Λευκίνη: Τι είναι; και ποιος ο ρόλος της στο σώμα;

Ποιος ο ρόλος της στο σώμα;

Η λευκίνη, μαζί με την ισολευκίνη και τη βαλίνη, είναι ένα από τα τρία αμινοξέα διακλαδισμένης αλυσίδας (BCAA). Συγκριτικά με τα άλλα δύο αμινοξέα, η λευκίνη είναι ο πιο ισχυρός ενεργοποιητής της πρωτεϊνοσύνθεσης. Τα κύτταρα είναι σε θέση να ανιχνεύσουν τα επίπεδα λευκίνης και σε απόκριση ενεργοποιούν την πρωτεϊνοσύνθεση μέσω ενός ενζύμου (mTOR), ενός κύριου-ρυθμιστή της πρωτεϊνοσύνθεσης.

Επίσης, βοηθά στην καλύτερη ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα. Διεγείρει την έκκριση της ινσουλίνης από το πάγκρεας και διευκολύνει έτσι την πρόσληψη γλυκόζης από τα κύτταρα. Σε κατάσταση ασιτίας, δρα ως πηγή για τη σύνθεση γλυκόζης από μη υδατανθρακικές πηγές. Δρα επουλωτικά στους μυς και αυξάνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη στους σκελετικούς μύες.

Ποια τα οφέλη της;

Δεδομένων των καθιερωμένων ιδιοτήτων ενεργοποίησης της πρωτεϊνοσύνθεσης της λευκίνης, έχουν διεξαχθεί αρκετές δοκιμές σε ανθρώπους για να καθοριστεί εάν η προσθήκη συμπληρωματικής λευκίνης σε διάφορες πηγές πρωτεΐνης μπορεί να αυξήσει τη μυϊκή πρωτεϊνοσύνθεση.

Τα αποτελέσματα σε ηλικιωμένα άτομα ήταν σταθερά θετικά. Η αναβολική αντίσταση είναι ένα καθιερωμένο φαινόμενο κατά τη γήρανση, με τα κύτταρα να γίνονται πιο ανθεκτικά στην ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Αυτό μπορεί να βελτιωθεί εν μέρει με επιπλέον λευκίνη, καθώς η έρευνα δείχνει ότι οι ηλικιωμένοι χρειάζονται διπλάσια ποσότητα λευκίνης σε σύγκριση με τους νεότερους ενήλικες για παρόμοια ενεργοποίηση της μυϊκής πρωτεϊνοσύνθεσης.

Αυτή η αυξημένη απαίτηση λευκίνης για μυϊκή πρωτεϊνοσύνθεση στους ηλικιωμένους μπορεί εν μέρει να εξηγηθεί από την αυξημένη κατακράτηση λευκίνης που λαμβάνεται από το στόμα στο έντερο, η οποία διατηρείται διπλάσια σε σύγκριση με τους νεαρούς ενήλικες, περιορίζοντας την ποσότητα λευκίνης που εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος. Αντίσταση στη σύνθεση πρωτεϊνών που διεγείρεται από τη λευκίνη εμφανίζεται επίσης σε κυτταρικό επίπεδο στα γηρασμένα κύτταρα.

Οι μελέτες για τη λήψη συμπληρωμάτων λευκίνης σε νεότερους ενήλικες ήταν θετικές, με ορισμένες προειδοποιήσεις.

• Σε μια μελέτη που συνέκρινε μια χαμηλή (6 g) δόση πρωτεΐνης ορού γάλακτος μαζί με 3 ή 5 g επιπλέον λευκίνης με 25 g πρωτεΐνη ορού γάλακτος μόνο, το γεύμα ορού γάλακτος 6 g συν 5 g λευκίνης διέγειρε τη μυϊκή πρωτεϊνοσύνθεση σε παρόμοιο, αλλά μικρότερο βαθμό από 25 g πρωτεΐνη ορού γάλακτος.
• Μια άλλη μελέτη που συνέκρινε την ίδια δόση 25 g πρωτεΐνης ορού γάλακτος με 6 g ορού γάλακτος με ποσότητα λευκίνης ισοδύναμη με 25 g ορού γάλακτος διαπίστωσε ότι μόνο η ομάδα των 25 g πρωτεΐνης ορού γάλακτος είχε αυξημένη μυϊκή πρωτεϊνοσύνθεση 3 έως 5 ώρες μετά την άσκηση σε νεαρούς ενήλικες.

