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L-Valin im Muskelaufbau

Die Aminosäure Valin, welche im Dreibuchstabencode durch „Val“ abgekürzt wird, kommt im Körper in allen wichtigen Proteinen in geringen Mengen von etwa fünf bis acht Prozent vor. Ihr Name leitet sich aus dem lateinischen Wort „validus“ her, das so viel bedeutet wie „kräftig“ und „gesund“. Valin ist mitunter verantwortlich für die sogenannten „Fuselalkohole“ in alkoholischen Getränken. Grund dafür ist, dass es bei der alkoholischen Gärung zu Isobutanol vergoren wird. Überreif geerntete Trauben weisen einen hohen Anteil der Aminosäure auf und verursachen so eine erhebliche Menge an Isobutanol bei der Gärung. Für den Körper ist Valin eine essentielle Aminosäure. Das bedeutet, dass der Körper diese nicht selbst synthetisieren kann. Die Aufnahme der lebensnotwendigen Aminosäure durch die Nahrung ist daher unabdingbar. Weitere essentielle Aminosäuren sind beispielsweisse Leucin und Lysin. Im Gegensatz zu dieser Art kann der Körper nicht essentielle Aminosäuren aus einer Reihe bestimmter Ausgangsprodukte selbst produzieren. Eine Aufnahme durch Nahrungsmittel ist damit nicht obligatorisch. Nicht essentielle Aminosäuren sind beispielsweisse Glycin und Glutamin. In der Pharmazie dient Valin als Precursor, also als fertiger Baustein eines Produktmoleküls, bei der Zucht von Penicillin-Kulturen.

Chemische Hintergründe

Valin leitet sich strukturell von der Isovaleriansäure ab. Es kann in zwei Formen vorliegen. Diese sind vom Aufbau her gesehen spiegelbildlich zueinander, man spricht dann von Enantiomeren. Das Prinzip ist vergleichbar mit den menschlichen Händen. Beide sind aus den gleichen Bausteinen aufgebaut, aber spiegelbildlich zueinander. Allerdings unterscheiden sich Enantiomere in manchen chemischen und physikalischen Eigenschaften (beispielsweisse Geruch oder auch Giftwirkung). Nach der Fischer-Nomenklatur gibt es L- und D-Valin. Die in der Natur hauptsächlich vorkommende Form ist das L-Valin. Daher ist im Folgenden immer das L-Enantiomer gemeint, wenn von Valin ohne Vorsatz gesprochen wird.

Das Vorkommen von Valin

Da Valin zu den essentiellen Aminosäuren zählt, also zu denen, die der Körper nicht selbst herstellen kann, ist die Aufnahme mit der Nahrung obligatorisch. In Lebensmitteln ist das Valin nicht frei verfügbar, sondern liegt im Eiweiß in einer chemisch gebundenen Form vor. Es muss erst durch Metabolisierung zugänglich gemacht werden. Je nach körperlicher Betätigung ist eine tägliche Zufuhr von 10 bis 29 Milligramm Valin pro Kilogramm Körpergewicht notwendig. An der Spitze der Lebensmittel mit dem höchsten Valingehalt stehen Hühnereier und Kuhmilch. Sie weisen einen Valingehalt von knapp sieben Prozent am Gesamtprotein auf. Knapp dahinter mit einem Gehalt von sechs Prozent liegt Lachs. Mit einem Gehalt von etwa fünf Prozent am Gesamtprotein sind Rindfleisch und Hähnchenfleisch gute Lieferanten für die lebensnotwendige Aminosäure. Für Veganer stellen Mais und Walnüsse mit einem vergleichbar hohen prozentualen Anteil eine Quelle dar. Durch eine mehrstufigen Syntheseroute ist auch eine industrielle Herstellung des Valins möglich. Es handelt sich hierbei um ein Fermentationsverfahren. Zu diesen zählen Syntheseformen, bei denen durch enzymatische Umwandlung, beispielsweisse mit bestimmten Hefestämmen, organische Stoffe in Säure, Gase oder Alkohole umgewandelt werden. Aufgrund dieser Möglichkeit ist die Aminosäure als Nahrungsergänzungsmittel, üblicherweise in Pulver- oder Kapselform, erhältlich.

