Son araştırmalar, dallı zincirli amino asitler (BCAA), kreatin, glutamin ve beta-alanin gibi spesifik amino asitlerin iskelet kası metabolizmasını düzenleyerek yağsız vücut kütlesini artırma ve egzersize bağlı kas hasarını azaltmada potansiyel faydalar sunduğunu göstermektedir. Bu bulgular, hem profesyonel sporcular hem de fitness meraklıları için kas kütlesi ve fonksiyonunu optimize etme stratejileri açısından kritik öneme sahiptir. Bu makalede, bu amino asitlerin etki mekanizmaları ve potansiyel yan etkileri incelenecektir.
Dallı Zincirli Amino Asitler (BCAA)
BCAA'lar, alifatik yan zincirleri ile karakterize edilen ve Lösin, İzolösin ve Valin olmak üzere üç spesifik amino asidi içeren bir sınıfı ifade etmektedir. Yapısal olarak, BCAA'lar diğer proteinojenik amino asitlere kıyasla yüksek derecede hidrofobisite sergilemekte olup, bu özellik katlanmış proteinlerin olgunluğunu ve stabilitesini korumak için kritik öneme sahiptir. BCAA grubunda yer alan üç amino asit, esansiyel amino asit (EAA) olarak sınıflandırılmaktadır; yani insan vücudunda endojen olarak sentezlenemezler ve hayati fizyolojik fonksiyonları desteklemek için diyet kaynaklarından alınmaları gerekmektedir. Karaciğerde metabolize olan diğer amino asitlerin aksine, BCAA'lar iskelet kası içinde emilmekte ve katabolize edilmektedir. Bu belirgin özellik, BCAA'ların kas protein sentezi (MPS) ve egzersiz sonrası kas iyileşmesindeki temel rolleri açısından önem taşımaktadır. BCAA'ların MPS'nin anahtar düzenleyicisi olarak tanınması göz önüne alındığında, bu amino asitler fiziksel aktiviteyle uğraşan bireyler arasında yaygın olarak popüler besin takviyeleri haline gelmiştir.
BCAA'lar genellikle peynir altı suyu proteini de dahil olmak üzere çeşitli takviyelere dahil edilmektedir. Ancak mevcut kanıtlar, günlük protein alım önerilerini (≥ 1.6 g/kg/gün) egzersiz için karşılayan bireylerde kas hipertrofisi için BCAA veya Lösin takviyesini desteklememektedir; bu durum, yeterli protein alımını garanti edemeyen bireylerde BCAA takviyesinin kas kütlesini artırabileceğini düşündürmektedir. Bir çalışmada, bütün sağlam proteinler için anabolik stimülasyon hiyerarşisinin şu şekilde olduğunu bildirilmiştir: EAA > BCAA > tek başına Lösin (yeterli Lösinin mevcut olması koşuluyla). Bu nedenle, sporcular için BCAA takviyesinin potansiyel faydalarına (artan kas fonksiyonu, azalan kas ağrısı ve gecikmiş yorgunluk) dikkatle yaklaşılmalı ve daha fazla araştırılmalıdır.
Kreatin
Kreatin, hem profesyonel hem de amatör sporcular arasında en yaygın kullanılan besin takviyelerinden biridir. Tipik koşullar altında ortalama bir birey, günlük kayıpları dengelemek için günde yaklaşık 2 g kreatine ihtiyaç duyar; bu da vücuttaki toplam kreatin içeriğinin yaklaşık %1.7'sine eşittir. Kreatin iki kaynaktan elde edilmektedir: biri Metiyonin, Glisin ve Arginin metabolizmasından pankreas, karaciğer ve böbreklerde endojen sentez (yaklaşık 1 g, günlük ihtiyacın yaklaşık yarısı). Diğer kaynak ise sığır eti ve deniz ürünleri gibi gıdalardan ekzojen olarak elde edilmektedir. İnsan vücudundaki ortalama toplam kreatin depolama kapasitesi yaklaşık 120 g olup, çoğunluğu (%95) iskelet kaslarında bulunmakta ve kalan %5'i beyin, böbrekler, karaciğer ve testisler arasında dağılmaktadır. İskelet kası dokusunda kreatin iki ana formda bulunur: yaklaşık %33'ü bağlı olmayan serbest formda iken, kalan %67'si Adenozin Trifosfat'tan (ATP) salınan Fosfat moleküllerine bağlanarak Fosfokreatin'i (PCr) oluşturur. PCr, Kreatin Kinaz (CK) yardımıyla, ATP'yi yeniden üretmek için fosfatı Adenozin Difosfat'a (ADP) aktarmayı kolaylaştırmaktadır. Sonuç olarak Kreatin, ATP'nin geri dönüşümünü teşvik ederek bir enerji düzenleyicisi olarak işlev görmekte, kas iyileşmesi, yağsız vücut kütlesi (LBM) iyileşmesi ve kuvvetin artırılması üzerinde önemli bir etki yaratmaktadır.
