu vermeiden, siehe die eigene Zeile dazu weiter unten. Es handelt sich also nicht um eine Gabe von isoliertem Valin, sondern um eine gezielt konstant gehaltene Valin-Zufuhr [8]. Ob eine Valin-Gabe für sich genommen etwas zur Muskelproteinsynthese beiträgt, bleibt nach dieser Literatur offen
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02
Sinken der Plasma-Valin-Konzentration unter hoher, isolierter Leucin-Zufuhr beim Menschen (Verzweigtketten-Aminosäuren-Antagonismus)
HinweiseEinordnung und Einschränkungen
Zwei unkontrollierte, dosis-eskalierende Humanstudien in drei Veröffentlichungen (kein Placebo-Arm, jeweils wiederholte Messungen derselben Personen über verschiedene Leucin-Dosen; Valin wurde als Begleitmesswert erfasst) prüften primär die Verträglichkeit einer isolierten, oralen Leucin-Zufuhr, bei 5 jungen Männern (20 bis 35 Jahre) mit Leucin-Dosen von 50 bis 1250 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Tag in zwei Begleitveröffentlichungen derselben Kohorte [9, 10], und bei 6 älteren Männern (72,2 plus/minus 3,5 Jahre) mit Leucin-Dosen von 50 bis 750 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Tag [11]. Eine 2023 veröffentlichte, frei zugängliche Übersichtsarbeit derselben Forschungsgruppe wertet diese Datensätze aus und hält wörtlich fest, "In the leucine UL studies described above, leucine intakes above ~17.5 g/d and ~10.5 g/d in young men and elderly men, respectively, plasma amino acid concentrations of isoleucine and valine decreased significantly compared to normal consumption amount of ~3.5 g leucine/d" [12]. Zum Vergleich: Dieselbe Übersichtsarbeit nennt für die Valinzufuhr aus der normalen Ernährung in der EPIC-Auswertung 2022 einen Mittelwert von 3,8 Gramm pro Tag (25. bis 75. Perzentil 2,9 bis 4,5 Gramm). Das zusätzlich genannte 99. Perzentil von 9,1 Gramm pro Tag stammt aus NHANES/DRI-Daten, nicht aus EPIC [12]. Die genannten Schwellenwerte von 17,5 beziehungsweise 10,5 Gramm Leucin pro Tag, ab denen der Valin-Spiegel sank, liegen damit weit oberhalb der üblichen täglichen Leucin-Zufuhr aus der normalen Ernährung. Dieselbe Übersichtsarbeit hält zugleich fest, dass für Valin selbst, anders als für Leucin, keine eigene Dosis-Eskalationsstudie und damit keine belastbare Obergrenze existiert, "there are no studies available for isoleucine, valine, and threonine in healthy individuals" [12]. Eine placebokontrollierte Interventionsstudie an 20 älteren Männern bestätigt den Mechanismus indirekt und in die Gegenrichtung, die Autorinnen und Autoren fügten einer Leucin-Zulage gezielt kleine Mengen Valin (0,0068 g/kg) und Isoleucin (0,0116 g/kg) bei, um nach eigener, im frei zugänglichen Volltext genannter Formulierung "the well-described phenomenon of branched-chain amino acid antagonism" zu vermeiden, und im Ergebnisteil blieb der Plasma-Valin-Spiegel zwischen Kontroll- und Leucin-Gruppe tatsächlich ohne signifikanten Unterschied (Kontrollgruppe 251 plus/minus 13 auf 280 plus/minus 12, Leucin-Gruppe 216 plus/minus 12 auf 270 plus/minus 13 Mikromol pro Liter), was mit dem beabsichtigten Erhalt des Valin-Spiegels vereinbar ist. Eine Vergleichsgruppe mit derselben Leucin-Gabe ohne Valin- und Isoleucin-Zusatz fehlte jedoch [8]. Weil die beiden tragenden Dosis-Eskalationsstudien keinen separaten Placebo- oder Kontrollarm hatten und Valin in keiner von ihnen selbst als Wirkstoff verabreicht wurde, sondern nur als Begleitmesswert unter Leucin-Gabe, bleibt die Einstufung bei Hinweise
