Leucyna – co to jest, gdzie występuje i jakie ma właściwości?
Leucyna wpływa jednak także na inne procesy metaboliczne, takie jak regulacja poziomu cukru we krwi, spalanie tkanki tłuszczowej, a także wpływa na równowagę hormonalną, co podkreśla jej wielowymiarowe znaczenie dla zdrowia.
Z tego artykułu dowiesz się...
- Leucyna – co to jest?
- Leucyna a l-leucyna
- Leucyna – właściwości
- Uruchamia syntezę białek mięśniowych
- Zapobiega utracie masy mięśniowej
- Wspiera regenerację masy mięśniowej
- Ułatwia spalanie tkanki tłuszczowej
- Wpływa na poziom cukru we krwi
- Wpływa na wydzielanie hormonów
- Wspiera biogenezę mitochondriów
- Leucyna – gdzie występuje naturalnie w pożywieniu? [Tabela]
- Suplementacja leucyny – dla kogo?
- Ile leucyny dziennie potrzebujesz?
Leucyna – co to jest?
Leucyna to aminokwas, który należy grupy aminokwasów egzogennych. To oznacza, że nasz organizm nie potrafi jej samodzielnie syntetyzować i musimy dostarczać ją z pożywieniem. Działanie leucyny polega m.in. na stymulacji syntezy białek mięśniowych. Jej właściwości sprawiają, że leucyna jest popularnym suplementem, zwłaszcza wśród osób aktywnych fizycznie i dbających o masę mięśniową.
Leucyna a l-leucyna
Obie nazwy odnoszą się do tego samego aminokwasu. Przedrostek „L” wskazuje, że jest to izomer leucyny, czyli związek chemiczny, który ma tę ma tę samą liczbę atomów co leucyna, ale różni się ich ułożeniem lub połączeniami. L-leucyna jest aktywną formą leucyny, którą organizm jest w stanie efektywnie wykorzystać.
Leucyna – właściwości
Leucyna należy do grupy aminokwasów rozgałęzionych (BCAA). Łącznie stanowią około 18% wszystkich aminokwasów znajdujących się w mięśniach szkieletowych w naszym organizmie. Leucyna wpływa na procesy metaboliczne, takie jak regulacja poziomu cukru we krwi, spalanie tkanki tłuszczowej, a także wpływa na równowagę hormonalną.
Uruchamia syntezę białek mięśniowych
Leucyna aktywuje kluczowy szlak sygnalizacyjny (mTOR) dla inicjacji procesu tworzenia nowych białek. Poprzez ten mechanizm leucyna stymuluje budowę masy mięśniowej i przyczynia się do wzrostu mięśni. Badania naukowe z udziałem ludzi wykazały, że dodatek leucyny do spożywanego po wysiłku wytrzymałościowym białka, sprzyja budowaniu mięśni. Synteza białek mięśniowych wzrastała od 15 do nawet 87%, w zależności od badanej grupy osób. W badaniu, w którym udział wzięli 20-letni mężczyźni, naukowcy zaobserwowali nawet ponad 200% wzrost.
Zapobiega utracie masy mięśniowej
Leucyna działa antykatabolicznie, co oznacza, że chroni mięśnie przed rozpadem, szczególnie w okresach deficytu kalorycznego np. w procesie odchudzania czy niedożywienia. Niektóre badania sugerują, że może także przeciwdziałać związanej z wiekiem utracie masy mięśniowej. To sprawia, że leucyna jest popularnym suplementem wspierającym leczenie sarkopenii.
Wspiera regenerację masy mięśniowej
Literatura naukowa wskazuje, że przyjmowanie leucyny po intensywnym treningu może także stymulować proces naprawy uszkodzonych włókien mięśniowych, co przyśpiesza regenerację mięśni. Dodatkowo może zmniejszać po treningowe uczucie zmęczenia i bolesność mięśni wspierając ogólną regenerację organizmu.
Ułatwia spalanie tkanki tłuszczowej
Badania wykazały, że suplementacja leucyną może prowadzić do zmniejszenia przyrostu masy ciała oraz redukcji tkanki tłuszczowej. W jednym z badań zwiększenie spożycia leucyny spowodowało zmniejszenie przyrostu masy ciała o 32% oraz redukcję tkanki tłuszczowej o 25% u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową. Podobne efekty zaobserwowano w innych badaniach na zwierzętach, w których suplementacja leucyną prowadziła do zmniejszenia masy białej tkanki tłuszczowej oraz poprawy profilu lipidowego. W badaniach klinicznych wykazano, że suplementacja leucyną zwiększa utlenianie tłuszczów u osób z nadwagą i otyłością.