Συνολικά, αυτό το έργο υποδηλώνει ότι η συμπληρωματική λευκίνη μπορεί να αυξήσει τη μυϊκή πρωτεϊνοσύνθεση στο πλαίσιο της περιορισμένης ολικής πρωτεΐνης, αλλά μια δόση 25g ορού γάλακτος μόνη της είναι πιθανώς καλύτερη, τουλάχιστον σε μη ηλικιωμένους ενήλικες.

Λευκίνη και αθλητική απόδοση

Η λευκίνη είναι μακράν το πιο «αναβολικό» (ενεργοποιητικό πρωτεϊνοσύνθεσης) αμινοξύ, αλλά τα αποτελέσματα των μελετών διαφέρουν.

Οι επιστήμονες δημοσίευσαν για πρώτη φορά το 1986 ότι απαιτούνται αμινοξέα για να ενεργοποιηθεί η πρωτεϊνοσύνθεση στους σκελετικούς μυς του αρουραίου. Η επακόλουθη εργασία εξέτασε ποια αμινοξέα ή μείγματά τους ήταν ικανά να διεγείρουν την πρωτεϊνοσύνθεση (δραστηριότητα mTOR) σε καλλιεργημένα κύτταρα. Μια ιδιαίτερα κατατοπιστική μελέτη εξέτασε την ικανότητα μιγμάτων αμινοξέων που δεν έχουν ορισμένα αμινοξέα να ενεργοποιούν τη σηματοδότηση mTOR.

Τόσο η λευκίνη όσο και η αργινίνη βρέθηκαν να είναι απαραίτητες για την ενεργοποίηση του mTOR στα καλλιεργημένα κύτταρα, αλλά η πρωτεϊνοσύνθεση κατεστάλη συνολικά όταν τα κύτταρα δεν είχαν τα υπόλοιπα 18 αμινοξέα. Η έλλειψη λευκίνης είχε το πιο ισχυρό αποτέλεσμα, μειώνοντας την πρωτεϊνοσύνθεση κατά 90%, σε σύγκριση με μια μείωση 81% όταν το μείγμα αμινοξέων δεν είχε αργινίνη.

Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι ούτε η λευκίνη ούτε η αργινίνη από μόνες τους μπόρεσαν να διεγείρουν τη μέγιστη πρωτεϊνοσύνθεση, με την αργινίνη ή μόνη τη λευκίνη να διεγείρει την πρωτεϊνική σύνθεση μόνο κατά 7,1% ή 10,8%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με το πλήρες συμπλήρωμα αμινοξέων. Η λευκίνη και η αργινίνη σε συνδυασμό τα πήγαν λίγο καλύτερα, αλλά όχι πολύ. Η λευκίνη και η αργινίνη σε συνδυασμό διέγειραν μόνο την πρωτεϊνοσύνθεση στο 28% των μέγιστων επιπέδων που έφτασαν όταν καταναλώθηκαν και τα 20 αμινοξέα.

Τόσο η λευκίνη όσο και η αργινίνη από μόνες τους είναι ικανές να ενεργοποιήσουν τη σύνθεση πρωτεϊνών σε καλλιεργημένα κύτταρα, αλλά η λευκίνη είναι πιο ισχυρή από την αργινίνη. Ούτε η λευκίνη μόνη της, ούτε η αργινίνη μόνη της, ούτε η λευκίνη και η αργινίνη σε συνδυασμό δεν ήταν επαρκή για την πλήρη ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης απουσία άλλων αμινοξέων.

Μεταγενέστερη έρευνα που εξέτασε τις επιδράσεις μεμονωμένων βασικών αμινοξέων διαπίστωσε ότι παρόλο που καθένα από τα απαραίτητα αμινοξέα (EAAs, βαλίνη, λευκίνη, ισολευκίνη, φαινυλαλανίνη, τρυπτοφάνη, λυσίνη, ιστιδίνη, μεθειονίνη και θρεονίνη) είναι ικανό να διεγείρει την πρωτεϊνική σύνθεση σε καλλιεργημένα κύτταρα σε κάποιο βαθμό, η λευκίνη ήταν η πιο ισχυρή.