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03
Verdrängung von Valin und Wachstumshemmung durch Leucin-Überschuss, Rattenmodelle
Nur Labor und TierEinordnung und Einschränkungen
Mehrere Fütterungsstudien an Ratten zeigen, dass ein hoher Leucin-Anteil in der Nahrung die Plasmakonzentration von Valin senkt und dessen Abbau (Oxidation) steigert. Eine Studie fand innerhalb einer Stunde nach einer leucinreichen, eiweißarmen Diät einen Abfall von Isoleucin, Valin und den zugehörigen Ketosäuren im Plasma sowie einen Anstieg der Valin-Oxidation um 51 Prozent, verbunden mit einer mehr als verdoppelten Aktivität des leberischen Enzyms Verzweigtketten-Ketosäure-Dehydrogenase, eine überschüssige Isoleucin-Zufuhr hatte dagegen keinen signifikanten Effekt auf die Valin-Oxidation [13]. Eine Folgearbeit derselben Autorengruppe (Block und Kollegen) bestätigte die Enzymaktivierung in der Leber (45 Prozent aktive Form unter der Kontrolldiät gegenüber 85 Prozent unter Leucin-Überschuss, 95 Prozent unter Valin-Überschuss selbst und 81 Prozent unter Phenylalanin-Überschuss), fand aber keinen Effekt von überschüssigem Leucin auf die Aminotransferase-Aktivität in der Leber und schloss auf einen zusätzlichen, damals nicht identifizierten Mechanismus außerhalb der Leber [14]. Eine dritte Studie zeigte, dass ein 10-Prozent-Leucin-Zusatz das Wachstum von Ratten hemmte und dieser Effekt bestehen blieb, selbst wenn zusätzlich 2,6 Prozent Isoleucin und 2,4 Prozent Valin ergänzt wurden. Die Valin-Decarboxylierung im Muskel stieg dabei um 170 bis 270 Prozent, blieb aber deutlich unter dem Wert einer normal mit Protein versorgten Kontrollgruppe, während der Valin-Einbau in Muskelprotein als Maß für die Proteinsynthese durch keine der BCAA-Zulagen verändert wurde. Die Wachstumshemmung war damit von der gesunkenen Valin- und Isoleucin-Verfügbarkeit unabhängig [15]. Das sind Tiermodelle mit im Versuch stark erhöhten, nicht direkt auf den Menschen übertragbaren Dosierungen, keine Aussage über die Wirkung beim Menschen
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04
Valin-Blutspiegel beziehungsweise Valin-Zufuhr und spätere Entwicklung einer Blutzuckerregulationsstörung, Beobachtungsdaten (Biomarker-Assoziation, keine Aussage zur Ursache)
HinweiseEinordnung und Einschränkungen
Mehrere große Beobachtungsstudien untersuchen, ob ein höherer Valin-Blutspiegel oder eine höhere Valin-Zufuhr über die Nahrung mit einer späteren Verschlechterung der Blutzuckerregulation zusammenhängt (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "valine" "insulin resistance" (alle Publikationstypen) (Anzeige auf 30 Treffer begrenzt), 268 Treffer, verengt über die Fall-Kontroll- und Kohortenliteratur zu zirkulierenden Aminosäuren). Eine systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse aus 9 unabhängigen Fall-Kontroll-Studien (4313 Personen mit späterer Diagnose gegenüber 10078 Kontrollpersonen) fand für den zirkulierenden Valin-Spiegel eine Odds Ratio von 2,08 (95-Prozent-Konfidenzintervall 2,04 bis 2,12, p kleiner 0,00001) für den Zeitraum 0 bis 6 Jahre vor der Diagnose (3 Kohorten), von 1,86 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,28 bis 2,68, p=0,001) für 6 bis unter 12 Jahre (4 