Wpływa na poziom cukru we krwi
Badania sugerują, że leucyna może także wywierać pozytywny wpływ na poziom cukru we krwi. Aminokwas ten wspomaga wydzielanie peptydu glukagonopodobnego-1 (GLP-1) oraz insuliny z komórek beta trzustki. To czyni leucynę potencjalnie silnym narzędziem w zarządzaniu otyłością i zaburzeniami metabolicznymi takimi jak cukrzyca. Dodatkowo leucyna może wspierać stabilizację poziomu glukozy we krwi po posiłkach, co sprzyja lepszemu zarządzaniu energią w organizmie i zmniejsza ryzyko wystąpienia nagłych spadków cukru. Efekty jednak różniły się w zależności od stanu zdrowia badanej osoby.
Wpływa na wydzielanie hormonów
Leucyna to aminokwas, który ma złożony wpływ na wydzielanie hormonów, w tym glukagonu, insuliny, somatostatyny i prolaktyny. Leucyna może zarówno stymulować, jak i hamować wydzielanie tych hormonów, co czyni ją istotnym regulatorem w kontekście metabolicznym. Jej dokładne działanie na hormony zależy od wielu czynników, takich jak stężenie glukozy, obecność innych aminokwasów, a także różnych mechanizmów wewnątrzkomórkowych.
Wspiera biogenezę mitochondriów
Leucyna jako jeden z kluczowych aminokwasów rozgałęzionych, odgrywa istotną rolę w biogenezie mitochondriów, co jest szczególnie widoczne w komórkach mięśniowych. Badania wykazały, że leucyna stymuluje biogenezę mitochondriów poprzez aktywację różnych szlaków sygnalizacyjnych, w tym PPARβ/δ oraz SIRT1-AMPK, które odgrywają istotną rolę w regulacji metabolizmu energetycznego i homeostazy komórkowej.
Leucyna – gdzie występuje naturalnie w pożywieniu? [Tabela]
Leucyna występuje w wielu produktach spożywczych, zwłaszcza w białkach zwierzęcych i roślinnych takich jak mięso, nabiał, ryby, jaja, orzechy czy rośliny strączkowe. Jest to aminokwas szeroko dostępny w codziennej diecie, a jego odpowiednia podaż jest kluczowa dla procesów regeneracyjnych organizmu.
Suplementacja leucyny – dla kogo?
- Sportowców, których celem jest budowanie masy mięśniowej. Suplement diety zawierający odpowiednią ilość aminokwasów BCAA, w tym leucyny, może być skutecznym rozwiązaniem, zwłaszcza gdy trudno jest dostarczyć odpowiednią ilość tego składnika wyłącznie z pożywienia.
- Wegan i wegetarian, którzy mogą mieć trudności z uzyskaniem wystarczającej ilości leucyny z diety roślinnej. Suplementacja może pomóc uzupełnić niedobory, szczególnie że leucyna w dużych ilościach występuje w wielu w produktach spożywczych pochodzenia zwierzęcego.
- Osób starszych, u których z wiekiem spada zdolność organizmu do efektywnej syntezy białek. Suplement diety z leucyną może wspierać utrzymanie masy mięśniowej, poprawiać siłę oraz przeciwdziałać sarkopenii.
- Osób na diecie redukcyjnej, które są w procesie odchudzania. Leucyna odgrywa rolę w utrzymaniu białka mięśniowego podczas odchudzania i zwiększaniu utraty tkanki tłuszczowej.
Ile leucyny dziennie potrzebujesz?
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) przeciętny zdrowy dorosły powinien spożywać 39 mg leucyny na kilogram masy ciała dziennie, co przekłada się na około 3,1 g dla osoby ważącej 80 kg. Organizm osoby aktywnej fizycznie będzie miał wyższe zapotrzebowanie wahające się od 10 do 20 g leucyny w ciągu doby. Badania sugerują, że osoby starsze mogą potrzebować nawet ponad dwukrotnie więcej leucyny niż nieaktywni dorośli, aby skutecznie przeciwdziałać utracie masy mięśniowej. W praktyce zaleca się, aby seniorzy spożywali około 3 g leucyny w każdym z trzech głównych posiłków, w połączeniu z 25-30 g białka.
-
Źródła
- Gorissen, S., & Phillips, S. (2019). Branched-Chain Amino Acids (Leucine, Isoleucine, and Valine) and Skeletal Muscle. Nutrition and Skeletal Muscle. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-810422-4.00016-6.
