Onderzoek: Effect BCAA bij voldoende proteïne inname

Geschatte leestijd: 8 minuten

Het is onduidelijk of BCAA effect hebben wanneer je al voldoende proteïne binnenkrijgt. Ze zijn sneller dan normale proteïne, maar trager dan gehydroliseerde proteïne. Qua hoeveelheden BCAA’s lijk je ook met normale proteïne al voldoende BCAA’s binnen te krijgen. De onderzoeken waarin de toegevoegde waarde van BCAA’s aan een eiwitshake met proteïne en koolhydraten na de training  werd bekeken, tonen verschillende resultaten. Twee onderzoeken zien geen toegevoegde waarde, waar een derde dat wel ziet. Dit verschil blijkt moeilijk te verklaren wat het trekken van een conclusie lastig maakt.

Opname snelheid BCAA

In deel I hebben we kunnen zien dat BCAA’s in grotere mate in de spieren worden gebruikt dan andere aminozuren die meerdere andere taken hebben. Omdat BCAA’s niet in de lever bewerkt hoeven te worden, zijn ze bovendien sneller beschikbaar in de bloedsomloop dan andere aminozuren of langere ketens van proteïne (“oligopeptiden”) die eerst nog afgebroken moeten worden. Dit is echter geen reden om BCAA’s aan te schaffen. De snelste manier om aminozuren in het bloed te krijgen, is met behulp van gehydroliseerde proteïne. Dit zijn proteïnen waaraan reeds de enzymen zijn toegevoegd die normaal in het lichaam zorgen voor het opknippen van de lange keten van aminozuren in kortere ketens en losse aminozuren. Hierdoor is dit al deels gebeurd voordat je de eiwitten inneemt waardoor deze tijd bespaard kan worden eenmaal in het lichaam. Vooral de ketens van twee en drie aminozuren, “di- en tripeptiden”, worden het snelst opgenomen omdat ze via een apart transportsysteem worden opgenomen [1-4].

Di and tripeptides are more efficiently absorbed than free amino acids which in turn are better absorbed than oligopeptides.

P.B. Frenhani, Faculdade de Medicina da Universidade Estadual Paulista

De snelste manier om dus aminozuren in het bloed te krijgen, is met gehydroliseerde proteïne zoals het caseïne hydrolisaat van DSM , PeptoPro of whey hydrolisaat zoals Optipep.

Hoeveelheid BCAA in proteine

Ook de snellere, gehydroliseerde proteïne bevatten alle twintig aminozuren inclusief de BCAA’s. Je kan je dus afvragen wat de toegevoegde waarde is van BCAA’s. Als de opnamesnelheid geen reden is dan resteert nog de dosering per aminozuur die je binnenkrijgt.

Inname van BCAA’s kan de balans van afbraak en opbouw van proteïne in de spieren zo positief mogelijk houden door precies de aminozuren leucine, valine en isoleucine te leveren in plaats van een verdeling over alle 20 aminozuren. Kijken we bijvoorbeeld naar de populaire Whey Perfection van Optipep (onder label van Bodyenfitshop) dan zien we het onderstaande aminozuurprofiel [bron: Bodyenfitshop]:

Aminozuurprofiel per 100 gram eiwit:

• Alanine 4788 mg
• Arginine 2260 mg
• Asparginezuur 10625 mg
• Cysteine 2094 mg
• Glutamine 16831 mg
• Glycine 3025 mg
• Histidine 1799 mg
• Isoleucine* 5985 mg
• Leucine* 10667 mg
• Lysine* 8468 mg
• Methionine* 2631
• Fenylalanine* 2782 mg
• Proline 6732 mg
• Serine 5194 mg
• Threonine* 6958 mg
• Tryptophane* 1068 mg
• Tyrosine 3092 mg
• Valine* 5003 mg

Stel je neemt een shake na de training van 30 gram. Dat levert dan op:

• 3,2 gram Leucine
• 1,5 gram Valine
• (bijna) 1,8 gram Iso-leucine

De door fabrikanten aangeraden dosering van BCAA’s is vaak 5 gram die verdeeld is over de drie verschillende BCAA’s, vaak in verschillende verhoudingen. De gunstigere verhoudingen zijn in het voordeel van Leucine, de meest anabole van de drie (zie deel III). Een veelvoorkomende verhouding is dan ook 2-1-1 in het voordeel van Leucine. Dat is dus 2,5 gram leucine en 1,25 gram valine en isoleucine. Minder dus dan wat je uit je gebruikelijke schep van 30gram whey zou halen. In de whey hydrolisaat zitten bovendien nog wat hogere hoeveelheden BCAA’s.

