Beta-Hydroxy-Beta-Methybutyrate

Struktur von 3-Methyl-3-hydroxybuttersaeure

3-Hydroxy-3-methylbuttersäure, häufig mit HMB abgekürzt und meist als β-Hydroxy-β-methylbuttersäure oder β-Hydroxy-β-methylbutyrat bezeichnet, ist ein Stoffwechselprodukt der essentiellen Aminosäure L-Leucin. Die Verbindung ist seit Beginn des 21. Jahrhunderts Bestandteil einiger Nahrungsergänzungsmittel und soll eine anabole Wirkung haben.

Wirkung

Etwa 5 Prozent des über die Nahrung aufgenommenen Leucins wird zu HMB verstoffwechselt. Im ersten Schritt wird aus Leucin α-Ketoisocaproat (Ketoleucin, KIC) gebildet. Ein Teil des KIC wird in den Mitochondrien mit Hilfe des Enzyms α-Ketosäure-Dehydrogenase in Isovaleryl-Coenzym A weiter verstoffwechselt. Im Zytosol dagegen wird aus KIC mit Hilfe des Enzyms α-Ketoisocaproat-Dioxygenase 3-Hydroxy-3-methylbuttersäure (HMB) gebildet.1M. van Kovering und S. L. Nissen: Oxidation of leucine and alpha-ketoisocaproate to b-hydroxy-b-methlbutyrate in vivo. In: Am J Physiol Endocrinol Metab 262, 1992, S. 27. HMB ist also eine Substanz, die in jedem gesunden Körper im Rahmen des Stoffwechsels gebildet wird.4G. J. Wilson, J. M. Wilson, A. H. Manninen: Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review. In: Nutr Metab (Lond) 5, 2008, S. 1; PMID 18173841; PMC 2245953 (freier Volltext).

Die Muskelproteine bestehen zu etwa einem Drittel aus den verzweigten Aminosäuren Leucin, L-Isoleucin und L-Valin. L-Leucin ist wichtig für Erhalt und Aufbau von Muskelgewebe. So hemmt es den Abbau von Muskelproteinen und unterstützt die Proteinbiosynthese in Leber und Muskulatur. Die Gabe von Leucin hat eine anabole Wirkung.5R. C. Hider, E. B. Fern, D. R. London: Relationship between intracellular amino acids and protein synthesis in the extensor digitorum longus muscle of rats. In: Biochem J 114, 1969, S. 171–178; PMID 5822066; PMC 1184841 (freier Volltext).

HMB, das Stoffwechselprodukt des L-Leucins, wird als Nahrungsergänzungsmittel angeboten und zeigt im menschlichen Körper unter anderem anabole,6E. Jówko, P. Ostaszewski, M. Jank, J. Sacharuk, A. Zieniewicz, J. Wilczak, S. Nissen: Creatine and β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) additively increase lean body mass and muscle strength during a weight-training program. In: Nutr 17, 2001, S. 558–566; doi:10.1016/S0899-9007(01)00540-8; PMID 11448573. anti-katabole,7A. E. Knitter, L. Panton, J. A. Rathmacher, A. Petersen, R. Sharp: Effects of β-hydroxy-β-methylbutyrate on muscle damage after a prolonged run. In: J Appl Physiol 89, 2000, S. 1340–1344. PMID 11007567und lipolytische8P. M. Gallagher, J. A. Carrithers, M. P. Godard, K. E. Schulze, S. W. Trappe: β-hydroxy-β-methylbutyrate ingestion, part I: Effects on strength and fat free mass. In: Med Sci Sports Exerc 32, 2000, S. 2109–2115. doi:10.1097/00005768-200012000-00022; PMID 11128859. Effekte. HMB wird daher von vielen Bodybuildern und Kraft- oder Ausdauerathleten in Form von Calcium-3-Hydroxy-3-methylbutyrat („Ca-Hmb“) in Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen, um die Muskelmasse beziehungsweise Leistungsfähigkeit legal zu steigern.4Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Untersuchungen über die Effekte von HMB bezüglich der Zunahme an Muskelmasse sind jedoch sehr widersprüchlich. Eine Reihe von Studien zeigt positive Effekte, während andere Studien zum Ergebnis kommen, dass HMB wirkungslos ist.4 Weitgehend unbestritten ist mittlerweile der Erkenntnisstand, dass HMB – im Vergleich zu Placebos – bei austrainierten Athleten keine Wirkung zeigt. Weder bei der aeroben noch bei der anaeroben Leistung war eine Leistungssteigerung durch die Einnahme von HMB messbar.9D. M. O’Connor und M. J. Crowe: Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate and creatine monohydrate supplementation on the aerobic and anaerobic capacity of highly trained athletes. In: J Sports Med Phys Fitness 43, 2003, S. 64–68; PMID 12629464.10T. Palisin und J. J. Stacy: Beta-hydroxy-beta-Methylbutyrate and its use in athletics. In: Curr Sports Med Rep 4, 2005, S. 220–223; PMID 16004832.11G. Slater, D. Jenkins, P. Logan, H. Lee, M. Vukovich, J. A. Rathmacher, A. G. Hahn: Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) supplementation does not affect changes in strength or body composition during resistance training in trained men. In: Int J Sport Nutr Exerc Metab 11, 2001, S. 384–396, PMID 11599506. Dagegen erscheint die Gabe von HMB bei Patienten mit Muskelschwund, beispielsweise infolge einer AIDS- oder Krebs-Erkrankung (Tumorkachexie), mit hoher Wahrscheinlichkeit positive Effekte bei den betroffenen Patienten zu haben.4G. J. Wilson, J. M. Wilson, A. H. Manninen: Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review. In: Nutr Metab (Lond) 5, 2008, S. 1; PMID 18173841; PMC 2245953 (freier Volltext).