- Mantuano, P., Bianchini, G., Cappellari, O., Boccanegra, B., Conte, E., Sanarica, F., Mele, A., Camerino, G. M., Brandolini, L., Allegretti, M., De Bellis, M., Aramini, A., & De Luca, A. (2020). Ergogenic Effect of BCAAs and L-Alanine Supplementation: Proof-of-Concept Study in a Murine Model of Physiological Exercise. Nutrients, 12(8), 2295. https://doi.org/10.3390/nu12082295
- Churchward-Venne, T. A., Breen, L., Di Donato, D. M., Hector, A. J., Mitchell, C. J., Moore, D. R., Stellingwerff, T., Breuille, D., Offord, E. A., Baker, S. K., & Phillips, S. M. (2014). Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. The American journal of clinical nutrition, 99(2), 276–286. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.068775
- Holwerda, A. M., Paulussen, K. J. M., Overkamp, M., Goessens, J. P. B., Kramer, I. F., Wodzig, W. K. W. H., Verdijk, L. B., de Groot, L. C. P. G. M., & van Loon, L. J. C. (2019). Leucine coingestion augments the muscle protein synthetic response to the ingestion of 15 g of protein following resistance exercise in older men. American journal of physiology. Endocrinology and metabolism, 317(3), E473–E482. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00073.2019
- Rowlands, D. S., Nelson, A. R., Phillips, S. M., Faulkner, J. A., Clarke, J., Burd, N. A., Moore, D., & Stellingwerff, T. (2015). Protein-leucine fed dose effects on muscle protein synthesis after endurance exercise. Medicine and science in sports and exercise, 47(3), 547–555. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000447
- Devries, M. C., McGlory, C., Bolster, D. R., Kamil, A., Rahn, M., Harkness, L., Baker, S. K., & Phillips, S. M. (2018). Protein leucine content is a determinant of shorter- and longer-term muscle protein synthetic responses at rest and following resistance exercise in healthy older women: a randomized, controlled trial. The American journal of clinical nutrition, 107(2), 217–226. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqx028
- Churchward-Venne, T. A., Breen, L., Di Donato, D. M., Hector, A. J., Mitchell, C. J., Moore, D. R., Stellingwerff, T., Breuille, D., Offord, E. A., Baker, S. K., & Phillips, S. M. (2014). Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. The American journal of clinical nutrition, 99(2), 276–286. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.068775
- Anthony, J. C., Anthony, T. G., Kimball, S. R., & Jefferson, L. S. (2001). Signaling pathways involved in translational control of protein synthesis in skeletal muscle by leucine. The Journal of nutrition, 131(3), 856S–860S. https://doi.org/10.1093/jn/131.3.856S
- Crozier, S. J., Kimball, S. R., Emmert, S. W., Anthony, J. C., & Jefferson, L. S. (2005). Oral leucine administration stimulates protein synthesis in rat skeletal muscle. The Journal of nutrition, 135(3), 376–382. https://doi.org/10.1093/jn/135.3.376
- Rittig, N., Bach, E., Thomsen, H. H., Møller, A. B., Hansen, J., Johannsen, M., Jensen, E., Serena, A., Jørgensen, J. O., Richelsen, B., Jessen, N., & Møller, N. (2017). Anabolic effects of leucine-rich whey protein, carbohydrate, and soy protein with and without β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) during fasting-induced catabolism: A human randomized crossover trial. Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland), 36(3), 697–705. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2016.05.004
- Waskiw-Ford, M., Hannaian, S., Duncan, J., Kato, H., Abou Sawan, S., Locke, M., Kumbhare, D., & Moore, D. (2020). Leucine-Enriched Essential Amino Acids Improve Recovery from Post-Exercise Muscle Damage Independent of Increases in Integrated Myofibrillar Protein Synthesis in Young Men. Nutrients, 12(4), 1061. https://doi.org/10.3390/nu12041061
- Waldron, M., Ralph, C., Jeffries, O., Tallent, J., Theis, N., & Patterson, S. D. (2018). The effects of acute leucine or leucine-glutamine co-ingestion on recovery from eccentrically biased exercise. Amino acids, 50(7), 831–839. https://doi.org/10.1007/s00726-018-2565-z
- An, Y. H., Kim, J., Kim, H. J., & Lim, K. (2020). Effects of leucine-enriched essential amino acid supplementation on muscular fatigue and inflammatory cytokines in wheelchair basketball players. Physical activity and nutrition, 24(2), 38–46. https://doi.org/10.20463/pan.2020.0013
