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Leucin - Die wohl wichtigste Aminosäure für den Muskelaufbau

Leucin - Die wohl wichtigste Aminosäure für den Muskelaufbau

Aminosäuren stellen die Bausteine aller Proteine im Körper dar und übernehmen darüber hinaus noch andere wichtige Funktionen. Der für den Muskelaufbau wohl interessanteste Vertreter stellt das Leucin dar, denn sie gilt als der stärkste Aktivator der Muskelproteinsynthese (MPS). Warum genau Leucin so machtvoll ist und wie Du auf genügend Leucin gelangst, das erfährst du in diesem Artikel.

Aminosäuren bilden die Bausteine von Proteinen und Proteine sind die Bausteine jeder Muskelzelle, so viel hast du sicherlich schon einmal gehört.

Genau genommen besitzen Proteine und Aminosäuren im Körper noch deutlich mehr Aufgaben als nur dem Muskelaufbau zu dienen, doch wenn wir uns genau auf diesen Aspekt fokussieren, nimmt das Leucin eine gewisse Sonderrolle ein.

Aufgrund seiner chemischen Struktur, zu der wir gleich kommen werden, gilt die Aminosäure als essentiell. Das bedeutet, dass die Zufuhr von Leucin über Lebensmittel absolut überlebensnotwendig ist.

Solange wir unseren Proteinbedarf adäquat decken, müssen wir uns in aller Regel jedoch keine Sorgen darum machen, einen lebensbedrohlichen Mangel zu erleiden. 

Da Leucin jedoch den Aufbau von Muskelmasse anregen kann, ist ein genauer Blick besonders für Personen interessant, die am Aufbau und Erhalt ihrer hart erarbeiteten Muskulatur interessiert sind.

Da dies vermutlich genau auf dich zutrifft, hast du sicherlich großes Interesse daran mehr über Leucin zu erfahren. Daher lass uns nicht viel Zeit verlieren und direkt in diesen Artikel einsteigen.

Was ist Leucin eigentlich?
Was ist Leucin eigentlich?
Wie eingangs bereits erwähnt, gehört Leucin zu den essentiellen Aminosäuren, abgekürzt auch als EAA (engl. essential amino acids) bezeichnet. Insgesamt gibt es 9 Aminosäuren, die für den Menschen überlebensnotwendig sind.

Grund dafür ist, dass der menschliche Organismus sie zum Aufbau von Proteinen zwingend benötigt, sie aber nicht aus anderen Aminosäuren herstellen kann.

Daneben gibt es 11 weitere  Aminosäuren, die in körpereigene Proteine eingebaut werden, aber aus den 9 essentiellen Vertretern im Bedarfsfall synthetisiert werden können.

Zwei von ihnen gelten weiterhin als semi-essentiell, da ihr Bedarf in Extremsituationen, wie Krankheit und starkem körperlichen Stress die Eigensynthese übersteigen kann.

Nichtsdestotrotz soll es sich in diesem Artikel um den garantiert essentiellen Vertreter namens Leucin drehen.

Aufgrund einer verzweigten Seitenkette in ihrer Strukturformel, zählt Leucin neben Valin und Isoleucin zu den drei verzweigtkettigen Aminosäuren, welche abgekürzt auch als BCAA (engl. branched chained amino acids) bezeichnet werden. 

Die anabole Wirkung von Leucin
Die anabole Wirkung von Leucin
Neben seiner Aufgabe als “Baustein” in körpereigenen Geweben, wie der Muskulatur, aber auch Organen, Knochen, Blutzellen und vielen weiteren Strukturen, gilt Leucin als der wichtigste Aktivator der Muskelproteinsynthese, abgekürzt auch als MPS bezeichnet.

Selbst wenn du nicht trainierst, finden in deinem Körper tagtäglich Auf- und Abbauprozesse sämtlicher Proteinstrukturen statt. Das ist auch gut so, denn dadurch können Zellen repariert und nach einer gewissen Lebensdauer erneuert werden.