Bedeutung und Funktion von Valin im Körper

Valin ist eine proteinogene Aminosäure. Das bedeutet, dass sie dem Körper dazu dient, Proteinstrukturen aufzubauen. Damit ist sie maßgebend für den Muskelaufbau. Darüber hinaus erfüllt sie aber noch eine Reihe anderer wichtiger Aufgaben im menschlichen Organismus. Für das Nervensystem stellt Valin einen wichtigen Ausgangsstoff zur Biosynthese von wichtigen Botenstoffen wie Panthotensäure (Vitamin B5) oder Glutamat dar. Diese übertragen Informationen und Reize zwischen den Nervenzellen. Für Rückenmark und Gehirn ist vor allem Glutamat von großer Bedeutung. Einige Studien belegen, dass Valin auch die Ausschüttung des Wachstumshormons Somatotropin, abgekürzt durch STH, begünstigt. Gerade für Teenager, die in diesem Alter oft Wachstumsschübe erleben, ist die Aminosäure hierdurch von großer Bedeutung. Sie fördert auch die Aufnahme und Verwertung anderer Aminosäuren und begünstigt folglich die Entwicklung von Muskeln, Knochen und Organen. Beim Stoffwechsel von Kohlenhydraten erhöht Valin den Blutzuckerspiegel und die Insulinwerte und im Fettstoffwechsel erhöht es die Freisetzung von Triglyceriden aus den Fettzellen und steigert die Fettverbrennung. In Hungerperioden greift der Körper auf gespeichertes Valin als Energiereserve zurück. Da dies aber mit dem Abbau von Gewebe und Muskelmasse einhergeht, tritt das nur ein, wenn der Energievorrat aus Kohlenhydraten aufgebraucht ist. Es wird dann zu Glucose umgewandelt.

Die Funktion des Valin im Muskelaufbau

Wie bereits angesprochen ist Valin eine proteinogene Aminosäure, die die Ausschüttung von Insulin anregt. Das sind zwei wichtige Voraussetzung für den Aufbau von Muskulatur. Als proteinogene Aminosäure ist Valin Bestandteil von Proteinen, welche wiederum einen großen Anteil an der Muskelmasse haben. Das Hormon Insulin reguliert nicht nur den Blutzuckerspiegel. Darüber hinaus bewirkt es eine rasche Übernahme anderer Aminosäuren in Leber und Muskulatur. Diese werden so schneller ihrem Verwendungszweck zugeführt. Außerdem ist sie die Aminosäure, die nach einer proteinreichen Mahlzeit als erste das Blutplasma erreicht. Bei direkt anschließender Belastung steht sie dem Körper somit sofort zur Verfügung.

Die zusätzliche Aufnahme von Valin

Der tägliche Valinbedarf hängt stark von der körperlichen Belastung ab. Die Weltgesundheitsorganisation „WHO“ legt bei normaler körperlicher Betätigung eine täglich notwendige Aufnahme von 13 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht zu Grunde. Wird von einem Durchschnittsgewicht von 70 Kilogramm ausgegangen, bedeutet dies eine notwendige Zufuhr von etwa 0,9 Gramm. Dieser Bedarf wird bereits beim Verzehr von Hundert Gramm Lachs, Hähnchen- oder Rindfleisch gedeckt. Bei Extremsportlern steigt der Bedarf unter Umständen auf über das Doppelte. Besonders betroffen davon sind Ausdauer- und Kraftsportler sowie Bodybuilder. In diesem Fall ist eine zusätzliche Aufnahme von Valin als Nahrungsergänzungsmittel erforderlich, um Mangelerscheinungen vorzubeugen. Wie bereits erwähnt ist Valin eine Ausgangsverbindung bei der Synthese von Vitamin B5. Im Umkehrschluss kann also auch Vitamin B5 als Ausgangsstoff bei der Synthese von Valin dienen. Damit kann aus einem Mangel an Vitamin B5 schnell ein Valinmangel entstehen. Bei der Einnahme von Valin ist daher auch immer eine ausreichende Zufuhr dieses Vitamins sicher zu stellen. Aufgrund seiner fettverbrennenden und muskelaufbaufördernden Wirkung ist eine Mahlzeit, die reich an Proteinen und Kohlenhydraten ist, Grundlage für die Wirksamkeit des Valins. Außerdem besteht bei Unterlassen einer solchen Mahlzeit die Gefahr, dass die Aminosäure nicht als proteinogene Substanz fungiert, sondern als Energiequelle. Ihre eigentliche Funktion im Muskelaufbau wäre damit verloren. Kinder und Jugendliche sollten die zusätzliche Aufnahme unterlassen. Wird eine solche doch in Betracht gezogen, hat dies unter ärztlicher Beratung zu erfolgen.