Dan kunnen er twee redenen resteren om toch BCAA’s te willen naast proteïne:

1. Timing. Je wilt de BCAA’s op een ander moment als de volledige proteïne. Dat kan misschien nog logisch zijn als je gewone whey of nog tragere proteïne gebruikt en deze daarom niet geschikt vinden voor of tijdens de training (wegens de belasting van de maag en energie die dit kost). Gebruik je echter gehydroliseerde proteïne dan kan je deze dus ook voor of tijdens de training gebruiken.
2. Hoeveelheid BCAA’s in proteïne is niet voldoende en moet aangevuld worden. Misschien vind je die hoeveelheden BCAA’s in normale proteïne niet genoeg en wil je nog meer. Dan moet je je alleen afvragen waarom de fabrikanten doseringen van 5 gram adviseren als dit niet zou voldoen. Zij hebben er alleen maar baat bij dat je meer gebruikt en sneller een nieuwe pot aanschaft. De reden voor de huidige doseringen is dat vergelijkbare hoeveelheden zijn gebruikt in de onderzoeken die hiervan een positief effect hebben vastgesteld.

Toegevoegde waarde van BCAA’s aan volledige proteïne na de training?

Volgens sommige onderzoeken voegt het toevoegen van de belangrijkste van de BCAA’s leucine dan ook niets toe aan bijvoorbeeld whey na de training [5,6].

Our results indicate that the whey protein plus leucine in healthy young volunteers results in an anabolic response in muscle that is not greater than the previously reported response to whey protein alone.

K.D. Tipton, University of Texas [5]

Onderzoekers van de Universiteit van Maastricht kwamen in 2008 tot dezelfde conclusie  [6]:

Co-ingestion of leucine with carbohydrate and protein following physical activity does not further elevate muscle protein fractional synthetic rate in elderly men when ample protein is ingested.

R. Koopman, Universiteit van Maastricht

Onverklaarbaar verschil onderzoeken Universiteit van Maastricht?

Die laatste zin is belangrijk: “Wanneer er voldoende proteïne wordt ingenomen”. Dezelfde onderzoekers uit Maastricht zagen drie jaar eerder echter wel de toegevoegde waarde van BCAA’s [7]:

In the CHO (koolhydraten)+PRO(teïne)+Leu(cine) trial, whole body net protein balance was significantly greater compared with values observed in the CHO+PRO and CHO trials.

R. Koopman, Universiteit van Maastricht

Dit verschil kan ik niet verklaren terwijl ik de beide onderzoeken meerdere malen heb doorgelezen om verschillen in de omstandigheden te vinden. Ik dacht aanvankelijk dat er in 2008 blijkbaar meer proteïne werd ingenomen na de training (” when ample protein is ingested”). In het verslag van het onderzoek van 2008 verklaren de onderzoekers dit inderdaad met de tekst:

However, the surplus value of additional leucine ingestion under normal living conditions, in which physical activity is followed by ample food intake, has not been assessed. Therefore, in the present study, we investigated the effect of carbohydrate (0·49 g/kg per h) and protein (0·16 g/kg per h) ingestion with or without additional free leucine (0·03 g/kg per h) on muscle protein synthesis rates following physical activity in lean, elderly men (approxiamtely 75years old).

Met andere woorden, er was in 2005 gewoon niet genoeg gegeten na de training waardoor de leucine effect had. In 2005 was er echter meer gegeten na de training dan in 2008. In 2008 was het 0.16 gram per kilo lichaamsgewicht na de training. Eenmalig dus bijna 13 gram voor iemand van 80 kg. In het onderzoek van 2005 was dit echter 0,2 gram per kilo lichaamsgewicht. Het verschil wordt ook niet verklaard door het feit dat in het ene onderzoek jonge mannen en het andere oude mannen deelnamen. In een onderzoek van 2006 van dezelfde onderzoekers bleek dit namelijk geen verschil te maken [8]. Ik heb de hoofdonderzoeker dan ook onlangs om opheldering hierover verzocht en zal een eventuele reactie in een update verwerken.