Solange sich der Abbau von Muskelprotein und die MPS die Waage halten, bleibt unsere Masse der Muskulatur insgesamt gleich. Wenn wir es jedoch schaffen, die Rate der Muskelproteinsynthese gegenüber dem Abbau zu steigern, erreichen wir unterm Strich einen Muskelaufbau. 1

Genau an dieser Stelle kommt Leucin ins Spiel.
Wie ich in der oberen Grafik gezeigt habe, können wir die Muskelproteinsynthese durch das Krafttraining in Kombination mit einer proteinreichen Ernährung über das Erhaltungsniveau hinaus steigern. 1

In Bezug auf die Ernährung ist dabei die Aminosäure Leucin besonders relevant, da sie als der stärkste Aktivator des Enzyms mTOR gilt. Dieses stellt seinerseits den Beginn einer Reihe von Reaktionen dar, die schlussendlich zur Neubildung von Proteinen führen.

Diese Reaktionen äußern sich am Ende der Kaskade wiederum im Aufbau von neuem Muskelprotein. 1
Warum Leucin allein für den Muskelaufbau nicht ausreicht
Warum Leucin allein für den Muskelaufbau nicht ausreicht
Wie wir bereits weiter oben angesprochen haben, gibt es insgesamt 20 Aminosäuren, die zum Aufbau von körpereigenen Proteinen notwendig sind. Daher bezeichnet man sie auch als“proteinogene Aminosäuren”. Sie alle finden sich auch in unserer Nahrung wieder.

Nur 9 von ihnen gelten jedoch als essentiell. Das bedeutet, dass sie nicht aus anderen Aminosäuren hergestellt werden können. Zwar ist Leucin dazu in der Lage nachweislich die Muskelproteinsynthese anzuregen, allerdings kann der Körper aus Leucin allein keine Muskelmasse aufbauen.

Grund dafür ist, dass ihm dazu die restlichen 8 essentiellen Aminosäuren, bzw. die restlichen 19 proteinogen Aminosäuren fehlen, um neue Eiweißstrukturen aufzubauen.

Es bringt also kaum etwas, reines Leucin Pulver einzunehmen, ohne dabei die restlichen 19 Aminosäuren im Blick zu haben. Man würde zwar die MPS anregen, aber nicht genug Bausteine liefern, um neues Gewebe entstehen zu lassen.

Eine aktuelle Studie verglich beispielsweise die Rate der MPS zwischen 6 g einer BCAA-Mischung, die 3 g Leucin enthielt und 30 g Milchprotein, welches ebenfalls 6 g BCAA und 3 g Leucin lieferte. 3  

Während beide Präparate dazu in der Lage waren, die Proteinsynthese akut zu steigern, wies die Einnahme des kompletten Proteins auch nach 2 bis 5 Stunden noch eine erhöhte Rate auf, während sie nach der Einnahme der BCAAs zurückging.
Du fragst dich jetzt sicherlich, weshalb Leucin dann in unserem Recovery Pro ohne weitere Vertreter der 20 proteinogenen Aminosäuren enthalten ist.

Lass es mich dir kurz erklären…

Das Recovery Pro dient dazu die Regeneration anzuregen und so auch die MPS anzuregen. Zu diesem Zweck liefert es einige Inhaltsstoffe. Leucin hat in der Matrix die Aufgabe, die MPS auf ein Maximum zu triggern.

Allerdings empfehlen wir nicht, es einfach so auf nüchternen Magen einzunehmen und danach nicht mehr zu essen. Stattdessen lautet die Verzehrempfehlung, dass man es nach dem Training zur Post-Workout Mahlzeit oder an trainingsfreien Tagen am besten zur größten Mahlzeit des Tages einnehmen sollte.

Die restlichen Aminosäuren, die als Substanz für den Muskelaufbau dienen, kommen dann aus der jeweiligen Mahlzeit und können durch die getriggerte MPS dann optimal verwertet werden.

Zusätzlich zum besagten Leucin findest du noch hochwertiges Creatin Monohydrat, Betain und L-Carnitin im Recovery Pro, welche perfekt als Synergist agieren um deine Regeneration und dein Training zu optimieren.
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Welche Dosierung von Leucin ist optimal?
Welche Dosierung von Leucin ist optimal?
Seitens der Deutschen Gesellschaft für Ernährung und anderen internationalen Ernährungs-Fachgesellschaften wurde für Leucin kein einheitlicher Tagesbedarf festgelegt. Es gelten lediglich Werte für Protein im Allgemeinen. 