Παρόλο που οι μελέτες σε καλλιεργημένα κύτταρα έχουν σταθερά αναγνωρίσει τη λευκίνη ως το αμινοξύ που διεγείρει περισσότερο την πρωτεϊνοσύνθεση, ο βαθμός στον οποίο συμβαίνει αυτό εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου, καθώς η λευκίνη είναι το μόνο αμινοξύ που μπορεί να ενεργοποιήσει τον μηχανισμό σύνθεσης πρωτεϊνών σε λιποκύτταρα που έχουν εξαντληθεί από αμινοξέα.

Θα πρέπει να τονιστεί ότι αυτή ή αναβολική δράση της λευκίνης ενισχύεται περαιτέρω από τη μυϊκή συστολή κατά τη διάρκεια της σωματικής δραστηριότητας, με αποτέλεσμα ορισμένοι ερευνητές να υποστηρίζουν ότι υπάρχει πρόσθετο όφελος της χρήσης της πριν από την άσκηση. Μετά την άσκηση, οι μύες μας βρίσκονται σε μια κατάσταση αρνητικής ισορροπίας πρωτεΐνης, όπου τα ποσοστά αποικοδόμησης υπερισχύουν της σύνθεσης. Ο συνδυασμός της σύσπασης των μυών με επαρκή λευκίνη επιτρέπει τόσο την αποκατάσταση των μυών όσο και την ενίσχυση της σύνθεσης μετά την άσκηση.

Για παράδειγμα, σε μια μελέτη με άνδρες ηλικίας κολεγίου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η λήψη συμπληρωμάτων με λευκίνη δεν βελτίωσε τη δύναμη ή τη σκελετική μυϊκή μάζα κατά τη διάρκεια μιας περιόδου δοκιμής 3 μηνών. Οι ερευνητές, ωστόσο, είδαν κυτταρικές αλλαγές στους μύες που μπορεί να αποφέρουν οφέλη εάν η λήψη συμπληρωμάτων και η προπόνηση συνεχίζονταν περισσότερο.

Μια άλλη μελέτη που δημοσιεύτηκε το 2017 διαπίστωσε ότι η λήψη συμπληρωμάτων λευκίνης (3 γραμμάρια την ημέρα μετά την προπόνηση) δεν αύξησε τη δύναμη ή τη μυϊκή μάζα σε υγιή νεαρά άτομα που κατανάλωναν αρκετή πρωτεΐνη συνολικά.
Ωστόσο, άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι τα συμπληρώματα λευκίνης μπορεί να βοηθήσουν στην ενίσχυση της μυϊκής μάζας κατά τη διάρκεια έντονης προπόνησης ενδυνάμωσης. Η περαιτέρω έρευνα σχετικά με τα συμπληρώματα λευκίνης για αθλητές βρίσκεται σε εξέλιξη.

Λευκίνη και απώλεια βάρους

Εδώ και αρκετά χρόνια, οι ερευνητές μελετούν την επίδραση της λευκίνης στην απώλεια βάρους. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η λευκίνη μπορεί να βοηθήσει το σώμα να διατηρήσει τη μυϊκή μάζα όταν κάποιος ακολουθεί πρόγραμμα απώλειας βάρους. Η διατήρηση της μυϊκής μάζας είναι σημαντική τόσο για την αρχική απώλεια βάρους όσο και για τη διατήρηση του βάρους, επειδή αυτοί οι μύες βοηθούν το σώμα να καίει περισσότερες θερμίδες κάθε μέρα.

Άλλοι επιστήμονες πιστεύουν ότι η λευκίνη μπορεί να βοηθήσει στην ενίσχυση της ομοιόστασης της γλυκόζης και της ινσουλίνης – ένα μεγάλο όφελος για όσους κάνουν δίαιτα που έχουν συνεχή όρεξη για φαγητό. Μελέτη προτείνει ότι τα BCAA, και συγκεκριμένα η L-λευκίνη, μπορεί να διαδραματίσουν βασικό ρόλο στο να βοηθήσουν όσους κάνουν δίαιτα να σταθεροποιήσουν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα και να διατηρήσουν τη μυϊκή μάζα. Μια μελέτη του 2006 υποδηλώνει ότι η λευκίνη μπορεί να παίζει ρόλο στη θεραπεία της παχυσαρκίας και του μεταβολικού συνδρόμου.