Kort na publicatie ontving ik antwoord van de onderzoeker die inmiddels werkt voor de University of Melbourne:

Het grote verschil tussen de onderzoeken zit in het feit dat de hoeveelheid leucine in de dranken, ongeveer 42 g in 6 uur in de 2005 paper en 14 g in de 2008 paper. Ik moet ook zeggen dat in de 2005 paper de verschillen tussen CHO+PRO en CHO+PRO+Leu in FSR (protein synthesis) niet significant waren, dus eigenlijk laten alle 2 de studies hetzelfde zien… additional leucine intake does not further increase protein synthesis when ample amount of protein is ingested.

R. Koopman,  University of Melbourne

In beide gevallen (onderzoek van 2005 en 2008) dus geen toegevoegde waarde wanneer er voldoende proteïne wordt ingenomen. Bovendien zijn de hoeveelheden proteïne na de training bovendien nog steeds minder dan de minimaal 20 tot 30 gram die de meesten na hun training zullen nemen, hoewel het in 2005 in de buurt kwam (16 gram voor iemand van 80kg). Bovendien is niet gekeken wat er gebeurd als er van tevoren ook een goede maaltijd is gegeten om zo meer glucose in het bloed te krijgen en de noodzaak tot afbraak te verlagen. In beide onderzoeken werd er getraind op een nuchtere maag na een nacht vasten. Dit laatste zal je normaal alleen doen als je aan het “cutten” bent (zie deel III).

Nogmaals, andere artikelen op websites zijn ook al ingegaan op de voordelen van BCAA’s, maar vergeleken deze bijna nooit met het alleen innemen van voldoende hele proteïne. Als je vraagt of BCAA’s voor, tijdens of na training bijvoorbeeld helpen met spierafbraak te beperken dan is het antwoord ‘ja’. Maar dat is dus vergeleken met niets of met de inname van een placebo.

Zoals het onderzoek uit Canada waaruit bleek dat BCAA’s spiervermoeidheid en spierafbraak verminderen [9].

Furthermore, the increased intramuscular and arterial BCAA levels before and during exercise result in a suppression of endogenous muscle protein breakdown during exercise.

D.A. McClean, University of Guelph

In dit geval betrof het vijf “gezonde” jonge mannen waarvan niet bekend is of ze getraind zijn. Belangrijker nog: Er werd ook hier getraind na een nacht vasten. Dat is dus geen representatieve opzet. Als je zonder te eten ’s ochtends gaat trainen, heeft je lichaam al 8 uur of langer geen voedingsstoffen gekregen. Het stresshormoon cortisol is ’s ochtends bij ontwaken verhoogd als signaal om te gaan eten, maar zorgt zolang die voeding niet binnen komt voor extra afbraak van vetten én proteïne in de spieren. Dan wordt er vervolgens getraind wat nog meer energie kost en cortisol verder verhoogt en dan ga je kijken of BCAA’s deze afbraak beperken ten opzichte van……niets.

Als jij dus iemand bent die er gewoonte van maakt ’s ochtends aan krachttraining te doen zonder iets te eten dan zullen BCAA’s er inderdaad voor zorgen dat je minder spierafbraak hebt. Dit is echter niet aan te raden tenzij je bewust bezig bent met het verlagen van lichaamsvet. Zelfs dan echter mag je je afvragen of BCAA’s dan handig zijn, maar daarover meer in deel III.