Ursachen und Nebenwirkungen einer Über- und Unterversorgung mit Valin

Da die Aminosäure Valin als essentielle Aminosäure nur durch die Nahrung aufgenommen wird, besteht im Allgemeinen nicht die Gefahr einer Überdosierung. Wird bei sportlicher Betätigung eine zusätzliche Menge in Form von Kapseln oder Ähnlichem aufgenommen, kann es durchaus zu einer solchen führen. Bisher sind allerdings noch keine Nebenwirkung bekannt, die entstehen könnten. Das Einzige, das als Nebenwirkung angesehen werden kann, ist die Anregung des Haarwachstums. Eventuelle Nebenwirkungen sind beim Auftreten nicht auf das Valin zurückzuführen, sondern auf weitere enthaltene Komponenten, beispielsweisse Milchpulver in Valinpulvern. Dennoch sollte eine Überdosierung vermieden werden. Bei einem höheren Valingehalt als benötigt wird nicht etwa dementsprechend mehr Muskelmasse gebildet, sondern der überschüssige Teil ausgeschieden. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sollte deshalb eine übermäßige Zufuhr unterbleiben. Ganz anders sieht es aus bei Unterdosierungen. Diese entstehen natürlich bei unausgewogener und ungesunder Ernährung. Darüber hinaus können übermäßiges Training ohne Ergänzungsmittel und das Fehlen anderer wichtiger Stoffe im Körper, deren Ausgangsprodukt Valin ist, Gründe darstellen. Für den Körper hat eine solche Unterdosierung fatale gesundheitliche Folgen.

Er besorgt sich das fehlende Valin aus Proteinen, was einen Abbau von Gewebe und Muskelmasse bis hin zum Abbau von Organen zur Folge hat. Damit einher gehen Wachstumsstörungen, gestörte Bewegungsabläufe, Krämpfe und Überempfindlichkeit bei Stößen. Weiter fehlt die Ausgangsverbindung zur Synthese von Botenstoffen, wodurch das zentrale Nervensystem geschädigt wird. Die Reizübermittlung und damit auch wesentliche Reflexe wie schnelles Zurückziehen der Hand bei Verbrennungen werden verlangsamt. Auch das Hirn ist davon betroffen. Im Weiteren setzen verlangsamte Denkprozesse und Vergesslichkeit ein.

Zusammenfassung und Fazit

Die Aminosäure Valin ist für den Körper essentiell, muss also durch die Nahrung aufgenommen werden. Vor allem Milch und Eier, aber auch Mais und Walnüsse eignen ich hierfür. Sie ist Grundbaustein von Proteinen und Ausgangsverbindung wichtiger Stoffe. Ihre bedeutende Rolle im Muskelaufbau erlangt die Aminosäure durch die Bildung von Proteinen als Muskelbestandteil und die Ausschüttung von Insulin. Dieses Hormon sorgt dafür, dass andere wichtige Stoffe schneller von den Muskeln aufgenommen werden können. Dass neben dem Muskelaufbau auch noch die Fettverbrennung begünstigt wird, bestärkt den Effekt. Bei sportlicher Auslastung zeigt eine zusätzliche Aufnahme von Valin in Form von Pulver oder Kapseln positive Effekte und ist unter Umständen sogar notwendig. Wird dagegen auf eine zusätzliche Aufnahme bei starker Belastung verzichtet, so besteht die Gefahr einer Unterdosierung, welche gesundheitliche Risiken birgt. Eine Überdosierung ist eher unwahrscheinlich, bringt aber auch im Falle des Erscheinens keine Nebenwirkungen mit sich.