Em termos químicos gerais, um aminoácido de cadeia ramificada (BCAA) é qualquer aminoácido que contém uma cadeia de carbono ramificada ligada ao seu átomo de carbono alfa. Todos os aminoácidos contêm um átomo de hidrogênio, um grupo carboxila e um grupo amino, todos ligados ao mesmo átomo de carbono central, chamado de carbono alfa. O carbono alfa também carrega um quarto grupo, comumente simbolizado como o grupo R; em aminoácidos de cadeia ramificada, este grupo R é uma cadeia curta, em forma de Y, de três ou quatro carbonos. As propriedades desse grupo R determinam as propriedades do aminoácido e, portanto, sua importância biológica.
Aplicado à biologia e nutrição, o termo aminoácidos de cadeia ramificada (BCAAs) refere-se aos três aminoácidos de ocorrência natural que contêm uma cadeia pequena, ramificada de três ou quatro carbonos: L-leucina, L-isoleucina e L -valine. Como todos os aminoácidos de ocorrência natural são da variedade L, o prefixo é frequentemente omitido e eles são comumente chamados de leucina, isoleucina e valina. Todos os três aminoácidos de cadeia ramificada são aminoácidos essenciais, o que significa que não podem ser produzidos pelo corpo, mas devem ser obtidos através dos alimentos. Eles são comuns na maioria das fontes de proteína, entretanto, como carne, peixe, aves e laticínios e, portanto, raramente são deficientes na dieta ocidental normal.
Além de seu valor nutricional na dieta, onde são vitais para a síntese de proteínas, os aminoácidos de cadeia ramificada têm algum interesse como nutracêuticos ou alimentos com atividade farmacêutica, especialmente entre atletas e fisiculturistas. A leucina é conhecida por ser importante não apenas como um componente da proteína, mas como um regulador contribuinte da síntese muscular. A ingestão de BCAAs suplementares demonstrou aumentar a síntese de proteína muscular após um treino e diminuir a degradação catabólica pós-exercício do tecido muscular. Assim, os BCAAs parecem ter a capacidade de estimular uma resposta anabólica ou de construção de proteínas nos músculos.
Os BCAAs também foram encontrados para reduzir a dor muscular de início retardado, ou DOMS, a sensibilidade que aparece vários dias após exercícios extenuantes. Estudos descobriram que um suplemento pré-exercício de 5 gramas composto de isoleucina: leusina: valina na proporção de 1: 2.3: 1.2 diminuiu significativamente a DOMS após exercícios vigorosos entre indivíduos não acostumados a exercícios. A redução da dor supostamente permite exercícios mais vigorosos e intensos.
Estudos adicionais sugerem que o uso regular de BCAAs pode estar associado a um aumento da quantidade de hormônio do crescimento no sangue, o que poderia ajudar a aumentar a massa muscular e o tamanho geral do corpo. Os BCAAs também parecem reduzir os níveis do aminoácido triptofano no sangue. O excesso de triptofano está associado à sonolência e à fadiga, então foi sugerido que esse efeito redutor de triptofano dos BCAAs pode permitir exercícios mais longos e extenuantes.
Deve-se notar, entretanto, que no momento não há evidência direta de que os BCAAs sejam de benefício inequívoco, seja no aumento do tamanho e na quantidade de massa muscular, seja no aprimoramento do desempenho atlético. É necessário mais trabalho para estabelecer esses fatos. Os aminoácidos de cadeia ramificada também foram interessantes alguns anos atrás, quando um estudo piloto sugeriu que eles poderiam ser eficazes no tratamento dos sintomas da esclerose lateral amiotrófica, ou doença de Lou Gehrig. Estudos de acompanhamento não conseguiram confirmar isso, no entanto, e um até sugeriu que o excesso de aminoácidos de cadeia ramificada na dieta pode até aumentar a mortalidade em tais pacientes.