Лейцин – биологическая роль и применение в спорте

Белки – важнейшие элементы человеческого организма, они участвуют в синтезе гормонов и ферментов, необходимы для реализации огромного числа биохимических реакций. Сложные белковые молекулы построены из аминокислот.

Лейцин – одно из важнейших соединений этой группы. Относится к незаменимым аминокислотам, которые организм не может синтезировать самостоятельно организм, а получает извне. Лейцин применяется в спортивном питании, медицине, сельском хозяйстве. В пищевой промышленности он известен как добавка E641 L-лейцин и используется для модификации вкуса и запаха продуктов.

Научные исследования аминокислоты

Впервые выделил лейцин и описал его структурную формулу химик Анри Браконно в 1820 году. В начале 20 века Герман Эмиль Фишер смог искусственно синтезировать это соединение. В 2007 году в журнале «Diabetes» были опубликованы результаты научного исследования функций и свойств лейцина. Посмотреть результаты и выводы ученых можно по ссылке (информация представлена на английском языке).

Эксперимент проводился на лабораторных мышах. Животных разделили на две группы. В первой из них грызуны получали обычную пищу, а в рационе второй присутствовал избыток жирной еды. В свою очередь каждую из групп поделили на подгруппы: в одной из них животным давали 55 мг лейцина ежедневно, а во второй мыши никаких дополнительных соединений, помимо предложенного рациона, не получали.

По результатам 15 недель оказалось, что зверьки, которых кормили жирной пищей, набрали вес. Однако те из них, кто дополнительно получали лейцин, набрали на 25% меньше, чем те, кому аминокислоту в питание не вводили.

Кроме того, анализы показали, что животные, принимавшие лейцин, расходовали большие объемы кислорода по сравнению с остальными. Это значит, что метаболические процессы у них шли быстрее, и калорий сжигалось больше. Факт показал ученым, что аминокислота замедляет процесс накопления жировой прослойки.

Лабораторные исследования мышечных волокон и адипоцитов белой жировой ткани позволили установить, что дополнительное поступление лейцина в организм стимулирует производство гена разобщающего белка, который стимулирует более интенсивное сжигание жира на клеточном уровне.

В 2009 году ученые из университета Пенсильвании повторили эксперимент своих коллег. С результатами этого исследования можно ознакомиться по ссылке (информация также представлена на английском языке). Выводы ученых полностью подтвердились. Также было установлено, что прием меньших количеств аминокислоты не оказывает эффекта на мышей.

Биологическая роль лейцина

Лейцин играет важную роль во многих процессах. Он выполняет следующие функции:

• замедляет катаболические процессы в мышцах;
• ускоряет синтез белковых молекул, что способствует наращиванию мышечной массы;
• снижает уровень сахара в крови;
• обеспечивает баланс азота и азотистых соединений, что необходимо для белкового и углеводного обмена;
• предотвращает избыточный синтез серотонина, что способствует снижению усталости и ускорению восстановления после нагрузок.

Нормальное содержание лейцина в крови укрепляет иммунитет, способствует заживлению ран, ускоряет восстановление после травм. Организм использует его как источник энергии.

Применение в спорте

При интенсивных физических нагрузках организму требуется больше сырья для построения мышечных волокон и извлечения энергии. В спорте, особенно в силовых видах, например, бодибилдинге, пауэрлифтинге, кроссфите, прием лейцина – распространенная практика.

Он необходим, чтобы снизить интенсивность катаболизма и ускорить анаболические процессы. Как правило, аминокислоту принимают в виде спортивных добавок, содержащих комплекс BCAA. В него входят три важнейших аминокислоты – лейцин, изолейцин и валин.

В подобных БАДах принято соотношение компонентов 2:1:1 (соответственно лейцин, его изомер и валин), некоторые производители повышают содержание первого в два и даже в четыре раза.

Эта аминокислота используется спортсменами как для наращивания мышечной массы, так и для похудения. Кроме того, прием лейцина повышает энергетический потенциал, необходимый для улучшения спортивных показателей.

Применение в медицине

Препараты, содержащие лейцин, применяют и в терапевтических целях. Их назначают при тяжелых заболеваниях печени, дистрофии, полиомиелите, невритах, анемии, некоторых нарушениях психического здоровья.

Как правило, прием этого соединения дополняют лекарствами, содержащими глутаминовую кислоту и другие аминокислоты для усиления терапевтического действия.

