Den mest anabole aminosyren

Proteinsyntesen

Proteinsyntesen er prosessen hvor proteiner dannes. I kroppen fraktes aminosyrene fra blodet og inne i cellene våres. Prosessen i proteinsyntesen går fra DNA via RNA til protein. Proteinets funksjon bestemmes av en rekke faktorer blant annet i hvilken rekkefølge det er på aminosyrene. Dette kalles primærstrukturen og bestemmes av sammensetningen på den genetiske koden i vårt DNA. Informasjonen vi finner i DNA overføres til mRNA og dette kalles for transkripsjon. Forklart på en enkel måte så betyr det prosessen hvor informasjonen fra DNA avleses og overføres til RNA molekyler. Denne prosessen foregår inne i cellekjernen. Videre vil RNA fraktes ut av cellerkjernen over til ribosomene som ligger i cytoplasma. Her vil proteinsyntesen foregå hvor aminosyrer, enzymer og RNA molekyler deltar i prosessen.
Videre vil mRNA binde seg til ribosomene. tRNA binder seg til sin spesifikke aminosyre og hver aminosyre har sin tRNA. tRNA har koder som speilbilder kodene vi finner hos mRNA. mRNA har oppskriften på hvordan et protein skal bygges. Ribosomene vil så videre bevege seg bortover mot mRNA tråden og koble aminosyrene sammen slik at det dannes et peptid. Peptidet blir videre fraktet i det endoplasmatiske nettverket og det blir her dannet en tredimensjonell struktur som er helt avgjørende for proteinets egenskaper. Sluttproduktet er da et komplett protein, men det er helt avgjørende at det er tilgang på alle aminosyrene under denne prosessen eller så vil proteinsyntesen stoppe helt opp.

Når proteinsyntesen stimuleres og prosessen øker i omfang vil det bidra til muskelvekst (hypertrofi) og det er derfor en viktig del av prosessen i å få en muskel til å vokse.

Proteinmetabolisme

Uten å gå for mye i detaljer på dette så kan man forklare proteinmetabolismen på følgende måte:

Hvis muskel-protein syntesen og muskel-protein nedbrytning tilsvarer det samme, så vil vi få netto protein balanse. Dette fører hverken til en økning eller reduksjon i muskelmasse.

Muskel-protein syntese - muskel-protein nedbrytning
= netto muskel-proteinbalanse = ingen endring i muskelmasse

Hvis muskel-protein nedbrytning er større en muskel-protein syntese vil vi få en negativ muskel-protein balanse. Noe som vil føre til en reduksjon i muskelmasse.

Muskel-protein syntese < muskel-protein nedbrytning
= negativ muskel-proteinbalanse = reduksjon i muskelmasse

Hvis det derimot er større muskel-protein syntese enn muskel-protein nedbrytning, så vil vi få en positiv muskel-protein balanse og dette vil føre til en økning i muskelmasse.

Muskel-protein syntese > muskel-protein nedbrytning
= positiv muskel-proteinbalanse = økning i muskelmasse

Leucine aktiverer mTOR

Når vi trener styrketrening så vil dette bidra til å øke proteinsyntesen, samtidig som det øker muskelnedbrytning. Summen av dette gjør uansett at vi får en negativ muskelprotein balanse. Denne balansen vi forbli negativ inntil vi tilfører kroppen proteiner og da spesielt aminosyren leucine.

En rekke forsøk og studier har vist at leucine direkte aktiverer en essensiell prosess i muskelbygging som heter mTOR ( mammalian target of rapamycin). mTOR funger som et molekyl som skrur "av og på" en bryter for å lage muskelprotein og leucine viser seg å være en svært sterk aktivator av mTOR. Ved redusert leucinekonsentrasjon i kroppen signaliserer det til mTOR om at det er for lite protein tilstede for å skape ny muskelprotein og mTOR blir derfor deaktivert. Hvis det derimot er tiltrekkelig med leucinekonsentrasjonen i kroppen så sender det et signal til mTOR om at det er nok tilgjengelig protein for å skape ny muskelprotein og mTOR blir derfor aktivert igjen. Aktivering av mTOR er sterkt assosiuert med økt proteinsyntese, som kan bidra til økt muskelmasse.

I en studie utført av Koopman med flere, trente deltakerne styrketrening i 45 minutter før de inntok en restitusjonsdrikk. Den ene gruppen inntok kun karbohydrater. Den andre gruppen inntok både karbohydrater og proteiner, mens den siste gruppen inntok karbohydrater, proteiner og i tillegg tilskudd av leucine. Sistnevnte gruppe reduserte muskelnedbrytningen samt økte proteinsyntesen i mye større grad enn de to andre gruppene.

Selvom proteinpulver inneholder leucine, så vil det alltid gå mye fortere å tilføre kroppen leucine i form av et BCAA produkt eller leucine som en fri aminosyre. Dette fordi prosessen med at leucine frigjør seg fra proteinet vil ta tid. Leucine i friform derimot vil øke konsentrasjonen av leucine drastisk å kunne aktivere mTOR mye fortere etter trening. Du trenger ca 50 g myseprotein for å tilføre kroppen din ca 5 g ren leucine.

Konklusjon

Studier viser mange fordeler med å supplementere med leucine pågrunn av dens effekt på proteinsyntesen og muskelvekst. Proteinsyntesen viser seg å øke i like stort omfang ved små doser konsentrert leucine som ved et proteinrikt måltid. Det viser seg også at det å tilføre ekstra leucine til en proteinrik diett kan øke proteinsyntesen ytterligere.

Kilder
1. Koopman et al. "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;288:4:645-653.
2. Dohm et al."Effect of exercise on synthesis and degradation of muscle protein". Biochem. J 1980;188: 255-262.
3. Crozier et al. "Oral leucine administration stimulates protein synthesis in rat skeletal muscle". J. Nutr 2005;135:376-382.
4. Gautsch et al. "Availability of eIF4E regulates skeletal muscle protein synthesis during recovery from exercise". Am. J. Physiol 1998;274:406-414.
5. Levenhagen et al ."Postexercise protein intake enhances whole-body and leg protein accretion in humans". Med Sci Sports Exerc 2002;32:5:828-37.
6. Phillips et al. "Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans". Am. J. Physiol 1997; 273:1:99-107.
7. Anthony et al. "Leucine stimulates translation inititation in skeletal muscle of postabsorptive rats via a rapamycin-sensitive pathway". J. Nutr 2000;130:2413-2419.
8. Bolster et al. "AMP-activated protein kinase suppresses protein synthesis in rat skeletal muscle through down-regulated mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling". J. Biol. Chem 2002;277:23977-23980.