Лейцин - это аминокислота, которая используется организмом главным образом для наращивания мышечной массы и обеспечения энергией. Несмотря на отсутствие достоверных исследований, люди применяют лейцин для повышения силы во время физических тренировок и для восстановления мышц. Это делает его популярной добавкой среди спортсменов и членов фитнесс-клубов. Однако прием лейцина сопряжен с определенными рисками. Читайте далее в этой статье о потенциальных полезных свойствах лейцина и его побочных эффектах.
Статья основана на выводах 46 научных исследований
В статье цитируются такие авторы, как:
- Кафедра клеточной и молекулярной физиологии, медицинский колледж Пенсильванского государственного университета, США
- Школа медицины Вашингтонского Университета, Сент-Луис, США
- Отделение наук о питании, Иллинойский университет в Урбане-Шампейн, США
Обратите внимание, что цифры в скобках (1, 2, 3 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи.
Внимание! Все статьи на сайте носят информационный характер. Перед использованием тех или иных техник или рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со своим врачом или профильным специалистом.
Что такое лейцин?
Лейцин или L-лейцин - это аминокислота с разветвленной боковой цепью (BCAA), которая часто продается в качестве добавки. Другие две аминокислоты BCAA - это валин и изолейцин, но лейцин является самой популярной из них трех в качестве добавки для бодибилдинга. В этой статье мы будем использовать термин лейцин.
Лейцин является незаменимой аминокислотой, что означает, что он не может быть произведен в организме и поступает только вместе с пищей. Лейцин увеличивает выработку энергии и белка (следовательно, помогает в росте мышц). (1, 2)
Добавки с лейцином не были одобрены FDA для медицинского применения. Добавки, как правило, не имеют серьезных клинических исследований. Правила только устанавливают производственные стандарты для них, но не гарантируют, что добавки безопасны или эффективны.
Как и другие аминокислоты, лейцин содержится во многих продуктах питания с высоким содержанием белка. Примеры включают мясо (например, рыба, курица или индейка), молочные продукты (например, йогурт и сыр) и соевые бобы. Другие продукты, такие как яйца, орехи, семена и фрукты, также содержат лейцин, но в гораздо меньшем количестве.
Лейцин можно классифицировать как:
- L-лейцин, который является естественным вариантом аминокислоты, содержится в белках организма и является основной формой, используемой в качестве добавки
- D-лейцин - является зеркальным отражением L-лейцина, создается в лаборатории и также используется в качестве добавки.
Несмотря на популярность лейцина среди любителей фитнеса и бодибилдинга, наука, поддерживающая необходимость его применений, слаба и не объясняет его нужность.
Какие механизмы клеток активирует лейцин?
На протяжении десятилетий было известно, что аминокислоты являются важными регуляторами синтеза белка. (1) Хотя синтез белка может быть стимулирован несколькими изолированными аминокислотами (2), лейцин обладает особенно мощным действием. (3, 4, 5, 6)
Инициация трансляции мРНК является основным механизмом, посредством которого лейцин стимулирует синтез белка. Классические исследования показали, что регуляция трансляции мРНК лейцином зависит от млекопитающей мишени рапамицина (mTOR), поскольку рапамицин, специфический ингибитор mTOR, способен притупить эффекты лейцина. (4, 7, 8, 9)
mTOR - это серин/треонинкиназа, которая участвует в регуляции множества клеточных процессов, включая синтез белка и рост клеток, пролиферацию и их выживание.