In een Fins onderzoek werd aan mannen die aan atletiek deden 50 mg leucine gegeven per kilo lichaamsgewicht [10]. Voor iemand van 80kg dus zo’n 4 gram. Van dit onderzoek is bekend dat de deelnemers 1,26 gram proteïne per kilo lichaamsgewicht per dag binnenkregen. Dit is zoals Ronnie Coleman zou zeggen: “Nuthin’ but a peanut” voor iemand die serieus spiermassa wilt bouwen. Hoewel de onderzoeken hierover van mening blijven veranderen, is in de bodybuilding gemeenschap al meer dan een halve eeuw bekend dat je 2-3 gram proteïne binnen wilt krijgen per kilo lichaamsgewicht per dag. Bijna twee tot drie keer zoveel dus. Bovendien is dit over de hele dag zonder dat er sprake is van speciale inname rondom training zoals normaal ook geadviseerd zou worden. Ook in het Finse onderzoek is het dus niet vreemd dat leucine tot minder spierafbraak leidde dan de placebo.

Als je al in je basisvoeding en supplementen goed voorzien bent gedurende de hele dag en bovendien rondom een training zorgt voor de juiste hoeveelheid en soort suikers en proteïne, kan je je afvragen wat BCAA’s hier nog aan toevoegen.

Toegevoegde waarde BCAA’s tijdens het cutten

In het derde en laatste deel van deze serie ga ik in op de eigenschappen van de verschillende BCAA’s leucine, valine en isoleucine. Heb je ze allemaal in dezelfde hoeveelheid nodig en waarom (niet)?

Daarnaast ga ik in op de waarde van BCAA’s wanneer je probeert je lichaamsvet te verlagen terwijl je je spiermassa zoveel mogelijk probeert te behouden (“cutten”)

Referenties

1. Manninen A H. Protein hydrolysates in sports and exercise: a brief review. J Sports Med Sci 2004. 360–63.63.
2. Frenhani PB, Burini RC. [Mechanisms of absorption of amino acids and oligopeptides. Control and implications in human diet therapy]. Arq
   Gastroenterol. 1999 Oct-Dec;36(4):227-37. Review. Portuguese. PubMed PMID:
3. Hellier MD, Holdsworth CD, McColl I, Perrett D. Dipeptide absorption in man.Gut. 1972 Dec;13(12):965-9. PubMed PMID: 4652039; PubMed Central PMCID:
   PMC1412501.
4. Silk DB, Grimble GK, Rees RG. Protein digestion and amino acid and peptide absorption. Proc Nutr Soc. 1985 Feb;44(1):63-72. Review. PubMed PMID: 3885229.
5. Tipton KD, Elliott TA, Ferrando AA, Aarsland AA, Wolfe RR. Stimulation of muscle anabolism by resistance exercise and ingestion of leucine plus protein.Appl Physiol Nutr Metab. 2009 Apr;34(2):151-61. doi: 10.1139/H09-006. PubMed PMID: 19370045.
6. Koopman, R., Verdijk, L.B., Beelen, M., Gorselink, M., Kruseman,A.N., Wagenmakers, A.J., et al. 2008. Co-ingestion of leucine with protein does not further augment post-exercise muscle protein synthesis rates in elderly men. Br. J. Nutr. 99: 571–580. doi:10.1017/S0007114507812013. PMID:17697406.
7. Koopman R, Wagenmakers AJ, Manders RJ, Zorenc AH, Senden JM, Gorselink M,Keizer HA, van Loon LJ. Combined ingestion of protein and free leucine with
   carbohydrate increases postexercise muscle protein synthesis in vivo in male subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005 Apr;288(4):E645-53. Epub 2004 Nov
   23. PubMed PMID: 15562251.
8. Koopman R, Verdijk LB, Manders RJF, Gijsen AP, Gorselink M, Pijpers E, Wagenmakers AJM & van Loon LJC (2006)Co-ingestion of protein and leucine stimulates muscle protein synthesis rates to the same extent in young and elderly lean men. Am J Clin Nutr 84, 623–632.
9. McLean et al., Branched-Chain Amino Acids Augment Ammonia Metabolism While Attenuating Protein Breakdown During Exercise, Am. J. Physiol.: 267, E1010, 1994.
10. Mero A, Pitkänen H, Oja SS, Komi PV, Pöntinen P, Takala T. Leucine supplementation and serum amino acids, testosterone, cortisol and growth hormone in male power athletes during training. J Sports Med Phys Fitness. 1997 Jun;37(2):137-45. PubMed PMID: 9239992.