AMINOACIDI RAMIFICATI (BCAA):
LORO IMPIEGO IN NUTRIZIONE SPORTIVA
Innnanzitutto gli aminoacidi ramificati, ossia leucina, isoleucina, valina, (detti anche BCAA: Branched Chain Amino Acids), sono così definiti perché posseggono una catena carboniosa che forma appunto delle ramificazioni. Diversamente dagli altri aminoacidi, i BCAA vengono catabolizzati, non dal fegato, ma bensì direttamente all’interno delle fibre muscolari (dove forniscono energia); Questo avviene perché l’enzima deputato alla loro degradazione non è presente nel fegato.
Gli aminoacidi ramificati sono presenti in diversi alimenti, soprattutto di origine animale, come pollo, manzo, latte e pesce,
ma anche nei legumi.
Vengono enormemente utilizzati in ambito clinico epatologico, per il trattamento dell’encefalopatia epatica, ma qui ovviamente tratteremo la loro applicazione nell’ambito della nutrizione sportiva, facendo sempre riferimento alle ultime evidenze scientifiche e alle linee guida internazionali.
Effetti e Ruolo dei BCAA
Le funzioni e le proprietà ad essi attribuiti, sono diverse, qui di seguito riportiamo le principali
e quelle che spingono ad un loro utilizzo anche in nutrizione sportiva.
Migliore sintesi proteica muscolare (MPS) e riduzione del catabolismo delle proteine muscolari (MPB)
Da gli anni 70 attraverso studi su cellule animali è dimostrato che i BCAA siano efficaci per la stimolazione di MPS e l'inibizione di MPB: la leucina, in particolare, stimola il percorso mTOR, cioè il percorso molecolare che "accende" l'MPS (1).
Il problema con i supplementi di BCAA da solo, cioè senza gli altri amminoacidi essenziali, è che tutti i “mattoni” necessari per creare nuove proteine non sono disponibili per la massima stimolazione di MPS. Recentemente è stato dimostrato che l'MPS post esercizio era aumentato con l'ingestione di BCAA (2), ma la stimolazione era solo circa la metà di quella misurata dopo l'ingestione di proteine del siero di latte intatte, cioè con tutti gli amminoacidi essenziali. La spiegazione di questo risultato è che i BCAA stimolano il sistema proteico, ma non ci sono EAA sufficienti per fornire il substrato per sostenere un efficace MPS. Questo per dire che i BCAA stimolano MPS dopo un attività di resistenza, ma la risposta è molto migliore con l'ingestione di una proteina intatta che contenga quindi tutti gli EAA per sostenere la massima MPS.
Aumento dell'ossidazione dei grassi e promozione della gluconegogenesi
In caso di una dieta povera di carboidrati o in caso di attività fisica intensa senza supplementazione di carboidrati prima o durante lo sforzo, il corpo induce l’ossidazione di BCAA. Questo processo è finalizzato alla stabilizzazione della glicemia, fornendo carbonio come substrato per la gluconeogenesi nel ciclo di Krebs. Nonostante l’utilizzo dei BCAA a scopo energetico, i livelli ematici di questi tre aminoacidi vengono mantenuti elevati degradando le proteine strutturali del muscolo.
Recupero muscolare e riduzione del senso di fatica muscolare
La supplementazione con BCAA, supportando i processi di gluconeogenesi, è in grado di diminuire il danno muscolare e la produzione di acido lattico durante un allenamento ad alta intensità, favorendo il recupero. Non ci sono però ancora dati certi e chiari in letteratura sul loro effittivo ruolo che sembrerebbe non rilevante nei casi in cui il fabbisogno calorico e proteico venga già soddifisfatto (3).
Un altro aspetto sicuramente interessante e legato al precedente è il ruolo attribuito da diversi ricercatori ai BCAA nel determinare una riduzione della sensazione di fatica durante l’esercizio intenso. L’insorgenza della fatica centrale, secondo alcuni Autori, potrebbe subire l’influenza dell’ aumento di un aminoacido, il triptofano, a livello del sistema nervoso centrale. Questo determinerebbe un incremento della produzione di serotonina, una sostanza che influenza la sensazione di dolore (“nocicezione”). Tra i vari meccanismi, sembrerebbe che la concetrazione di Triptofano dipenderebbe anche dalla dalla competizione con diversi aminoacidi (i BCAA nel caso specifico) nell’utilizzo del meccanismo di trasporto attraverso la barriera ematoencefalica (BEE). In pratica più aumenta la concentrazione di BCAA, meno triptofano riesce a raggiungere il cervello con conseguente riduzione della sensazione di fatica. Nel caso di attività di endurance in particolare, si è notato una riduzione del rapporto BCAA/triptofano sia a causa di una riduzione del livello di BCAA che per un incremento del triptofano libero; causando un precoce esaurimento muscolare. La somministrazione di BCAA potrebbe quindi essere utilizzata anche per aumentare intensità e durata degli allenamenti (4), ma non tutti gli autori concordano su questo aspetto (5).