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt in einem Paper über den menschlichen Bedarf von Protein und Aminosäuren spezifische Mindestwerte an, die für erwachsene Menschen zum Erhalt der Körperfunktionen ausreichend sein sollen. 4
Dabei gibt man für Leucin einen Tagesbedarf von 39 mg je kg Körpermasse an.

Wirklich aussagekräftig für uns Athleten ist dieser Wert allerdings nicht, da wir zum einen einen höheren Umsatz aller Aminosäuren haben und zum anderen nicht nur am Erhalt, sondern am Aufbau von Muskulatur interessiert sind. 

Laut dem aktuellen Positionspapier der Internationalen Gesellschaft für Sporternährung (ISSN), ist eine akute Aufnahme von 6 bis 12 g essentiellen Aminosäuren notwendig, um die MPS zu stimulieren. 1
Davon sollten 1 bis 3 g in die Aminosäure Leucin investiert werden. 

Diese Werte gelten entsprechend für eine Mahlzeit, wobei wir im Idealfall alle 3 bis 4 Stunden eine solche Menge aufnehmen sollten, um optimale Resultate zu erzielen. 1

Da ältere Menschen weniger stark auf die Einnahme von Protein und Leucin mit einer gesteigerten Muskelproteinsynthese reagieren, sollten sie sich stets am oberen Ende der Empfehlung aufhalten. 1 5

Welche Lebensmittel liefern Leucin?

Bei einer Menge von 20 bis 40 g Protein aus hochwertigen, proteinreichen Lebensmitteln erreichen wir die gewünschte Menge Leucin. Dazu gehören insbesondere Fleisch, Fisch, Milchprodukte, Eier, Hülsenfrüchte, Nüsse, aber auch Nahrungsergänzungsmittel, wie Whey Protein oder ein hochwertiges veganes Proteinpulver

Das Konzept des Leucin-Schwellenwertes

Vielleicht hast du schonmal gehört, dass die Menge bei der die MPS optimal stimuliert wird bei mindestens 3g Leucin liegt und man daher immer mindestens 3 g der Aminosäure pro Mahlzeit aufnehmen sollte.

Diese These stammt aus einer Studie aus dem Jahre 2014, in der man junge, fitte Teilnehmer in folgende Gruppen unterteilte: 6


  • Gruppe 1: 25 g Protein aus Whey mit einem natürlichen Leucingehalt von ca. 3 g.
  • Gruppe 2: 6,25 g Protein aus Whey mit einem natürlichen Leucingehalt von ca. 0,75 g.
  • Gruppe 3: 6,25 g Protein aus Whey mit einem natürlichen Leucingehalt von ca. 0,75 g + 2,25 g Leucin, um eine Gesamtmenge von 3 g Leucin zu erhalten.
  • Gruppe 4: 6,25 g Protein aus Whey mit einem natürlichen Leucingehalt von ca. 0,75 g + 4,25 g Leucin, um eine Gesamtmenge von 5 g Leucin zu erhalten.
  • Gruppe 5: 6,25 g Protein aus Whey mit einem natürlichen Leucingehalt von ca. 0,75 g + 4,25 g Leucin, um eine Gesamtmenge von 5 g Leucin zu erhalten + je 3 g Isoleucin und Valin.

Im Ergebnis erreichten alle Interventionen nach einer Stunde die gleiche MPS-Rate. Allerdings konnte nur bei Gruppe 1 und 4 auch nach 4,5 Stunden eine erhöhte Rate festgestellt werden.

Daraus schlussfolgerte man einerseits, dass die Aufnahme von 3 g Leucin aus einer vollständigen Proteinquelle, wie Whey Protein ausreichend sei, um die Muskelproteinsynthese maximal zu stimulieren.

Andererseits sei die zusätzliche Aufnahme einer höheren Dosis isoliertem Leucin notwendig, um die Proteinsynthese, die durch eine suboptimale Menge an vollständigem Protein ausgelöst wird, zu maximieren.