HMB ist auch in hohen Dosen gut verträglich. In Tierversuchen konnten keine unerwünschten Nebenwirkungen festgestellt werden.12J. H. Baxter, J. L. Carlos, J. Thurmond, R. N. Rehani, J. Bultman, D. Frost: Dietary toxicity of calcium beta-hydroxy-beta-methyl butyrate (CaHMB). In: Food Chem Toxicol 43, 2005, S. 1731–1741; PMID 16006030.

Wirkungsmechanismus

In Modellorganismen mit Tumorkachexie konnte mit HMB sowohl der Abbau von Proteinen reduziert als auch der Aufbau von Muskelmasse stimuliert werden.13M. J. Tisdale und S. A. Beck: Cancer cachexia. In: Int J Pancreatol 7, 1990, S. 141–150; PMID 2081920.14H. J. Smith, P. Mukerji, M. J. Tisdale: Attenuation of proteasome-induced proteolysis in skeletal muscle by beta-hydroxy-beta-methylbutyrate in cancerinduced muscle loss. In: Cancer Res 65 HMB reguliert möglicherweise die Expression von NF-κB, das dadurch von den Zellen in geringerem Maße produziert wird.15E. A. Nunes, D. Kuczera, G. A. Brito, S. J. Bonatto, R. K. Yamazaki, R. A. Tanhoffer, R. C. Mund, M. Kryczyk, L. C. Fernandes: Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation reduces tumor growth and tumor cell proliferation ex vivo and prevents cachexia in Walker 256 tumor-bearing rats by modifying nuclear factor-kappaB expression. In: Nutr Res 28, 2008, S. 487–493; PMID 19083450. Der Mechanismus zum Aufbau von Proteinmasse erfolgt über den mTOR-Rezeptor, dessen Phosphorylierung offensichtlich durch HMB stimuliert wird.16H. L. Eley, S. T. Russell, M. J. Tisdale: Attenuation of depression of muscle protein synthesis induced by lipopolysaccharide, tumor necrosis factor, and angiotensin II by beta-hydroxy-beta-methylbutyrate. In: Am J Physiol Endocrinol Metab 295, 2008, S. E1409–1416; PMID 18854427.

Literatur

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Einzelnachweise

Quellen und Tiefen

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  • 14
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    E. A. Nunes, D. Kuczera, G. A. Brito, S. J. Bonatto, R. K. Yamazaki, R. A. Tanhoffer, R. C. Mund, M. Kryczyk, L. C. Fernandes: Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation reduces tumor growth and tumor cell proliferation ex vivo and prevents cachexia in Walker 256 tumor-bearing rats by modifying nuclear factor-kappaB expression. In: Nutr Res 28, 2008, S. 487–493; PMID 19083450.
  • 16
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Quellen und Tiefen

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Synonyme
HMB, β-Hydroxy-β-methylbuttersäure, β-Hydroxy-β-methylbutyrat, β-Hydroxy β-methylbutyric acid, β-hydroxy β-methylbutyrate,
Lokale Beiträge, in denen der Begriff verwendet wird

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