Hoe citrulline spieren sterk houdt tijdens fysiologische stress

Volgens eerder gepubliceerde studies is suppletie met citrulline een uitstekende manier om spiermassa vast te houden of op te bouwen als je weinig calorieën binnenkrijgt of als er weinig eiwitten in je dieet zitten. Onderzoekers van het Franse Inserm bestudeerden het effect van citrulline op spiercellen, en ontdekten waarom.

Weinig aminozuren
De onderzoekers stopten spiercellen in reageerbuizen, en bootsten de condities na die je vindt onder normale omstandigheden [Ctrl], bij een geringe inname van aminozuren [AA/serum-] en bij een geringe inname van aminozuren en suppletie met L-citrulline [AA/serum- + Cit].

Vervolgens keken de onderzoekers naar de hoeveelheid energie [eigenlijk: ATP] die de spiercellen investeerden in een aantal processen, en eentje daarvan was de aanmaak van spiereiwit. En ze zagen dat als de toevoer van aminozuren vermindert, de spiercel in de eerste plaats de synthese van spiereiwit vermindert. Suppletie met citrulline zette echter een streep door die cellulaire bezuinigingsmaatregel.

Weinig energie
De onderzoekers bootsten in hun reageerbuizen ook de effecten van een tekort aan energie na. In organismen treden die effecten bijvoorbeeld op bij caloriearm dieet of extreme inspanning, verzuring - en het gebruik van de ronduit gevaarlijke killer drug DNP.

DNP saboteert in de cellen de omzetting van energie uit voedingsstoffen in energiefosfaat, en dwingt de cellen die energie in plaats daarvan vrij te geven als warmte. Daardoor moeten de cellen continu voedingsstoffen omzetten in energie, en stijgt het energieverbruik van het lichaam.

Onder standaardcondities was het aminozuur leucine de beste booster van de synthese van spiereiwit, zagen de onderzoekers. Maar bij de door DNP veroorzaakte energy stress leverde citrulline de krachtigste groeiprikkel.

Mechanisme
"The consensus view that amino acid availability is the major limiting step in protein synthesis has prompted the idea that citrulline may stimulate protein synthesis after protein/energy deficiency by acting as a nitrogen source", schrijven de onderzoekers. "However, this hypothesis can be ruled out, because ARG (arginine) did not stimulate protein synthesis in the relevant incubation condition."

"This work adds decisive evidence to the earlier ideas of a hierarchical arrangement of ATP-consuming processes [Biochem J. 1995 Nov 15;312(Pt1):163-7.] with protein synthesis being very sensitive to a decrease in ATP/ADP ratio. While many of these bioenergetic effects can be explained today by signalling pathways like those linked to AMPK, the effects of citrulline that we observed were not accompanied by any change in ATP/ADP ratio, respiration, or AMPK activation."

"We propose that it is the hierarchy of ATP allocation to different ATP-consuming processes that is altered, for example, by a decrease in the activation energy of one or several enzymatic step(s) involved in or controlling protein synthesis."

Bron:
J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2019 Aug;10(4):919-28.

Meer:
Spieren opbouwen met weinig eiwitten dankzij L-citrulline (3-7-2014)
L-Citrulline verandert appel in een peer (26-6-2014)
Spiermassa vasthouden tijdens afslankdieet doe je met L-citrulline (4-9-2013)

Bodybuilder maakt na 8 gram citrullinemalaat 9 procent meer reps Dat melden bewegingswetenschappers van Mississippi State University in de Journal of Strength and Conditioning Research.	Citrulline maakt wielrenners anderhalve procent sneller Benodigde dosis: 2-4 gram per dag.	Vrouwelijke bodybuilders maken fors meer reps door citrullinemalaat Als vrouwelijke bodybuilders of fitnessfanaten een uur voor hun workout acht gram citrullinemalaat slikken, dan maken ze beduidend meer reps.