Kohorten) und von 2,14 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,81 bis 2,53, p kleiner 0,00001) für 12 Jahre oder mehr (4 Kohorten aus 2 Studien); die Heterogenität war in allen drei Zeitfenstern gering bis nicht nachweisbar (I hoch 2 gleich 0 Prozent) [16]. Die Autorinnen und Autoren ordnen den Befund in der Diskussion selbst als möglichen frühen Biomarker ein, nicht als erwiesene Ursache. Eine Mitautorin (Arash Ardavani) erhielt laut Förderhinweis im Volltext ein Forschungsstipendium der Novo Nordisk UK Research Foundation, eines Unternehmens, das unter anderem Mittel zur Blutzuckerregulation herstellt, die übrigen Autorinnen und Autoren geben keine Interessenkonflikte an [16]. Eine unabhängige, ältere Meta-Analyse aus 8 prospektiven Kohortenstudien (8000 Personen, davon 1940 mit späterer Diagnose) fand für Valin, gemessen als relatives Risiko pro Standardabweichung Anstieg der Blutkonzentration, ein gepooltes relatives Risiko von 1,35 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,19 bis 1,53, I hoch 2 gleich 45,8 Prozent, moderate Heterogenität) [17]. Die beiden Übersichtsarbeiten teilen sich mindestens zwei eingeschlossene Primärstudien, die Kohorten Stancakova 2012 und Wang Sattler 2012 tauchen in den jeweiligen Studientabellen beider Arbeiten auf, eine vollständige Unabhängigkeit der beiden Übersichtsarbeiten besteht damit nicht. Eine gepoolte Auswertung dreier US-amerikanischer Kohortenstudien mit über 16.000 Ereignissen über bis zu 32 Jahre fand für die mit der Nahrung aufgenommene Valinmenge eine Hazard Ratio von 1,11 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,05 bis 1,17, p für Trend kleiner 0,001) beim Vergleich des höchsten mit dem niedrigsten Fünftel der Zufuhr [18]. Eine japanische Kohortenstudie an 13.525 Personen fand für die Gesamtmenge an BCAA, gemessen als Anteil am gesamten Nahrungsprotein statt als absolute Menge, bei Frauen die gegenteilige Richtung (Hazard Ratio 0,57, 95-Prozent-Konfidenzintervall 0,36 bis 0,90 für das höchste gegenüber dem niedrigsten Drittel), nennt aber keine valinspezifische Zahl [19]. Eine Meta-Analyse aus 7 Ernährungserhebungen fand für die Gesamt-BCAA-Zufuhr eine Odds Ratio von 1,32 (95-Prozent-Konfidenzintervall 1,14 bis 1,53) für eine spätere Blutzuckerregulationsstörung, nennt ebenfalls keine valinspezifische Zahl [20]. Keine dieser Quellen prüft eine gezielte Valin- oder BCAA-Nahrungsergänzung mit einem klinischen Diagnose-Endpunkt, es handelt sich durchgehend um Beobachtungsdaten zu Ernährungsgewohnheiten oder Blutspiegeln. Eine Assoziation zwischen einem höheren Valin-Spiegel und einer späteren Blutzuckerregulationsstörung ist damit wiederholt und mit engen Konfidenzintervallen gezeigt, eine Ursache-Wirkungs-Richtung lässt sich aus Beobachtungsdaten allein aber nicht ableiten. Ein erhöhter Valin-Spiegel könnte die spätere Störung mitverursachen, ebenso gut aber eine frühe Begleiterscheinung einer bereits beginnenden Stoffwechselveränderung sein, oder beide könnten eine gemeinsame Ursache haben, etwa Muskelmasse, Fleischzufuhr oder eine bereits veränderte Verstoffwechselung der Aminosäure selbst. Die hier zitierten Studien machen dazu keine Angabe
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05
Muskelkater und Muskelschädigungsmarker (Kreatinkinase, Laktatdehydrogenase) nach intensivem Training, ausschließlich als BCAA-Gemisch geprüft