Azione sul sistema immunitario
Secondo recenti evidenze cliniche della letteratura (6) i BCAA avrebbero anche un ruolo immunomodulante a livello gastroenterico. Sarebbero infatti in grado di migliorare il trasporto aminoacidico gastro intestinale e di incrementare l’espressione di molecole deputate alla difesa dell’organismo da patogeni (defensine).
LORO IMPIEGO IN NUTRIZIONE SPORTIVA
Innnanzitutto gli aminoacidi ramificati, ossia leucina, isoleucina, valina, (detti anche BCAA: Branched Chain Amino Acids), sono così definiti perché posseggono una catena carboniosa che forma appunto delle ramificazioni. Diversamente dagli altri aminoacidi, i BCAA vengono catabolizzati, non dal fegato, ma bensì direttamente all’interno delle fibre muscolari (dove forniscono energia); Questo avviene perché l’enzima deputato alla loro degradazione non è presente nel fegato.
Gli aminoacidi ramificati sono presenti in diversi alimenti, soprattutto di origine animale, come pollo, manzo, latte e pesce,
ma anche nei legumi.
Vengono enormemente utilizzati in ambito clinico epatologico, per il trattamento dell’encefalopatia epatica, ma qui ovviamente tratteremo la loro applicazione nell’ambito della nutrizione sportiva, facendo sempre riferimento alle ultime evidenze scientifiche e alle linee guida internazionali.
Effetti e Ruolo dei BCAA
Le funzioni e le proprietà ad essi attribuiti, sono diverse, qui di seguito riportiamo le principali
e quelle che spingono ad un loro utilizzo anche in nutrizione sportiva.
Migliore sintesi proteica muscolare (MPS) e riduzione del catabolismo delle proteine muscolari (MPB)
Da gli anni 70 attraverso studi su cellule animali è dimostrato che i BCAA siano efficaci per la stimolazione di MPS e l'inibizione di MPB: la leucina, in particolare, stimola il percorso mTOR, cioè il percorso molecolare che "accende" l'MPS (1).
Il problema con i supplementi di BCAA da solo, cioè senza gli altri amminoacidi essenziali, è che tutti i “mattoni” necessari per creare nuove proteine non sono disponibili per la massima stimolazione di MPS. Recentemente è stato dimostrato che l'MPS post esercizio era aumentato con l'ingestione di BCAA (2), ma la stimolazione era solo circa la metà di quella misurata dopo l'ingestione di proteine del siero di latte intatte, cioè con tutti gli amminoacidi essenziali. La spiegazione di questo risultato è che i BCAA stimolano il sistema proteico, ma non ci sono EAA sufficienti per fornire il substrato per sostenere un efficace MPS. Questo per dire che i BCAA stimolano MPS dopo un attività di resistenza, ma la risposta è molto migliore con l'ingestione di una proteina intatta che contenga quindi tutti gli EAA per sostenere la massima MPS.
Aumento dell'ossidazione dei grassi e promozione della gluconegogenesi
In caso di una dieta povera di carboidrati o in caso di attività fisica intensa senza supplementazione di carboidrati prima o durante lo sforzo, il corpo induce l’ossidazione di BCAA. Questo processo è finalizzato alla stabilizzazione della glicemia, fornendo carbonio come substrato per la gluconeogenesi nel ciclo di Krebs. Nonostante l’utilizzo dei BCAA a scopo energetico, i livelli ematici di questi tre aminoacidi vengono mantenuti elevati degradando le proteine strutturali del muscolo.
Recupero muscolare e riduzione del senso di fatica muscolare
La supplementazione con BCAA, supportando i processi di gluconeogenesi, è in grado di diminuire il danno muscolare e la produzione di acido lattico durante un allenamento ad alta intensità, favorendo il recupero. Non ci sono però ancora dati certi e chiari in letteratura sul loro effittivo ruolo che sembrerebbe non rilevante nei casi in cui il fabbisogno calorico e proteico venga già soddifisfatto (3).