Υπάρχουν έρευνες που υποστηρίζουν ότι η λευκίνη βοηθάει στη μείωση της όρεξης και στη μείωση του βάρους, αλλά δεν μπορεί να εξαχθεί κάποιο γενικό συμπέρασμα γιατί είτε έγιναν για μικρό χρονικό διάστημα, είτε σε μικρό δείγμα ατόμων ή σε δείγμα ποντικιών.

Η έρευνα για τα συμπληρώματα l-λευκίνης δεν μπόρεσε να δείξει στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα ότι η λευκίνη μπορεί να προκαλέσει απώλεια βάρους. Στην πραγματικότητα, δεδομένου ότι πολλά συμπληρώματα λευκίνης απευθύνονται σε αθλητές της άρσης βαρών ή του bodybuilding που θέλουν να πάρουν βάρος, τα προϊόντα μπορεί να περιέχουν σημαντικές θερμίδες.

Ποιες τροφές είναι πλούσιες σε λευκίνη;

Τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε λευκίνη αποτελούν το κοτόπουλο, το μοσχάρι, το χοιρινό, το ψάρι (συγκεκριμένα ο τόνος), το τοφού, τα κονσερβοποιημένα φασόλια, το γάλα, το τυρί, οι κολοκυθόσποροι και τα αυγά. Η συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη λευκίνης είναι 39 mg ανά κιλό σωματικού βάρους. Ένα άτομο που ζυγίζει 70 κιλά θα πρέπει να καταναλώνει περίπου 2730 mg λευκίνης την ημέρα.

Πηγή: U.S. Agricultural Research Service Food Data Central, 2021, https://fdc.nal.usda.gov/

Είναι απαραίτητα τα συμπληρώματα λευκίνης;

Η έλλειψη λευκίνης δεν παρατηρείται συχνά, και όταν υπάρχει εκδηλώνονται συμπτώματα όπως μυϊκή αδυναμία και μη καλή ρύθμιση της γλυκόζης του αίματος. Αντιθέτως, μπορεί να γίνει τοξική αν συσσωρευτεί σε μεγάλη ποσότητα και να επηρεάσει τις λειτουργίες του εγκεφάλου.

Τα συμπληρώματα L-λευκίνης είναι δημοφιλή στο bodybuilding και την αθλητική κοινότητα. Δεδομένου ότι τα BCAA είναι γνωστό ότι συμβάλλουν στην ενίσχυση της μυϊκής ανάπτυξης, οι σκόνες και τα χάπια πωλούνται ευρέως στο διαδίκτυο και σε καταστήματα υγιεινής διατροφής. Τα περισσότερα συμπληρώματα λευκίνης παρέχουν περίπου 3 έως 5 γραμμάρια λευκίνης ανά μερίδα.

Σε μια μικρή μελέτη σε 5 υγιείς άνδρες στους οποίους δόθηκε διαβαθμισμένη πρόσληψη λευκίνης έως και 1.250 mg/kg (25 φορές την εκτιμώμενη μέση απαίτηση) σημείωσε ότι οι από του στόματος δόσεις 500-1.250mg προκάλεσαν αυξήσεις στην αμμωνία του ορού και γι’ αυτό το ανώτερο όριο κατανάλωσης συμφωνήθηκε να καθιερωθεί στα 500mg/kg.

Αν επιλέξουμε ένα γενικό σκεύασμα πρωτεΐνης, θα πρέπει να ελέγξουμε το ποσοστό συγκέντρωσης λευκίνης σε αυτό, γιατί οι πρωτεΐνες σιταριού, σόγιας, αυγού και όρου γάλακτος έχουν διαφορετική συγκέντρωση λευκίνης. Από τις παραπάνω και αν κάποιος συγκρίνει ακριβώς τις ίδιες δόσεις, μόνο η πρωτεΐνη αυγού και ορού γάλακτος έχουν επαρκή ποσότητα λευκίνης. Οι άλλες θα πρέπει να είναι εμπλουτισμένες με επιπλέον λευκίνη, για να αποδώσουν ανάλογα.