Studienlage offenEinordnung und Einschränkungen
Zu Valin allein und Muskelkater oder Muskelschädigungsmarkern nach dem Training liegt keine Humanstudie vor (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "branched-chain amino acid" "muscle damage", 16 Treffer, sowie PubMed-Suche nach "valine" "muscle damage" (alle Publikationstypen), 12 Treffer, durchgehend Gemisch-Studien). 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 einen positiven Effekt auf den subjektiven Muskelkater innerhalb der ersten 24 Stunden, aber keinen Effekt auf die Laktatdehydrogenase zu irgendeinem Messzeitpunkt; exakte Effektmaße und Konfidenzintervalle je Zeitpunkt nennt das Abstract nicht. Die Autorinnen und Autoren geben keinen Interessenkonflikt an, als Förderung werden laut frei zugänglichem Volltext ausschließlich Publikationsgebühren der University of Taipei und eines taiwanesischen Forschungsförderprogramms genannt, keine Industriefinanzierung [21]. 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; zu dieser Arbeit erschien 2018 eine Berichtigung, die uns nur als Titel ohne Abstract oder Volltext vorliegt [22]. Die beiden Meta-Analysen widersprechen sich bei der Frage, ob Muskelkater selbst gelindert wird (die neuere findet einen frühen Effekt, die ältere keinen), teilen sich aber überlappende, nicht identische Studienbestände zu einem Gemisch und prüfen keine von beiden Valin allein. Nach der Regel für Widersprüche wird deshalb keine widersprüchliche Stufe für Valin vergeben, sondern Studienlage offen, mit dem Hinweis, dass die Datenlage zur Stoffgruppe insgesamt uneinheitlich ist
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06
Wahrgenommene Anstrengung und zentrale Ermüdung bei Ausdauerbelastung, ausschließlich als BCAA-Gemisch geprüft
Studienlage offenEinordnung und Einschränkungen
Zu Valin allein und wahrgenommener Anstrengung oder zentraler Ermüdung während Ausdauerbelastung liegt keine Humanstudie vor (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "valine" "central fatigue" (alle Publikationstypen), 4 Treffer, sowie PubMed-Suche nach "valine" "exercise performance" (alle Publikationstypen), 6 Treffer, durchgehend Gemisch-Studien oder Übersichtsarbeiten). Der zugrunde liegende Mechanismus stammt aus der sogenannten Zentrale-Ermüdungs-Hypothese, Valin, Leucin und Isoleucin teilen sich mit Tryptophan denselben Transporter über die Blut-Hirn-Schranke, sodass ein erhöhter BCAA-Spiegel die Aufnahme von freiem Tryptophan ins Gehirn und rechnerisch die Serotonin-Synthese verringern könnte, was die subjektive Anstrengung während Ausdauerbelastung senken soll, ein am Menschen nicht direkt gemessener, sondern aus Plasmawerten abgeleiteter Mechanismus. Eine narrative Übersichtsarbeit eines einzelnen Autors beschreibt, dass unter BCAA-Gabe während standardisierter Fahrradergometer-Belastung die wahrgenommene Anstrengung und mentale Ermüdung sank und die kognitive Leistung nach einem 30-Kilometer-Geländerennen verbessert war, hält aber selbst fest, dass die körperliche Leistung dadurch nur "in some situations" verbessert wurde [23]. Eine randomisierte, doppelblinde Crossover-Studie an 11 ausdauertrainierten Männern prüfte eine Kombination aus 16 g BCAA-Gemisch und 12 g Ornithin-Aspartat gegenüber Placebo während 90-minütiger submaximaler und anschließend