Während das Konzept des Leucin-Schwellenwertes heute oftmals herangezogen wird, wenn es um die optimale Dosierung von hochwertigem Protein geht, üben einige Forscher Kritik an dieser pauschalisierten Aussage.
Beispielsweise der bekannte niederländische Forscher Dr. Jorn Trommelen, welcher als einer der führenden Experten auf dem Gebiet der Proteinzufuhr und die Auswirkungen auf die Muskelproteinsynthese gilt. 7

Zum einen basiert der Schwellenwert ausschließlich auf der Einnahme einer isolierten und schnell verdaulichen Proteinquelle (Whey Protein) im nüchternen Zustand. Die meisten Nahrungsproteine werden jedoch deutlich langsamer verdaut und aufgenommen.

Die folgende Grafik zeigt beispielsweise, wie die Konzentration von Leucin im Blut nach der Einnahme von Whey Protein gegenüber dem langsamer aufgenommenen Casein über die Zeit verläuft.
Außerdem nimmst du ein Protein selten isoliert, sondern in Kombination mit anderen Nahrungsbestandteilen, wie Kohlenhydraten, Fetten und Ballaststoffen auf, die die Absorptionsgeschwindigkeit zusätzlich verlangsamen.

Und auch vorherige Mahlzeiten des Tages nehmen einen Einfluss darauf, wie schnell das Protein, bzw. die Aminosäuren in deine Blutbahn aufgenommen werden und dem Prozess des Muskelaufbaus zur Verfügung stehen.

All diese Faktoren sorgen dafür, dass das Leucin nicht schlagartig, sondern erst nach und nach zur Muskelproteinsynthese beiträgt und den anabolen Effekt des Leucins damit verlängern.

Somit könnten geringere Mengen pro Mahlzeit ausreichen oder auch höhere Mengen notwendig sein, um die Rate dieses Prozesses maximal zu stimulieren.
Ein weiterer Punkt, der die Pauschalaussage “man braucht genau 3 g Leucin pro Mahlzeit” in Frage stellt, ist der Einfluss des Körpergewichts der jeweiligen Person.

Wenn du etwas leichter bist, hast du weniger Blut und auch Gewebemasse, in dem sich die Aminosäure verteilt. Bist du dagegen etwas schwerer, brauchst du wahrscheinlich auch etwas mehr Leucin, um einen maximalen Effekt zu erzielen.

Aus diesem Grund wird auch der optimale Proteinbedarf für den Muskelaufbau immer in Relation zum Körpergewicht berechnet und liegt laut aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen bei 1,6 bis 2,2 g/kg Körpergewicht. 8

Rechnen wir den Wert von 3 g Leucin pro Mahlzeit auf das durchschnittliche Körpergewicht der Probanden aus der oben zitierten Studie (ca. 79 kg) herunter, erhalten wir einen Wert von rund 39 mg/kg Leucin pro Mahlzeit.

Aktuelle wissenschaftliche Ernährungsempfehlungen für den Muskelaufbau sprechen davon, die Gesamtzufuhr an Protein pro Tag gleichmäßig auf 3 bis 6 Mahlzeiten aufzuteilen. 8

Weiterhin schreiben die Autoren, dass eine Proteinmenge zwischen 0,4 und 0,55 g/kg Körpergewicht pro Mahlzeit optimal sei.

Nehmen wir einmal an, du wiegst 80 kg. Dann solltest du diesen Empfehlungen zufolge zwischen 32 und 44 g Protein in jeder Mahlzeit aufnehmen. Das ist sicherlich ausreichend, um deinen individuellen Leucin-Schwellenwert abzudecken.
Ist Leucin zum Abnehmen geeignet?
Ist Leucin zum Abnehmen geeignet?
Manche Menschen glauben, Leucin könnte das Abnehmen beeinträchtigen, da die Aufnahme der Aminosäure den Insulinspiegel ansteigen lässt. Richtig gelesen. Leucin stimuliert die Bauchspeicheldrüse auf direktem Wege zur Ausschüttung von Insulin. 9  

Damit kann auch jedes Nahrungsprotein den Insulinspiegel steigen lassen und das selbst ohne die zeitgleiche Aufnahme von Kohlenhydraten. Je mehr Leucin du aufnimmst, desto mehr Insulin wird von deiner Bauchspeicheldrüse ausgeschüttet.

Nun könntest du dich fragen, ob die Zufuhr von Leucin deiner Diät im Wege steht.
Schließlich gilt Insulin als das Speicherhormon schlechthin. Doch an dieser Stelle können wir euch beruhigen,
denn Insulin allein sorgt nicht für eine Zunahme an Körperfett. 