Польза лейцина для организма заключается в следующих эффектах:

• нормализация функции гепатоцитов;
• укрепление иммунитета;
• снижение риска ожирения;
• поддержка правильного развития мышц;
• ускорение восстановления после физических нагрузок, повышение работоспособности;
• благотворное влияние на состояние кожи.

Аминокислота применяется для восстановления пациентов, страдающих дистрофией, ее назначают после длительного голодания. Также она используется в терапии онкологических больных и пациентов с циррозом печени. Применяют для ускорения восстановления после травм, оперативных вмешательств, а также в антивозрастных программах.

Суточная потребность

Потребность взрослого человека составляет 4-6 г лейцина в сутки. Спортсменам требуется несколько больше этого соединения.

1. Если цель – нарастить мышечную массу, то рекомендуется принимать 5-10 г в процессе тренировки и после нее. Такой режим поддерживает достаточный уровень лейцина в крови во время интенсивной нагрузки, что обеспечивает стабильное образование мышечных волокон.
2. Если цель спортсмена – похудение, сушка, то употреблять добавки, содержащие лейцин, нужно 2-4 раза в день, в количестве около 15 г. Добавку принимают во время и после тренировки, а также еще 1-2 раза в день между приемами пищи. Такая схема стимулирует метаболизм и способствует жиросжиганию. При этом мышечная масса сохраняется, а катаболические процессы подавляются.

Превышение нормы может привести к избытку лейцина в организме и нанести вред здоровью. Перед применением лекарств или пищевых добавок, содержащих эту аминокислоту, желательно проконсультироваться с врачом. Спортсмены могут положиться на опытного профессионального тренера: он подберет подходящие дозы.

Последствия дефицита и избытка в организме лейцина

Лейцин – незаменимая аминокислота: поэтому крайне важно получать извне достаточное количество этого соединения. Её нехватка в организме приводит к отрицательному балансу азота и нарушает течение метаболических процессов.

Дефицит лейцина вызывает задержку роста у детей вследствие недостаточной продукции гормона роста. Также недостаток этой аминокислоты провоцирует развитие гипогликемии. Начинаются патологические изменения в почках, щитовидной железе.

Избыток лейцина тоже может привести к различным проблемам. Чрезмерное поступление этой аминокислоты способствует развитию следующих патологических состояний:

• неврологические нарушения;
• субдепрессивные состояния;
• головные боли;
• гипогликемия;
• развитие негативных иммунологических реакций;
• атрофия мышечных тканей.

Пищевые источники лейцина

Организм получает эту аминокислоту только из пищи или специальных добавок и лекарств – важно обеспечивать достаточное поступление этого соединения.

Одна из добавок с лейцином

Для этого рекомендуется употреблять следующие продукты:

• орехи; ;
• горох, бобовые, арахис;
• сыры (чеддер, пармезан, швейцарский, пошехонский);
• молочную продукцию и цельное молоко; ; ;
• рыбу (сельдь, горбушу, морского окуня, скумбрию, судак, щуку, треску, минтай); и говяжью печень;
• курицу;
• баранину;
• куриные яйца;
• крупы (пшено, кукурузная, коричневый рис);
• кунжут; ;
• яичный порошок.

Лейцин содержится в концентратах и изолятах протеинов, употребляемых спортсменами.

Противопоказания

Противопоказанием к приему лейцина выступают отдельные редкие наследственные аномалии.

• Лейциноз (болезнь Менкеса) – врожденное нарушение обмена гидрофобных аминокислот (лейцина, изолейцина и валина). Эта патология выявляется уже в первые дни жизни. Заболевание требует назначения особой диеты, из которой исключается белковая пища. Она заменяется протеиновыми гидролизатами, в которых отсутствует комплекс аминокислот БЦАА. Характерный признак лейциноза – специфический запах мочи, напоминающий аромат жженого сахара или кленового сиропа.

• Сходную с синдромом Менкеса клиническую картину дает и еще одно генетически обусловленное заболевание – изовалератацидемия. Это изолированное нарушение обмена лейцина, при котором поступление этой аминокислоты в организм также должно быть исключено.

Без лейцина невозможны многие биохимические реакции в организме. Из пищевых продуктов его можно получить в нужном количестве только при сбалансированном рационе, однако при интенсивных физических нагрузках расход аминокислоты существенно возрастает.

Прием лейцина необходим спортсменам, стремящимся ускорить наращивание мышечной массы, снизив скорость катаболических процессов. Прием аминокислоты поможет похудеть, сохраняя при этом неизменным объем мышц.