Un altro aspetto sicuramente interessante e legato al precedente è il ruolo attribuito da diversi ricercatori ai BCAA nel determinare una riduzione della sensazione di fatica durante l’esercizio intenso. L’insorgenza della fatica centrale, secondo alcuni Autori, potrebbe subire l’influenza dell’ aumento di un aminoacido, il triptofano, a livello del sistema nervoso centrale. Questo determinerebbe un incremento della produzione di serotonina, una sostanza che influenza la sensazione di dolore (“nocicezione”). Tra i vari meccanismi, sembrerebbe che la concetrazione di Triptofano dipenderebbe anche dalla dalla competizione con diversi aminoacidi (i BCAA nel caso specifico) nell’utilizzo del meccanismo di trasporto attraverso la barriera ematoencefalica (BEE). In pratica più aumenta la concentrazione di BCAA, meno triptofano riesce a raggiungere il cervello con conseguente riduzione della sensazione di fatica. Nel caso di attività di endurance in particolare, si è notato una riduzione del rapporto BCAA/triptofano sia a causa di una riduzione del livello di BCAA che per un incremento del triptofano libero; causando un precoce esaurimento muscolare. La somministrazione di BCAA potrebbe quindi essere utilizzata anche per aumentare intensità e durata degli allenamenti (4), ma non tutti gli autori concordano su questo aspetto (5).
Azione sul sistema immunitario
Secondo recenti evidenze cliniche della letteratura (6) i BCAA avrebbero anche un ruolo immunomodulante a livello gastroenterico. Sarebbero infatti in grado di migliorare il trasporto aminoacidico gastro intestinale e di incrementare l’espressione di molecole deputate alla difesa dell’organismo da patogeni (defensine).
Perchè usarli e quando?
Sostanzialmente l’assunzione di BCAA è idonea in quegli atleti o sportivi durante periodi di restrizione calorica durante i quali non viene soddisfatto il fabbisogno giornaliero del soggetto (di carboidrati e proteine). Invece, nei periodi di alimentazione normo- o ipercalorica, l’integrazione con aminoacidi ramificati risulta inefficace se non addirittura contro indicata e controproducente.
Quanto?
Il rapporto più usato per la realizzazione di integratore è il così detto 2:1:1 (rispettivamente leucina, isoleucina, valina).
Il dosaggio medio è circa 1 g ogni 10 Kg di peso corporeo
ed i momenti di assunzione consigliati sono solitamente durante la prestazione (anche se a questo scopo sembrerebbero più adatti i glucogenetici) oppure 15/20 minuti dopo lo sforzo. A causa del suo effetto inibitorio sul triptofano, infine, è sconsigliato assumere aminoacidi ramificati in tarda serata. Il triptofano infatti è il precursore della serotonina (responsabile del senso di relax e benessere ) e i BCAA potrebbero provocare difficoltà nell’addormentamento e disturbi del sonno.
Sostanzialmente l’assunzione di BCAA è idonea in quegli atleti o sportivi durante periodi di restrizione calorica durante i quali non viene soddisfatto il fabbisogno giornaliero del soggetto (di carboidrati e proteine). Invece, nei periodi di alimentazione normo- o ipercalorica, l’integrazione con aminoacidi ramificati risulta inefficace se non addirittura contro indicata e controproducente.
Quanto?
Il rapporto più usato per la realizzazione di integratore è il così detto 2:1:1 (rispettivamente leucina, isoleucina, valina).
Il dosaggio medio è circa 1 g ogni 10 Kg di peso corporeo
ed i momenti di assunzione consigliati sono solitamente durante la prestazione (anche se a questo scopo sembrerebbero più adatti i glucogenetici) oppure 15/20 minuti dopo lo sforzo. A causa del suo effetto inibitorio sul triptofano, infine, è sconsigliato assumere aminoacidi ramificati in tarda serata. Il triptofano infatti è il precursore della serotonina (responsabile del senso di relax e benessere ) e i BCAA potrebbero provocare difficoltà nell’addormentamento e disturbi del sonno.
PRINCIPALI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
- Moberg M et al. Activation of mTORC1 by leucine is potentiated by branched-chain amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise. Am J Physiol Cell Physiol. 2016;310:C8774–C884.
- Jackman SR et al. Branched-Chain Amino Acid Ingestion Stimulates Muscle Myofibrillar Protein Synthesis following Resistance Exercise in Humans. Front Physiol. 2017;7:8:390.
- Wolfe RR. Branched-chain amino acids and muscle protein synthesis in humans: myth or reality? J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:30
- Blomstrand E et al. A role for branched-chain amino acids in reducing central fatigue. J Nutr. 2006;136(2):544S-547S.
- Fourè A. et al. Is Branched-Chain Amino Acids Supplementation an Efficient Nutritional Strategy to Alleviate Skeletal Muscle Damage? A Systematic Review. Nutrients 2017;9:10
- Zhang et al. Novel metabolic and physiological functions of branched chain amino acids: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2017;8:10