Лейцин может также действовать через другие сигнальные пути в дополнение к mTOR. Например, несколько исследований показали, что лейцин способен модифицировать активацию АМФ-активированной протеинкиназы (АМПК). (17, 18, 19, 20, 21, 22, 23)
Какие органы реагируют на лейцин
Предыдущие исследования показали, что многие ткани тела реагируют на лечение с помощью добавления больших и малых доз лейцина. Например, получение лейцина вместе с пищей или как добавки увеличивает синтез белка в белой жировой ткани, скелетных мышцах, печени, сердце, почках и поджелудочной железе. (5, 7, 9, 27, 28, 29, 30) Во всех этих тканях, кроме почек, лейцин усиливает фосфорилирование S6K1 и 4E-BP1, что указывает на активацию сигнального пути mTOR. (9, 28)
Было также показано, что пищевые добавки лейцина индуцируют фосфорилирование фермента S6K1 (рибосомальная протеинкиназа) в гипоталамусе головного мозга. (31)
Полезные свойства лецина
Потенциальная эффективность
Лейцин помогает работе мозга при болезнях печени
Пищевые аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA), вероятно, улучшают здоровье и функцию печени у людей с плохим функционированием мозга, вызванного заболеванием печени (печеночная энцефалопатия). (3, 4, 5)
Некоторые данные свидетельствуют о том, что аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) могут также улучшить когнитивные способности у людей со снижением функции мозга из-за болезни печени. Однако не все исследования дали положительные результаты. Кроме того, эти аминокислоты, вероятно, не снижают вероятность смерти у людей с таким заболеванием. (6)
Лейцин восстанавливает мышцы после тренировок
Убедительные доказательства подтверждают использование аминокислот с разветвленной цепью BCAA (включая лейцин) для снижения утомляемости и напряжения после длительных или интенсивных физических нагрузок. (7)
Физические упражнения приводят к расщеплению аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), особенно в мышцах. (8)
Ученые считают, что ВСАА помогают синтезу белка и предотвращают его деградацию, что, в свою очередь, помогает предотвратить мышечную усталость и боль. (9)
В исследовании с участием 30 здоровых взрослых людей физические упражнения на корточках вызывали мышечную усталость и болезненность. Те люди, кто получал добавки BCAA, имели меньшую болезненность в последующие дни, в то время как те, кто не получал добавки, демонстрировали длительные периоды болезненности. (8)
Мышечная усталость после физической нагрузки также уменьшалась с добавлением BCAA. (8)
Считается необходимым проведение дополнительных исследований по отдельным аминокислотам ВСАА, чтобы увидеть, могут ли они производить желаемый эффект индивидуально (например, только лейцин).
Кроме того, ученые обнаружили, что лейцин увеличивает два пути наращивания мышечной массы у крыс (AKT - на 98% и mTOR - на 49%) и уменьшает расщепление мышечного белка. Необходимы клинические испытания лейцина на людях. (10)
Лейцин может быть полезен при поздней дискинезии
Получение с пищей или как добавки аминокислот с разветвленной цепью BCAA, вероятно, уменьшает симптомы поздней дискинезии (неврологический синдром), согласно нескольким клиническим исследованиям. (5, 11, 12)
Поздняя дискинезия - это неврологическое расстройство, которое приводит к непроизвольным движениям. Чаще всего оно вызывается длительным приемом антипсихотических препаратов у людей с шизофренией или биполярным расстройством. (13)
Мало доказательств эффективности
Лейцин при раке печени
Аминокислоты с разветвленной цепью BCAA, такие как лейцин, не улучшают течение рака печени, согласно нескольким метаанализам. (14, 15)
Однако ограниченные ранние данные свидетельствуют о том, что аминокислоты BCAA могут улучшить выживаемость и предотвратить рецидив рака у людей с раком печени, которые не подвергались хирургическому вмешательству. Мы не можем сделать никаких выводов из этого исследования из-за его небольшого размера выборки и других проблем проектирования. (16)
Улучшение физических возможностей
Данные об эффективности аминокислот BCAA для спортивных результатов сегодня - противоречивы. Продукты, использованные в исследованиях, варьировались так же, как конечные показатели и контрольные группы. В большинстве исследований пероральный прием аминокислот BCAA не улучшал физические возможности или спортивные результаты. (7)
В одном исследовании кратковременный прием аминокислот (в основном L-лейцина, но смешанный с 13 другими аминокислотами) не оказал никакого эффекта на ультра-бегунов (бег более 100 км). Болезненность мышц и время завершения гонки не улучшались с добавлением препарата. (17)
Недостаточно доказательств пользы
Нет достоверных клинических доказательств, подтверждающих использование лейцина (или аминокислот ВСАА) для любого из состояний, перечисленных в этом разделе.
