Gli aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina), chiamati anche BCAA (Branched Chain Amino Acids, figura 1), sono così definiti perché posseggono una catena carboniosa che forma delle ramificazioni.
Oltre che nelle attività di forza, questi aminoacidi risultano implicati anche in quelle discipline maggiormente finalizzate alla “resistenza”, perché, insieme a funzioni plastiche (di costruzione e ricostruzione muscolare), ricoprono un ruolo molto importante anche nella produzione di energia.
Diversamente dagli altri aminoacidi, infatti, i BCAA vengono catabolizzati, non dal fegato, ma bensì direttamente all’interno delle fibre muscolari (dove forniscono energia); in questo modo i BCAA contribuiscono all’incremento della forza e della massa muscolare, facilitando inoltre il recupero dalla fatica1.
Questo avviene perché l’enzima BCAA amino-transferasi non è presente nel fegato, organo notoriamente preposto a convertire e smistare gli aminoacidi.
Tali aminoacidi rappresentano una percentuale compresa tra il 20 e il 35% delle proteine muscolari (durante l’allenamento, tuttavia, la richiesta è notevolmente superiore) e rendono positivo il bilancio azotato, favorendo pertanto la sintesi proteica.
Gli aminoacidi ramificati sono presenti in diversi alimenti, soprattutto di origine animale, come pollo, manzo, latte e pesce, ma anche nei legumi.
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Ruolo degli aminoacidi ramificati
In ambito clinico i BCAA vengono utilizzati nel paziente cirrotico per la prevenzione dell’encefalopatia epatica. Tralasciando le applicazioni cliniche dei BCAA, le evidenze scientifiche comprovate, in ambito sportivo, sono le seguenti:
1) Hanno un forte potere anticatabolico.
2) Promuovono la gluconeogenesi: In caso di una dieta povera di carboidrati o in caso di attività fisica intensa senza supplementazione di carboidrati prima o durante lo sforzo, il corpo induce l’ossidazione di BCAA. Questo processo è finalizzato alla stabilizzazione della glicemia, fornendo carbonio come substrato per la gluconeogenesi nel ciclo di Krebs. Nonostante l’utilizzo dei BCAA a scopo energetico, i livelli ematici di questi tre aminoacidi vengono mantenuti elevati degradando le proteine strutturali del muscolo.
3) Favoriscono il recupero muscolare: la supplementazione con BCAA, supportando i processi di gluconeogenesi, è in grado di diminuire il danno muscolare e la produzione di acido lattico durante un allenamento ad alta intensità, favorendo il recupero. Bisognerebbe, tuttavia, riuscire a quantificare l’effettivo contributo dei BCAA in questi processi. I dati in letteratura infatti risultano discordanti sul loro effetto che sembrerebbe non rilevante nei contesti dove è soddisfatto il fabbisogno proteico 1.
Un aspetto sicuramente interessante è il ruolo attribuito da diversi ricercatori ai BCAA nel determinare una riduzione della sensazione di fatica durante l’esercizio intenso. L’insorgenza della fatica centrale, secondo alcuni Autori, potrebbe subire l’influenza dell’ aumento di un aminoacido, il triptofano, a livello del sistema nervoso centrale. Questo determinerebbe un incremento della produzione di serotonina, una sostanza che influenza la sensazione di dolore (“nocicezione”). La concentrazione cerebrale di triptofano dipende, oltre che da altri fattori, anche dalla competizione con diversi aminoacidi nell’utilizzo del meccanismo di trasporto attraverso la barriera ematoencefalica (BEE): sono infatti proprio i BCAA ad esercitare in misura preponderante tale processo competitivo (figura 2).
In pratica più aumenta la concentrazione di BCAA, meno triptofano riesce a raggiungere il cervello con conseguente riduzione della sensazione di fatica. Durante l’esercizio strenuo si può verificare una riduzione del rapporto BCAA/triptofano sia a causa di una riduzione del livello di BCAA che per un incremento del triptofano libero. Entrambi questi fenomeni portano ad un precoce esaurimento muscolare. Questo meccanismo è stato evidenziato per lo più in corso di attività aerobiche di lunga durata (endurance).
La somministrazione di BCAA potrebbe quindi essere utilizzata anche per aumentare intensità e durata degli allenamenti2,3,4, ma non tutti gli autori concordano su questo aspetto 5.
Quando assumere gli aminoacidi ramificati?
Un utilizzo idoneo dei BCAA è la supplementazione negli atleti durante i periodi di forte restrizione calorica, dove i carboidrati e le proteine non soddisfano il fabbisogno giornaliero del soggetto (es in caso di “digiuno modificato”). In questo caso, assumere dei BCAA nel peri-workout, può aiutare a:
- preservare la massa magra durante lo sforzo fisico, fornendo aminoacidi per produrre glucosio, inibendo così il catabolismo muscolare.
- favorire la riduzione del senso di fatica durante l’allenamento per la sua caratteristica di inibitore dell’aminoacido Triptofano.
Invece, nei periodi di alimentazione normo- o ipercalorica, dove il fabbisogno di carboidrati e proteine risulta soddisfatto, l’integrazione con aminoacidi ramificati risulta inefficace se non addirittura contro indicata e controproducente. A causa del suo effetto inibitorio sul triptofano, infine, è sconsigliato assumere aminoacidi ramificati in tarda serata. Il triptofano infatti è il precursore della serotonina (responsabile del senso di relax e benessere ) e i BCAA potrebbero provocare difficoltà nell’addormentamento e disturbi del sonno.