erschöpfender Fahrradbelastung. Am Ende der graduierten Belastung war die Reaktionszeit in einem Mehrfachwahl-Reaktionstest unter BCAA plus Ornithin-Aspartat kürzer als unter Placebo (p kleiner 0,05), gleichzeitig war die Blutammoniak-Konzentration am Ende der längeren Belastung unter BCAA plus Ornithin-Aspartat höher als unter Placebo (p kleiner 0,05), sank in der Erholungsphase aber stärker. Valin wurde hier nur als Teil des Gemischs und zusammen mit einem weiteren Wirkstoff geprüft [24]. Eine neuere, randomisierte Crossover-Studie an 11 aktiven Männern fand unter oraler BCAA-Gabe während einer Ausdauerbelastung eine höhere Fettoxidationsrate nach 20 und 30 Minuten sowie eine verbesserte Fahrradeffizienz und eine niedrigere subjektive Ermüdung (visuelle Analogskala) nach der Belastung (jeweils p kleiner 0,05), bei gleichzeitig geringerem Anstieg des Blutammoniaks gegenüber Placebo nach der Belastung (p kleiner 0,05) [25]. Eine narrative Übersichtsarbeit aus 14 eingeschlossenen randomisierten Studien mit im Schnitt nur 11,4 plus/minus 7,4 Teilnehmenden je Studie (nur 2 der 14 Studien schlossen Frauen ein) fasst zusammen, dass BCAA-Gabe mit weniger Muskelkater und -schäden, geringerer wahrgenommener Anstrengung und mentaler Ermüdung sowie einer veränderten Immunantwort einhergehe, hält aber ausdrücklich fest, dass die sportliche Leistung selbst dadurch nicht verbessert werde, und verweist einleitend auf eine Bewertung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit von 2010, wonach keine wissenschaftliche Evidenz eine Nahrungsergänzung mit verzweigtkettigen Aminosäuren stütze [26]. Alle vier Quellen prüfen ein Gemisch, keine davon Valin allein
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07
Akute postprandiale Insulin- und Glukoseantwort nach oraler oder intravenöser BCAA-Gabe, Valin nie als Reinstoff geprüft
Studienlage offenEinordnung und Einschränkungen
Zu einer akuten postprandialen Insulin- oder Glukoseantwort auf Valin als Reinstoff liegt keine Humanstudie vor. Eine 2020 veröffentlichte, frei zugängliche systematische Übersichtsarbeit wertete 55 Interventionsstudien zu insgesamt 13 verschiedenen Aminosäuren oder Aminosäure-Kombinationen aus, darunter 4 Studien zu einem BCAA-Gemisch (Leucin, Isoleucin und Valin gemeinsam), aber keine einzige zu Valin als Reinstoff (gesucht mit den PubMed-Suchbegriffen "valine" "insulin secretion" (alle Publikationstypen) (Anzeige auf 20 Treffer begrenzt), 55 Treffer, darunter diese Übersichtsarbeit). Nach direkter Prüfung des frei zugänglichen Volltextes umfassten die 4 BCAA-Gemisch-Studien 5, 18, 18 und 12 Teilnehmende, sowohl orale (1 bis rund 31 Gramm) als auch intravenöse Verabreichung (rund 16 bis 18,5 Gramm). Die eigene Zusammenfassungstabelle der Übersichtsarbeit bewertet den Effekt des BCAA-Gemischs auf die Glukosekonzentration als uneinheitlich und auf die Insulinkonzentration ebenfalls als uneinheitlich über die vier Studien hinweg. Die Autorinnen und Autoren geben keinen Interessenkonflikt an, die Arbeit wurde über ein öffentlich-privates Forschungskonsortium (TiFN) mitfinanziert [27]. Da Valin in keiner dieser vier Studien als Reinstoff, sondern immer als Teil des BCAA-Gemischs gegeben wurde, bleibt die Frage nach der akuten Insulin- und Glukosewirkung von Valin allein unbeantwortet
Quellen: 27
Studien im Detail