Маниакальные симптомы
В одном небольшом клиническом исследовании, проведенном среди 25 человек, напиток без тирозина, содержащий лейцин, изолейцин и валин, уменьшал острые маниакальные симптомы в течение 6 часов по сравнению с плацебо. При ежедневном приеме в течение 7 дней он продолжал улучшать симптомы в течение 2-х недель. Необходимы более масштабные исследования. (18)
Уменьшение объема мышц или саркопения
Ученые изучают, уменьшает ли лейцин мышечное истощение у больных пациентов. Однако в настоящее время отсутствуют надлежащие клинические данные, подтверждающие применение лецина с этой целью. (19, 20)
У пациентов с ожогами, травмами или сепсисом, добавление аминокислот BCAA, включающих лейцин и две другие аминокислоты, снижалось истощение мышц. (19)
Кроме того, при старении людей, они подвергаются саркопении, естественному снижению мышечной массы, что приводит к повышенному риску травм и инвалидности. (21)
У молодых людей как высокие, так и низкие дозы добавок с лейцином были способны увеличить синтез белка. (22) Однако у пожилых пациентов только те, кто получал добавки с повышенным содержанием лейцина, увеличивали синтез белка. (23)
Ученые изучают влияние добавок L-лейцина на снижение мышечной деградации у животных (по пути АМПК). (10) В исследованиях на крысах с раковой кахексией (болезнью с тяжелым истощением мышц) добавление лейцина увеличивало мышечную массу (на 23% в икроножной мышце и на 22% в большеберцовой кости). (20)
Лейцин также увеличивает общую концентрацию аминокислот в крови у животных, что может быть полезно для создания большего количества белков и мышц. (20)
Сила мышц
Исследование, проведенное с участием 26 мужчин, показало, что добавка лейцина может увеличить силу, измеряемую через максимальный вес, который кто-то может поднять в 5 раз. Те, кто получал добавки L-лейцина в течение 12 недель, были способны поднимать более тяжелые веса. (24)
Однако добавление лейцина не привело к увеличению мышечной массы. Более того, эти результаты еще не были воспроизведены. (24)
Цироз печени
Неясно, как аминокислоты BCAA влияют на цирроз печени. Одно исследование показало, что добавление BCAA повышает пищевой статус и качество жизни (улучшает сон и снижает утомляемость) у пациентов с циррозом печени. Другие исследования дали отрицательные результаты. (25, 26)
Хроническая почечная недостаточность
Нет достаточных доказательств того, что добавление аминокислот BCAA полезно для людей с хронической почечной недостаточностью. В ограниченных, маломасштабных исследованиях добавление BCAA улучшало питание и аппетит у пациентов, находящихся на диализе. (27, 28)
Отсутствие доказательств на людях
Ниже приводится краткое изложение существующих исследований на животных и клетках, которые должны направлять дальнейшие научные эксперименты. Однако перечисленные ниже исследования не следует интерпретировать как поддерживающие какую-либо пользу для здоровья.
Лейцин (или аминокислота ВСАА) не следует применять ни при одном из описанных ниже состояний из-за полного отсутствия данных о безопасности и эффективности у человека.
Синтез белка
В исследованиях на диафрагмах крыс добавление аминокислот увеличивало синтез белка. Более высокие концентрации аминокислот давали больший эффект. (9)
Однако эти эффекты были вызваны исключительно аминокислотами с разветвленной цепью (BCAA), а другие аминокислоты не оказывали никакого влияния на синтез белка. (9)
Когда ВСАА испытывались индивидуально на крысах, лейцин был самым значительным усилителем синтеза белка. Валин сам по себе не мог влиять на синтез белка, а изолейцин оказывал ингибирующее (подавляющее) действие. (2)
Чрезмерное расщепление этих аминокислот, которое часто встречается во время голодания и у больных сахарным диабетом, приводит к ограниченному поступлению ВСАА, что, в свою очередь, может снизить скорость синтеза белка. (9)
Белки являются строительными блоками мышц, поэтому ученые полагают, что увеличение синтеза белка может помочь построить мышцы таким же образом, как добавление лейцина может увеличить восстановление мышц. Однако клинические данные, подтверждающие этот эффект, отсутствуют. (29)
Лейцин и атеросклероз
Затвердение артерий (атеросклероз) связано с высоким уровнем липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), в то время как липопротеины высокой плотности (ЛПВП) могут снижать риск развития атеросклероза из-за их роли в обратном транспорте холестерина (процессе возвращения холестерина из тканей в печень). (30)
В исследованиях на крысах добавление лейцина снижало уровень ЛПНП на 41% и увеличивало уровень ЛПВП на 40%. (30)
Добавление лейцина также уменьшало атеросклеротические поражения (на 58%) у животных. (30)
Лейцин при ожирении
Крысы, получавшие богатую лейцином диету, набирали на 32% меньше веса и снижали степень ожирения на 25%. (31)
Лейцин также снижал уровень холестерина на 27% и уровень ЛПНП или "плохого" холестерина на 53%, что потенциально снижало риск ожирения. (31)
Долголетие
Нет никаких доказательств того, что лейцин оказывает какое-либо влияние на продолжительность жизни. Существующие исследования ограничены животными и клетками.
Многие вещества оказывают омолаживающее действие на клетки, но не проходят дальнейших исследований на животных из-за отсутствия безопасности или эффективности. Кверцетин - один из хороших примеров, который должен напомнить нам, что действие вещества на клеточной культуре часто не переводится на живых существ.
С другой стороны, лейцин может помочь ученым исследовать возможные пути, участвующие в старении.