Posologie consigliate e modalità d’assunzione dei BCAA6
Il rapporto più usato per la realizzazione di integratore è il così detto 2:1:1, questo anche se esistono in commercio numerosi preparati con altri possibili rapporti tra i tre componenti.
Il dosaggio medio è circa 1 g ogni 10 Kg di peso corporeo ed i momenti di assunzione consigliati sono solitamente durante la prestazione (anche se a questo scopo sembrerebbero più adatti i glucogenetici) oppure 15/20 minuti dopo lo sforzo.
In particolare:
- nei periodi di particolare impegno muscolare: 0,5 g/10 Kg di peso prima dell’esercizio + 0,5 g/10 Kg di peso 15-20 minuti dopo l’esercizio;
- In occasione di una competizione di alto livello:
- 3 – 6 g die nella settimana che precede la gara,
- 2 g/10 Kg di peso prima della gara + 2 g/10 Kg di peso dopo la gara.
- Nella prima settimana di recupero da una gara: 3 – 6 g/die.
Gli aminoacidi ramificati fanno male?
Gli aminoacidi ramificati sono tendenzialmente sicuri e ben tollerati. Il fatto di essere naturalmente presenti negli alimenti li rende perfettamente tollerabili a livello intestinale. Eludendo infatti il metabolismo epatico, si evitano sovraccarichi a questo e ad altri organi interni. I possibili effetti collaterali sono legati al consumo eccessivo di aminoacidi ramificati e sono rappresentati da episodi gastroenterici quali pirosi (sensazione di bruciore irradiata a livello gastrico) e diarrea. L’assunzione di supplementi a base di aminoacidi ramificati dovrebbe tuttavia essere avvallata, dal proprio medico curante (o dal medico dello sport o dal nutrizionista sportivo). Un’attenzione ancora maggiore andrebbe riservata alle donne in stato di gravidanza e nel post partum, in fase di allattamento al seno.
Come per tutte le sostanze, i BCAA possono indurre tossicità acuta o cronica.
- Tossicità acuta: DL50: > 10g/Kg di peso corporeo.
NB termine DL50 significa e si riferisce alla dose di una sostanza, somministrata in una volta sola, in grado di uccidere il 50% (cioè la metà) di una popolazione campione di cavie (generalmente ratti, ma anche altri mammiferi come cani, quando il test riguarda la tossicità nell’uomo)
- Tossicità cronica: l’assunzione di 1.25g/Kg di peso corporeo die non ha mostrato effetti tossici, tuttavia non sono disponibili studi sulla tossicità renale.
NESSUNA REAZIONE AVVERSA È MAI STATA REGISTRATA SUGLI ATLETI IN SEGUITO ALLA SUPPLEMENTAZIONE AI DOSAGGI CONSIGLIATI DI BCAA.
BCAA: Nuove evidenze sugli aminoacidi ramificati
Secondo recenti evidenze cliniche della letteratura 7 i BCAA avrebbero anche un ruolo immunomodulante a livello gastro enterico. Sarebbero infatti in grado di migliorare il trasporto aminoacidico gastro intestinale e di incrementare l’espressione di beta defensina.
Oltre al loro noto ruolo nella sintesi proteica, i BCAA sarebbero inoltre coinvolti nel metabolismo glicolipidico.
Potrebbero nondimeno rappresentare un nuovo marker per la diagnosi precoce di insulino resistenza e diabete mellito7,8.
Libri consigliati
Per avere una panoramica completa degli integratori presenti sul mercato secondo quanto espresso dagli studi scientifici ti consiglio il libro “Integratori Alimentari: Una guida basata sulle evidenze scientifiche“. Vogliamo dare una lettura più evidence-based dell’argomento per limitare l’assunzione a quegli integratori realmente efficaci, traendo magari netti benefici e perché no, risparmiare spese inutili!
- Casartelli, Samuele (Author)
Bibliografia
- Wolfe RR. Branched-chain amino acids and muscle protein synthesis in humans: myth or reality?. J Int Soc Sports Nutr. 2017.
- Blomstrand E. A role for branched-chain amino acids in reducing central fatigue. J Nutr. 2006 Feb.
- Cheng et al. The Supplementation of Branched-Chain Amino Acids, Arginine, and Citrulline Improves Endurance Exercise Performance in Two Consecutive Days. J Sports Sci Med. 2016 Sep; 15(3): 509–515.
- Newsholme E. et al. Branched-Chain Amino Acids and Central Fatigue. The Journal of Nutrition, Volume 136, Issue 1, 1 January 2006.
- Fourè A. et al. Is Branched-Chain Amino Acids Supplementation an Efficient Nutritional Strategy to Alleviate Skeletal Muscle Damage? A Systematic Review. Nutrients 2017, 9, 1047.
- Negro M., Conti G., Marzatico F: Nutrizione e Sport. EdiErmes, Milano 2007
- Zhang et al. Novel metabolic and physiological functions of branched chain amino acids: a review. Journal of Animal Science and Biotechnology (2017) 8:10
- Zhao X. et al. The Relationship between Branched-Chain Amino Acid Related Metabolomic Signature andInsulin Resistance: A Systematic Review. Hindawi Publishing Corporation Journal of Diabetes Research Volume 2016.