Bilindiği üzere Kreatin takviyesi direnç antrenmanı adaptasyonlarını artırmaktadır. Çalışmalar, iskelet kası kasılmasının intramiyoselüler kreatin alımını uyardığını ve Kreatin takviyesi ile direnç antrenmanının bir kombinasyonunun birikimini maksimize edebileceğini göstermiştir. Sonuç olarak, Kreatin takviyesinin direnç antrenmanı ile birleştirilmesi LBM'yi ve kas gücünü artırmaktadır. Ancak, Kreatin takviyesinin direnç antrenmanından bağımsız olarak kas gücünü artırdığına dair bir kanıt bulunmamaktadır.
Önerilen dozlarda uygulandığında Kreatin takviyesi, sağlıklı bireylerden çeşitli yaş gruplarındaki (bebeklikten yaşlılığa kadar) bireylere kadar geniş bir yelpazeyi kapsayan kişiler için güvenli ve faydalı kabul edilmektedir.
Glutamin
Glutamin başlıca iskelet kaslarında biyosentezlenen, esansiyel olmayan bir amino asittir. İskelet kasında Glutamin'in biyosentezi sırasında, BCAA'lar deaminasyona uğrayarak amino gruplarını α-Ketoglutarat asidine aktarır ve Glutamik Asit üretir. Daha sonra Glutamik Asit, Glutamin Sentetaz'ın katalitik aktivitesiyle amonyakla birleşerek Glutamin oluşturur. Glutamin, insan doku ve organlarında bulunan en bol amino asitlerden biridir; iskelet kaslarındaki serbest amino asitlerin %80'ini ve plazmadaki %20'sini oluşturur.
Fonksiyonel olarak Glutamin, dokularda oluşan nitrojeni böbreklere taşıyarak atılmasına yardımcı olan önemli bir azot taşıyıcısı rolünü üstlenir; bu, iskelet kasları tarafından salınan nitrojeni de kapsar ve %80'den fazlası Glutamin aracılığıyla taşınır. Glutamin, böbreklerin asit-baz dengesini düzenlemesi için gerekli olan kritik bir amonyak kaynağıdır ve aynı zamanda epitel hücreleri, fibroblastlar ve bağışıklık hücreleri gibi çeşitli hücre tipleri için bir enerji kaynağı görevi görür. Ayrıca proteinler, amino asitler, nükleotitler ve glikozun biyosentezi için bir öncüdür. Araştırmalar, protein yıkımından kaynaklanan azotun yaklaşık %30-35'inin Glutamin formunda bulunduğunu göstermekte olup, bu da Glutamin'in protein yapısındaki temel rolünü vurgular.
Özellikle hem kan hem de iskelet kaslarındaki Glutamin seviyeleri, farklı fiziksel aktivite formları (örneğin, direnç antrenmanı ve yorucu egzersiz) sırasında hızla düşmektedir. Bu bulgular, endojen Glutamin sentezinin sporcuların ve belirli tıbbi durumları olan bireylerin ihtiyaçlarını karşılamakta potansiyel olarak yetersiz kaldığını vurgulamaktadır. Sonuç olarak Glutamin, bağışıklık sistemi fonksiyonu, bağırsak sağlığı ve genel protein dengesinde rol oynayan koşullu esansiyel bir amino asit (CEAA) olarak kabul edilmektedir.