Wie du aus vergangenen Artikeln vielleicht schon weißt ist allein ein Kalorienüberschuss dazu in der Lage. Wenn du dich diesbezüglich noch ein wenig weiter informieren möchtest, kann ich dir nur wärmstens folgende Podcast Episode empfehlen!
Okay das ist damit geklärt doch eine Frage bleibt.

Wenn Proteine den Insulinspiegel auch ohne Kohlenhydrate steigern, müssten wir dann nicht in den Unterzucker geraten, wenn wir eine Mahlzeit zu uns nehmen, die ausschließlich Protein oder nur Proteine und Fette liefert?

Nein und der Grund dafür ist einfach!

Um den Blutzuckerspiegel stabil zu halten, wird bei jedem gesunden Menschen in diesem Fall das Hormon Glukagon ausgeschüttet, welches dafür sorgt, dass die Leber vermehrt Glucose produziert und an das Blut abgibt.

Allein eine sehr seltene Erbkrankheit namens “Leucin-Sensitive Hypoglykämie” kann dafür sorgen, dass eine hohe Proteinaufnahme durch diesen Mechanismus zu einem gefährlich niedrigen Blutzuckerspiegel führt. 10

Und da der Großteil von uns glücklicherweise nicht an dieser Erbkrankheit leidet ist dieser Punkt auch widerlegt.
Fazit zu Leucin
Fazit zu Leucin
Leucin ist nicht nur eine lebensnotwendige Aminosäure, sie ist auch der wichtigste Proteinbaustein für den Muskelaufbau, denn sie gilt als der wichtigste ernährungsbedingte Aktivator der Muskelproteinsynthese.

Zusammenfassend lässt sich festhalten:

  • Konsumiere pro Mahlzeit ca. 3 g Leucin aus hochwertigen Lebensmitteln (20-40g Protein)
  • Auch wenn Leucin die MPS anregt braucht es ein vollständiges Profil für optimale Ergebnisse.
  • Leucin verhindert NICHT deinen Fettverlust (im Gegensatz zu einem Kalorienüberschuss)
  • Leucin (und allgemein Proteine) helfen dir während deiner Diät deine Muskulatur zu erhalten und ggf. neue aufzubauen. 

Achtest du bereits auf eine ausreichende Leucinzufuhr oder war dir das Thema bis dato fremd? Lass es mich in den Kommentaren wissen.
Nachweise
  1. Campbell, Bill, et al. "International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise." Journal of the international society of sports nutrition 4.1 (2007): 1-7.
  2. Jäger, Ralf, et al. "International society of sports nutrition position stand: protein and exercise." Journal of the International Society of Sports Nutrition 14.1 (2017): 1-25.
  3. Fuchs, Cas J., et al. "Branched-chain amino acid and branched-chain ketoacid ingestion increases muscle protein synthesis rates in vivo in older adults: a double-blind, randomized trial." The American journal of clinical nutrition 110.4 (2019): 862-872.
  4. Joint, W. H. O. "FAO/UNU expert consultation." Protein and amino acid requirements in human nutrition. World Health Organ Tech Rep Ser 935 (2007): 265.
  5. Churchward-Venne, Tyler A., et al. "What is the optimal amount of protein to support post-exercise skeletal muscle reconditioning in the older adult?." Sports Medicine 46.9 (2016): 1205-1212.
  6. Churchward-Venne, Tyler A., et al. "Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial." The American journal of clinical nutrition 99.2 (2014): 276-286.
  7. https://www.youtube.com/watch?v=wRehf1L231Q&t=2065s 
  8. Iraki, Juma, et al. "Nutrition recommendations for bodybuilders in the off-season: A narrative review." Sports 7.7 (2019): 154.
  9. Yang, Jichun, et al. "Leucine metabolism in regulation of insulin secretion from pancreatic beta cells." Nutrition reviews 68.5 (2010): 270-279
  10. Magge, Sheela N., et al. "Familial leucine-sensitive hypoglycemia of infancy due to a dominant mutation of the β-cell sulfonylurea receptor." The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 89.9 (2004): 4450-4456.
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