Muskelproteinsynthese, immer nur als Gemisch oder als Beimischung geprüft
Valin ist die dritte, in der Sportnahrung am wenigsten eigenständig untersuchte verzweigtkettige Aminosäure. Die vorliegende Literatur behandelt entweder komplette BCAA-Gemische oder Leucin als das nach übereinstimmender Studienlage potenteste Mitglied der Gruppe. Eine viel zitierte Übersichtsarbeit hält für den Menschen ausdrücklich fest, dass für Valin (und Isoleucin) allein überhaupt keine Daten zur Muskelproteinsynthese existieren, weder oral noch intravenös [1]. Zwei ältere intravenöse BCAA-Infusionsstudien zeigen übereinstimmend eine gesunkene Proteolyse, aber keine berichtete Steigerung der Muskelproteinsynthese [4, 5]. In einer randomisierten Studie an jungen Männern verstärkte eine Beimischung von Isoleucin und Valin zu einer leucinreichen Portion den Effekt auf die Muskelsyntheserate nicht messbar über den Effekt von Leucin allein hinaus, möglicherweise wegen einer gemeinsamen, kompetitiven Aufnahme der drei Aminosäuren über denselben Transportweg [3, 6].
Der Verzweigtketten-Aminosäuren-Antagonismus, aus Valins Perspektive
Die interessanteste, am besten belegte Beziehung in diesem Eintrag ist nicht, was Valin bewirkt, sondern was Valin verliert, wenn Leucin allein aufgenommen wird. Mehrere Dosis-Eskalationsstudien, die eigentlich die Verträglichkeit von Leucin prüften, zeigen als Nebenbefund einen Abfall des Plasma-Valin-Spiegels oberhalb bestimmter Leucin-Schwellenwerte [9, 10, 11, 12]. Eine Interventionsstudie bei älteren Menschen ergänzte eine Leucin-Zulage gezielt um Valin und Isoleucin; der Valin-Spiegel unterschied sich danach nicht signifikant von der Kontrollgruppe. Ob gerade die Beimischung einen Abfall verhinderte, lässt sich ohne Vergleich mit derselben Leucin-Gabe ohne diese Zusätze nicht isoliert bestimmen [8]. Dieselbe Verdrängung zeigt sich mechanistisch in Rattenmodellen, mit gesteigerter Valin-Oxidation und erhöhter Enzymaktivität in der Leber [13, 14, 15].
Valin als Biomarker der Insulinempfindlichkeit, keine Aussage zur Ursache
Ein wiederkehrender Befund aus großen Beobachtungsstudien ist, dass ein höherer Valin-Spiegel im Blut mit einer höheren statistischen Wahrscheinlichkeit für eine spätere Verschlechterung der Blutzuckerregulation einhergeht [16, 17, 18]. Die Autorinnen und Autoren der einschlägigen Übersichtsarbeiten betonen selbst, dass sich daraus keine Ursache-Wirkungs-Richtung ableiten lässt, siehe die eigene Wirkungszeile. Eine erhöhte Valin-Zufuhr über eine Nahrungsergänzung mit einer klinischen Diagnose als Endpunkt wurde in keiner der hier zitierten Quellen geprüft.
Tier- und Laborstudien
Die folgenden Befunde stammen aus Tierversuchen. Aus keinem von ihnen folgt eine Aussage über die Wirkung einer Valin-Einnahme beim Menschen.
Fütterungsstudien an Ratten zeigen, dass ein hoher Leucin-Anteil in der Nahrung die Plasmakonzentration von Valin senkt, dessen Oxidation steigert und die Aktivität des leberischen Enzyms Verzweigtketten-Ketosäure-Dehydrogenase erhöht [13, 14]. Eine dritte Studie zeigt, dass die durch Leucin-Überschuss ausgelöste Wachstumshemmung bei Ratten von der gesunkenen Valin-Verfügbarkeit unabhängig ist, sie blieb auch bestehen, wenn zusätzliches Valin und Isoleucin die Plasmaspiegel teilweise normalisierten [15]. 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 [6].