Birçok araştırma, Glutamin takviyesinin hayvan modellerinde MPS'yi artırabileceğini, kas protein yıkımını (MPB) azaltabileceğini, yara iyileşmesini hızlandırabileceğini ve kas hasarını hafifletebileceğini bildirmiştir. Ek olarak Glutamin takviyesinin ince bağırsağın mukoza hücrelerinde protein sentezini uyardığı ve protein yıkımını inhibe ettiği gösterilmiştir. Bununla birlikte Glutamin'in insan deneklerdeki MPS ve MPB üzerindeki etkisi konusunda tartışmalı bir söylem devam etmektedir. Bazı çalışmalar Glutamin takviyesinin LBM ve vücut kompozisyonunu önemli ölçüde etkilemediğini gösterirken, diğerleri insanlarda kas Glutamin seviyeleri ile MPS arasında pozitif bir ilişki bulmuş, bu da Glutamin'in kas proteini metabolizmasında potansiyel bir rolüne işaret etmektedir. Glutamin'in insanlarda kas proteini döngüsünü düzenlemedeki potansiyel rolünü aydınlatmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Uzun süreli veya yoğun fiziksel egzersiz sırasında plazma Glutamin seviyelerindeki düşüş göz önüne alındığında, Glutamin takviyesi yorucu egzersiz yapan bireyler için avantajlar sunabilir. Ek olarak, Glutamin, hücresel metabolizmadaki rolünün küçümsenemeyeceğini gösteren benzersiz bir hızlı dönüşüm oranına sahiptir. Bununla birlikte, serbest Glutamin'in instabilitesi ve ince bağırsak tarafından önemli ölçüde degrade edilmesi engeller oluşturmakta olup, dipeptit formu L-Alanil-L-Glutamin, ticari takviye ürünlerinde daha uygun bir seçenek olarak görülebilir. Bu nedenle, Glutamin'in insanlardaki etkinliğini doğrulamak ve karmaşık etki mekanizmalarını daha fazla aydınlatmak için, özellikle çift kör çalışmalar gibi titiz klinik çalışmalar şeklinde gelecekteki araştırmalar zorunludur.
Beta-Alanin
Beta-alanin, proteinleri veya enzimleri doğrudan sentezlemese de, fizyolojik olarak önemli bir role sahiptir. Önemi öncelikle Karnosin (β-alanil-L-histidin) sentezindeki rolüne atfedilmektedir. Bu dipeptit, kaslarda ATP'nin katılımıyla Karnosin Sentaz tarafından katalizlenen β-alanin ve L-histidin arasındaki bir reaksiyonla oluşmaktadır. Bu şekilde sentezlenen Karnosin; kaslar, beyin ve merkezi sinir sistemi dahil olmak üzere çeşitli organlara dağılmaktadır. Kas Karnozini; hücre içi pH tamponu, metal iyon şelatlayıcı, glikasyonu inhibe edici ve antioksidan olarak işlev görmek de dahil olmak üzere birçok fonksiyona hizmet etmektedir.
Beta-alaninin birincil işlevi hücre içi pH tamponu, metal iyon şelatlayıcı ve kalsiyum salınımını ve kalsiyum duyarlılığını düzenleyici olarak işlev görerek iskelet kası metabolizmasını düzenleyebilen Karnosin sentezlemektir. Bu çok yönlü mekanizmalar, egzersiz performansını ve kas fonksiyonunu iyileştirmede Karnosin'in önemli bir bileşen olduğunun altını çizmektedir.
Sonuç ve Gelecek Perspektifleri
Amino asitler, spor antrenmanı ve fiziksel aktivite ile uğraşan bireyler tarafından yaygın olarak kullanılan diyet takviyeleridir. Bu derleme BCAA, Kreatin, Glutamin ve Beta-alanin dahil olmak üzere belirli amino asitlerin iskelet kası metabolizmasını düzenlemedeki etkinliğini, potansiyel olumsuz etkilerini ve mekanizmalarını özetlemektedir. Önemli olarak mevcut kanıtlar, bu amino asitlerin belirtilen dozlarda takviyesinin sağlıklı yetişkinler için genellikle güvenli olduğunu göstermektedir. Yüksek doz ve uzun süreli amino asit takviyesiyle bağlantılı adaptif yanıtları ve potansiyel olumsuz etkileri araştırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Ayrıca, bu derleme mevcut literatürdeki boşlukları tartışmaktadır. Gelecekteki çalışmalar cinsiyet, yaş, fiziksel aktivite türü ve süresi gibi değişkenlerin yanı sıra gebelik, laktasyon ve hepatik veya renal bozukluklar gibi spesifik fizyolojik durumlar dikkate alınarak, çeşitli demografik gruplarda amino asitlerin etkilerini ve optimal dozaj programlarını aydınlatmalıdır. Sonuç olarak bu derleme, profesyonel sporcular ve fitness meraklıları için iskelet kası kütlesinin korunmasını ve iyileştirilmesini desteklemek amacıyla diyet takviyesinde belirli amino asitlerin seçimi ve kullanımı konusunda değerli bilgiler ve öneriler sunmaktadır.
Kaynak
Li G, Li Z, Liu J. Amino acids regulating skeletal muscle metabolism: mechanisms of action, physical training dosage recommendations and adverse effects. Nutr Metab (Lond). 2024;21:41. DOI: https://doi.org/10.1186/s12986-024-00820-0
