En términos químicos generales, un aminoácido de cadena ramificada (BCAA) es cualquier aminoácido que contiene una cadena de carbono ramificada unida a su átomo de carbono alfa. Todos los aminoácidos contienen un átomo de hidrógeno, un grupo carboxilo y un grupo amino, todos unidos al mismo átomo de carbono central, llamado carbono alfa. El carbono alfa también tiene un cuarto grupo, comúnmente simbolizado como el grupo R; en los aminoácidos de cadena ramificada, este grupo R es una cadena corta, en forma de Y, de tres o cuatro carbonos. Las propiedades de este grupo R determinan las propiedades del aminoácido y, por tanto, su importancia biológica.
Aplicado a la biología y la nutrición, el término aminoácidos de cadena ramificada (BCAA) se refiere a los tres aminoácidos naturales que contienen una cadena pequeña, ramificada, de tres o cuatro carbonos: L-leucina, L-isoleucina y L -valina. Dado que todos los aminoácidos naturales son de la variedad L, el prefijo a menudo se elimina y comúnmente se los denomina simplemente leucina, isoleucina y valina. Los tres aminoácidos de cadena ramificada son aminoácidos esenciales, lo que significa que el cuerpo no puede producirlos, sino que deben obtenerse a través de los alimentos. Sin embargo, son comunes en la mayoría de las fuentes de proteínas, como la carne, el pescado, las aves y los lácteos, por lo que rara vez son deficientes en la dieta occidental normal.
Aparte de su valor nutricional en la dieta, donde son vitales para la síntesis de proteínas, los aminoácidos de cadena ramificada tienen cierto interés como nutracéuticos o alimentos con actividad farmacéutica, especialmente entre atletas y culturistas. Se sabe que la leucina es importante no solo como componente de las proteínas, sino también como regulador que contribuye a la síntesis muscular. Se ha demostrado que la ingestión de BCAA suplementarios aumenta la síntesis de proteínas musculares después de un entrenamiento y disminuye la degradación catabólica del tejido muscular después del ejercicio. Por tanto, los BCAA parecen tener la capacidad de estimular una respuesta anabólica o de formación de proteínas en los músculos.
También se ha descubierto que los BCAA reducen el dolor muscular de aparición tardía, o DOMS, la sensibilidad que aparece varios días después de un ejercicio extenuante. Los estudios han encontrado que un suplemento pre-ejercicio de 5 gramos compuesto de isoleucina: leusina: valina en una proporción de 1: 2.3: 1.2 disminuyó significativamente el DOMS después de un ejercicio vigoroso entre sujetos no acostumbrados a hacer ejercicio. El dolor reducido supuestamente permite entrenamientos más vigorosos e intensos.
Estudios adicionales sugieren que el uso regular de BCAA puede estar asociado con un aumento de la cantidad de hormona del crecimiento en la sangre, lo que podría ayudar a aumentar la masa muscular y el tamaño general del cuerpo. Los BCAA también parecen reducir los niveles del aminoácido triptófano en la sangre. El exceso de triptófano se asocia con somnolencia y fatiga, por lo que se ha sugerido que este efecto reductor de triptófano de los BCAA podría permitir entrenamientos más largos y vigorosos.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que en la actualidad no hay evidencia directa de que los BCAA tengan un beneficio inequívoco ya sea para aumentar el tamaño y la cantidad de masa muscular o para mejorar el rendimiento deportivo. Se necesita más trabajo para establecer estos hechos. Los aminoácidos de cadena ramificada también fueron de interés hace algunos años cuando un estudio piloto sugirió que podrían ser efectivos en el tratamiento de los síntomas de la esclerosis lateral amiotrófica o la enfermedad de Lou Gehrig. Sin embargo, los estudios de seguimiento no pudieron confirmar esto, y uno incluso sugirió que el exceso de aminoácidos de cadena ramificada en la dieta podría incluso aumentar la mortalidad en tales pacientes.