Sicherheit und Wechselwirkungen
Für reines, isoliert eingenommenes Valin liegt keine eigene Dosis-Verträglichkeitsstudie vor, eine belastbare obere Grenze lässt sich deshalb nicht nennen. Eine 2023 veröffentlichte, frei zugängliche Übersichtsarbeit, die für mehrere andere Aminosäuren wie Leucin, Tryptophan oder Lysin eigene Obergrenzen aus Dosis-Eskalationsstudien vorlegt, hält für Valin ausdrücklich fest, dass keine entsprechenden Humanstudien vorliegen [12]. Diese Übersichtsarbeit fasst Untersuchungen zusammen, die im Rahmen einer vom Industrieverband International Council on Amino Acid Science (ICAAS) initiierten Studienreihe entstanden, betrifft aber nur die dort untersuchten Aminosäuren (unter anderem Leucin), nicht Valin selbst [12].
Zur allgemeinen Sicherheit einer hohen BCAA-Zufuhr insgesamt existiert eine breitere, aber ebenfalls nicht auf eine gezielte Valin-Supplementierung mit klinischem Endpunkt gestützte Datenlage. Beobachtungsstudien zeigen wiederholt, dass ein höherer zirkulierender oder mit der Nahrung aufgenommener Valin-Spiegel mit einer höheren statistischen Wahrscheinlichkeit für eine spätere Verschlechterung der Blutzuckerregulation einhergeht, während eine japanische Kohortenstudie mit einem anders berechneten Expositionsmaß (Anteil am Gesamtprotein statt absolute Menge) bei Frauen die gegenteilige Richtung findet [16, 17, 18, 19]. Diese Assoziationen stammen durchgehend aus Beobachtungsdaten zu Ernährungsgewohnheiten oder Blutspiegeln, nicht aus kontrollierten Studien zu einer gezielten Valin- oder BCAA-Nahrungsergänzung, eine Ursache-Wirkungs-Richtung lässt sich daraus nicht ableiten, siehe die ausführliche Einordnung in der zugehörigen Wirkungszeile.
Valin, Leucin und Isoleucin teilen sich einen gemeinsamen Aufnahmeweg im Darm, im Muskel und über die Blut-Hirn-Schranke sowie gemeinsame Abbauenzyme. Eine sehr hohe, isolierte Zufuhr von Leucin senkt beim Menschen den Plasma-Valin-Spiegel ab bestimmten Schwellenwerten, siehe die eigene Wirkungszeile dazu. Der umgekehrte Fall, ob eine sehr hohe, isolierte Valin-Zufuhr ihrerseits die Plasmaspiegel von Leucin und Isoleucin senkt, wurde in keiner der hier gefundenen Humanstudien geprüft, aus den Tierdaten zur wechselseitigen Konkurrenz um denselben Transportweg ist das mechanistisch aber plausibel [6]. Zu Wechselwirkungen mit Medikamenten liegt keine geprüfte eigene Quelle vor.
Quellen zum Nachlesen
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03
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: 01
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Systematische Übersichtsarbeit und Meta-Analyse aus 9 Fall-Kontroll-Studien, n=4313 Fälle plus n=10078 Kontrollen · 2022
The Association between Circulating Branched Chain Amino Acids and the Temporal Risk of Developing Type 2 Diabetes Mellitus, A Systematic Review and Meta-Analysis.
Ramzan I, et al. Nutrients
Zur Zuschreibung: 04
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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: 04
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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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Meta-Analyse aus 8 randomisierten Studien zu BCAA-Gemischen, mit einem 2018 veröffentlichten Corrigendum (PMID 29277517), dessen Inhalt 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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