In termini chimici generali, un amminoacido a catena ramificata (BCAA), è qualsiasi amminoacido che contiene una catena di carbonio ramificata attaccata al suo atomo di carbonio alfa. Tutti gli amminoacidi contengono un atomo di idrogeno, un gruppo carbossilico e un gruppo amminico, tutti attaccati allo stesso atomo di carbonio centrale, chiamato alfa-carbonio. Il carbonio alfa porta anche un quarto gruppo, comunemente simboleggiato come il gruppo R; negli amminoacidi a catena ramificata, questo gruppo R è una catena corta, a forma di Y, a tre o quattro atomi di carbonio. Le proprietà di questo gruppo R determinano le proprietà dell’amminoacido e quindi la sua importanza biologica.
Applicato alla biologia e alla nutrizione, il termine amminoacidi a catena ramificata (BCAA) si riferisce ai tre amminoacidi naturali che contengono una piccola catena ramificata a tre o quattro atomi di carbonio: L-leucina, L-isoleucina e L -valina. Poiché tutti gli amminoacidi naturali sono della varietà L, il prefisso viene spesso omesso e vengono comunemente indicati semplicemente come leucina, isoleucina e valina. Tutti e tre gli amminoacidi a catena ramificata sono amminoacidi essenziali, il che significa che non possono essere prodotti dall’organismo ma devono essere ottenuti attraverso il cibo. Tuttavia, sono comuni nella maggior parte delle fonti proteiche, come carne, pesce, pollame e latticini, e quindi sono raramente carenti nella normale dieta occidentale.
A parte il loro valore nutritivo nella dieta, dove sono vitali per la sintesi proteica, gli aminoacidi ramificati sono di un certo interesse come nutraceutici, o alimenti con attività farmaceutica, soprattutto tra atleti e culturisti. La leucina è nota per essere importante non solo come componente delle proteine, ma anche come regolatore della sintesi muscolare. È stato dimostrato che l’ingestione di BCAA supplementari aumenta la sintesi proteica muscolare dopo un allenamento e riduce la disgregazione catabolica post-esercizio del tessuto muscolare. I BCAA sembrano quindi avere la capacità di stimolare una risposta anabolica, o di costruzione di proteine, nei muscoli.
È stato anche scoperto che i BCAA riducono l’indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata, o DOMS, la tenerezza che appare diversi giorni dopo un intenso allenamento. Gli studi hanno scoperto che un integratore pre-esercizio di 5 grammi composto da isoleucina:leusina:valina nel rapporto di 1:2.3:1.2 ha ridotto significativamente il DOMS a seguito di un esercizio vigoroso tra i soggetti non abituati all’esercizio. Il dolore ridotto presumibilmente consente allenamenti più vigorosi e intensi.
Ulteriori studi suggeriscono che l’uso regolare di BCAA può essere associato ad un aumento della quantità di ormone della crescita nel sangue, che potrebbe quindi aiutare ad aumentare la massa muscolare e le dimensioni complessive del corpo. I BCAA sembrano anche abbassare i livelli dell’aminoacido triptofano nel sangue. L’eccesso di triptofano è associato a sonnolenza e affaticamento, quindi è stato suggerito che questo effetto di abbassamento del triptofano dei BCAA potrebbe consentire allenamenti più lunghi e faticosi.
Va notato, tuttavia, che al momento non ci sono prove dirette che i BCAA siano di beneficio inequivocabile sia nell’aumentare le dimensioni e la quantità di massa muscolare sia nel migliorare le prestazioni atletiche. È necessario più lavoro per stabilire questi fatti. Anche gli aminoacidi a catena ramificata erano di interesse alcuni anni fa, quando uno studio pilota ha suggerito che potrebbero essere efficaci nel trattamento dei sintomi della sclerosi laterale amiotrofica o della malattia di Lou Gehrig. Tuttavia, gli studi di follow-up non sono riusciti a confermarlo e uno ha persino suggerito che l’eccesso di aminoacidi a catena ramificata nella dieta potrebbe persino aumentare la mortalità in tali pazienti.