- Zemel, M. B., & Bruckbauer, A. (2012). Effects of a leucine and pyridoxine-containing nutraceutical on fat oxidation, and oxidative and inflammatory stress in overweight and obese subjects. Nutrients, 4(6), 529–541. https://doi.org/10.3390/nu4060529
- Zhang, Y., Guo, K., LeBlanc, R., Loh, D., Schwartz, G., & Yu, Y. (2007). Increasing Dietary Leucine Intake Reduces Diet-Induced Obesity and Improves Glucose and Cholesterol Metabolism in Mice via Multimechanisms. Diabetes, 56, 1647 – 1654. https://doi.org/10.2337/db07-0123
- Q., Zhou, X., Hu, L., Chen, J., Zhu, J., & Shan, A. (2020). Leucine and isoleucine have similar effects on reducing lipid accumulation, improving insulin sensitivity and increasing the browning of WAT in high-fat diet-induced obese mice. Food & function. https://doi.org/10.1039/c9fo03084k
- Zhou, X., Chen, J., Sun, B., Wang, Z., Zhu, J., Yue, Z., Zhang, Y., Shan, A., , Q., & Wang, J. (2021). Leucine, but not isoleucine or valine, affects serum lipid profiles and browning of WAT in mice. Food & function. https://doi.org/10.1039/d1fo00341k
- Kalogeropoulou, D., Lafave, L., Schweim, K., Gannon, M., & Nuttall, F. (2008). Leucine, when ingested with glucose, synergistically stimulates insulin secretion and lowers blood glucose. Metabolism: clinical and experimental, 57 12, 1747-52. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2008.09.001
- Xue, G. (2012). Effects of leucine on blood glucose and its mechanism. Journal of Chinese PLA Postgraduate Medical School
- Ullrich, S., Fitzgerald, P., Schober, G., Steinert, R., Horowitz, M., & Feinle-Bisset, C. (2016). Intragastric administration of leucine or isoleucine lowers the blood glucose response to a mixed-nutrient drink by different mechanisms in healthy, lean volunteers. The American journal of clinical nutrition, 104 5, 1274-1284. https://doi.org/10.3945/AJCN.116.140640.
- Leclercq-Meyer, V., Marchand, J., Woussen-Colle, M. C., Giroix, M. H., & Malaisse, W. J. (1985). Multiple effects of leucine on glucagon, insulin, and somatostatin secretion from the perfused rat pancreas. Endocrinology, 116(3), 1168–1174. https://doi.org/10.1210/endo-116-3-1168
- Miller, N., Smith, P. A., & Walker, A. M. (1986). Increased dietary leucine changes the rhythm of prolactin secretion. Metabolism: clinical and experimental, 35(7), 622–626. https://doi.org/10.1016/0026-0495(86)90168-x
- Schnuck, J., Sunderland, K., Gannon, N., Kuennen, M., & Vaughan, R. (2016). Leucine stimulates PPARβ/δ-dependent mitochondrial biogenesis and oxidative metabolism with enhanced GLUT4 content and glucose uptake in myotubes. Biochimie, 128-129, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2016.06.009
- Sun, X., & Zemel, M. (2009). Leucine modulation of mitochondrial mass and oxygen consumption in skeletal muscle cells and adipocytes. Nutrition & Metabolism, 6, 26 – 26. https://doi.org/10.1186/1743-7075-6-26
- Liang, C., Curry, B., Brown, P., & Zemel, M. (2014). Leucine Modulates Mitochondrial Biogenesis and SIRT1-AMPK Signaling in C2C12 Myotubes. Journal of Nutrition and Metabolism, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/239750
- Layman, D., & Walker, D. (2006). Potential importance of leucine in treatment of obesity and the metabolic syndrome.. The Journal of nutrition, 136 1 Suppl, 319S-23S. https://doi.org/10.1093/jn/136.1.319S
- Gebrin, A., & Zotarelli-Filho, I. (2022). The role of leucine in the activation of cellular metabolism: a large integrative review. International Journal of Nutrology. https://doi.org/10.54448/ijn22s201
- Rondanelli, M., Nichetti, M., Peroni, G., Faliva, M. A., Naso, M., Gasparri, C., Perna, S., Oberto, L., Di Paolo, E., Riva, A., Petrangolini, G., Guerreschi, G., & Tartara, A. (2021). Where to Find Leucine in Food and How to Feed Elderly With Sarcopenia in Order to Counteract Loss of Muscle Mass: Practical Advice. Frontiers in nutrition, 7, 622391. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.622391
- Holeček M. (2022). Side effects of amino acid supplements. Physiological research, 71(1), 29–45. https://doi.org/10.33549/physiolres.934790
- Joint, F. A. O., & World Health Organization. (2007). Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation. World Health Organization.