Например, диеты богатые молоком (содержат много аминокислот, таких как лейцин) усиливали активацию гена SIRT1, который увеличивал количество митохондрий на 40% в мышечных и жировых клетках. Некоторые теории связывают увеличение количества митохондрий с долголетием клеток. (32)
Диеты с высоким содержанием кальция (например, с молочными продуктами) сами по себе не улучшали продолжительность жизни крыс, поэтому некоторые ученые считают, что необходимо изучать действие лейцина на животных. (32, 33)
Влияние лейцина на производство энергии
Потенциал по увеличению энергии
При распаде лейцина образуются две молекулы, которые используются для получения энергии: ацетил-КоА и ацетоацетат. (1)
У крыс лейцин также служит предшественником различных жиров (жирных кислот, неомыляемых жиров и стеринов), которые затем расщепляются для получения энергии. (1)
Ученые считают, что голодание может привести к повышению уровня лейцина в крови и повышению активности ферментов, которые превращают лейцин в кетоновые тела и используют для получения энергии. (1)
У пациентов с дефицитом молекулы, расщепляющей лейцин на ацетил-КоА и ацетоацетат, развиваются ацидоз (низкий уровень рН крови) и гипогликемия (низкий уровень глюкозы крови). (34)
С другой стороны, у крыс лейцин повышает уровень инсулина в крови, что вызывает поглощение глюкозы клетками и в конечном итоге выработку энергии. Вместе лейцин и глюкоза индуцировали 4,5-кратное увеличение инсулина (по сравнению с 2,4-кратным только за счет глюкозы). Таким образом, лейцин может играть ключевую роль в поддержании уровня глюкозы и производстве энергии. (35)
В исследованиях на клетках лейцин увеличивает выработку энергии в течение первых 45 минут, но затем происходит снижение энергии (скорее всего, из-за ограничения распада пирувата). (36)
Потенциал снижения энергии
Хотя лейцин, по-видимому, увеличивает уровень инсулина, который обычно увеличивает поглощение глюкозы, эта аминокислота также может блокировать поглощение глюкозы.
Ограниченные исследования показывают, что голодание повышает уровень в крови аминокислот с разветвленной цепью (ВСАА), таких как лейцин. Было обнаружено, что натощак животные с повышенной концентрацией лейцина не поглощали столько глюкозы, сколько животные без голодания, тем самым снижая выработку энергии. (37)
Лейцин блокирует распад пирувата (молекулы, в которой глюкоза преобразуется для получения энергии), так что глюкоза не может быть использована для получения энергии. (37)
Некоторые исследователи подозревают, что этот процесс ограничения распада пирувата может объяснить, почему поглощение глюкозы и выработка энергии в мышцах крыс уменьшается примерно через 45 минут. (36, 37)
У людей, которые голодали, добавки лейцина также снижали выработку энергии, потому что эта аминокислота подавляла инсулин-опосредованное поглощение глюкозы мышцами. (38)
Лейцин снижал инсулин-опосредованную утилизацию глюкозы на 50-83% у голодающих крыс. (37, 38)
Некоторые любители фитнеса пытаются избежать этого тормозящего влияния лейцина на выработку энергии, употребляя пищу перед тренировками.
Лейцин в сравнении с аминокислотами BCAA
Во многих исследованиях тесты проводились не с помощью только лейцина, а при всех аминокислотах с разветвленной цепью (ВСАА): лейцин, изолейцин и валин.
Данные по эффективности и безопасности лейцина крайне ограничены. Клинические испытания отсутствуют.
У крыс лейцин усиливал синтез белка, в то время как изолейцин фактически оказывал ингибирующее действие. Эти эффекты не были подтверждены у людей. (2)
Побочные эффекты лейцина
Аминокислоты с разветвленной цепью BCAA, такие как лейцин, возможно, безопасны при надлежащем использовании в качестве пероральных добавок.
Беременным и кормящим женщинам следует избегать приема добавок из-за отсутствия данных о безопасности.
Потенциальные побочные эффекты
Теоретически гематоэнцефалический барьер конкурирует за поглощение в мозг аминокислот с разветвленной цепью (BCAA) и ароматических аминокислот, которые являются предшественниками серотонина. Теоретически эта конкуренция может привести к снижению выработки серотонина. (39)
На всасывание лейцина в мозг может влиять диета; богатые углеводами и бедные белками диеты увеличивают ВСАА и уменьшают ароматические аминокислоты в головном мозге, в то время как бедные углеводами и богатые белками диеты могут делать обратное. (40)
Дозировка приема лейцина
Рекомендуемая доза лейцина для обычных людей составляет 50 мг/кг в сутки, а максимальная дозировка не должна превышать 500 мг/кг в сутки. Передозировка может привести к повышению уровня аммиака в крови; следовательно, к повреждению мозга и заболеваниям печени. (41)
Противопоказания приема лейцина
Добавление лейцина снижает уровень глюкозы, что может привести к проблема у людей с:
- Гипогликемией (низкий уровень сахара в крови) (42)
- Диабетом, кто принимает препараты, снижающие уровень сахара в крови (38, 42)
