Beta Alanina
La beta-alanina è un aminoacido che non si trova comunemente negli alimenti, ma che il nostro organismo è in grado di produrre a livello del fegato.
A partire dalla beta-alanina, un enzima chiamato carnosina sintasi, funge da ligasi tra questa e l’aminoacido L-istidina, a formare la carnosina.
Sintesi della carnosina
Perché è importante integrare la beta-alanina, quindi? Perché se il nostro obbiettivo è saturare le scorte di carnosina, si deve considerare che il fattore limitante della sintesi della carnosina stessa è la beta-alanina.
Generalmente la concentrazione di carnosina varia da 10 a 40 mmol/kg di muscolo (considerato peso secco) (Tallon MJ, et al. 2005).
Beta Alanina a cosa serve ?
Mettiamoci nei panni di un muscolo che lavora intensamente: a partire da vie cataboliche si produrrà una certa quantità di ioni H+ , i quali causano una diminuzione del pH nel citoplasma della cellula muscolare (in breve, lo acidificano), rendendo difficile continuare lo sforzo con la stessa efficienza. Come si difende la cellula? Con dei sistemi tampone naturalmente presenti, come quello bicarbonato e quello fosfato.
La carnosina fa proprio questo (e non solo): il suo ruolo è quello da fungere da buffer intracellulare (Skulachev VP. 2000) sequestrando questi H+ prodotti dalla contrazione muscolare durante l’esercizio.
E perché lo riesce a fare bene?
Perché la struttura chimica della molecola vanta di una porzione imidazolica (quel pentagono con due NH che vedete in figura), in grado di fungere da accettore di H+ (Suzuki Y, et al. 2006)
Ma non finisce qui: oltre alla funzione di buffer intracellulare, la carnosina può agire anche come ROS scavenger.
I ROS sono specie reattive dell’ossigeno, prodotte durante l’esercizio intenso e, in parte responsabili dell’insorgere del senso di fatica (Powers SK, et al 2008).
Questi ROS possono essere prodotti anche in presenza di metalli di transizione, come ferro e rame, grazie a una reazione che prende il nome di reazione di Fenton. In questo contesto, la carnosina protegge dalla formazione dei ROS, grazie alle proprietà metallo-chelanti (Kohen R, et al 1988).
Beta Alanina quando prenderla ?
Quando decidete di integrare la beta-alanina si deve considerare che l’utilizzo e l’efficacia non è da valutare in acuto, bensì in cronico, un po’ come la creatina. Alcuni studi suggeriscono un’integrazione di 4-6 g/die per 4-6 settimane, affinché si abbia un aumento dei livelli muscolari di carnosina.
In questo caso sembra che le scorte possano aumentare del 64% in 6 settimane (Harris RC, et al 2006) o addirittura dell’80% dopo 10 settimane (Hill CA, et al. 2007).
La somministrazione non va effettuata tutta di botto, altrimenti è possibile incorrere nello spiacevole effetto collaterale, la parestesia. Quindi è consigliabile dividere la dose giornaliera in 4-6 assunzioni di 1.0-1.5g l’una.
Beta Alanina Effetti
La risposta è (purtroppo) DIPENDE: dal soggetto e dal tipo di attività.
Come per la creatina, la risposta all’integrazione ha variazioni inter-individuali, che spesso sono correlate alla concentrazione pre-esistente di carnosina a livello muscolare.
Quanta carnosina si ha dipende un po’ dalla nostra genetica, ad esempio il sesso maschile vanta di scorte più elevate del sesso femminile (Mannion AF, et al. 1992) e persone con una proporzione più elevata di fibre di tipo II (che sono quelle veloci con più carnosina) avranno livelli baseline più elevati (Harris RC, et al. 1998).
Inoltre vi è variazione anche in funzione dell’età e delle abitudini alimentari: i vegetariani (come nel caso della creatina) hanno livelli inferiori degli onnivori.
I benefici sono da considerarsi anche attività-dipendenti: in generale, per sforzi oltre i 30’’ (Saunders B et al. 2017), ma anche per attività che durano 1-4 minuti (Sale C, et al. 2010) sono stati apprezzati dei miglioramenti, mentre per l’allenamento di tipo aerobico la ricerca deve ancora stabilire un parere definitivo.
In contesti di allenamenti in sala pesi, quindi è opportuno considerare sia il TUT (time under tension) al quale il muscolo è sottoposto, sia la modalità di esecuzione:
- Una corretta modalità di esecuzione, garantisce che per tutta la durata della serie, lo stress imposto al muscolo non sia dissipato su distretti non target, attraverso movimenti compensatori;
- Ammesso che ogni ripetizione abbia una durata di 5-8 secondi, considerando una serie di 10-12 ripetizioni (o oltre) si rientra nel TUT al quale si potrebbero apprezzare benefici derivanti dall’aumento di carnosina intracellulare.
Beta Alanina Effetti Collaterali
In generale, anche se mancano studi a lungo termine, la supplementazione di beta-alanina è ritenuta sicura, anzi l’aumento di carnosina sembra contribuire ad una maggiore attività antiossidante per l’organismo, oltre che a fungere come boost immunitario.
La carnosina è ritenuta, inoltre un agente anti-glicazione, quindi ottimale in contesti diabetici e anti-aging (Hipkiss AR, et al. 2013). Questo avviene perché essa stessa va a reagire con il gruppo carbonilico di aldeidi e chetoni, prevenendo il danno alle proteine del nostro organismo (Hipkiss AR, et al. 2001).
L’unico effetto ‘’collaterale’’ noto è la parestesia, ma studi indicano che può essere attenuata frammentando l’assunzione giornaliera in dosi più piccole (1.6 g/dose), oppure utilizzando delle formulazioni che non abbiano un rilascio immediato (Harris HC, et al. 2006).
Ognuno dovrà quindi scegliere il miglior compromesso tra prezzo dell’integratore acquistato e compliance del timing scelto.
In ogni caso la parestesia può durare dai 60 ai 90 minuti e la manifestazione sembra essere dovuta all’interazione tra beta-alanina e alcuni geni Mrg, in particolare MrgD, espresso nel ganglio della radice dorsale, il quale termina a livello della pelle (Crozier RA, et al 2007). La parestesia si manifesta al collo, alla faccia, alla schiena e alle mani ed è dose dipendente.
Fino a qualche tempo fa si credeva che la beta-alanina potesse diminuire la concentrazione di taurina, in quanto entrambe le molecole condividono lo stesso traportatore (Tau-T). Tuttavia, non ci sono studi certi che confermino questa ipotesi.
Tabella riassuntiva
Dose: 4-6g per 4-6 settimane divisa in dosi da 1.0-1.6 g/dose
Obiettivo: Aumento dei livelli di carnosina
Benefici: Miglioramento performance >30-60’’, Migliore funzione buffer (tampone), Attività antiossidante, Attività metallo-chelante
Potenziali sides: Parestesia (evitabile spalmando in più dosi, come indicato)
Questo articolo è a cura del Dr. Lorenzo Candela
Riferimenti bibliografici
Harris RC, Dunnett M, Greenhaff PL. Carnosine and taurine contents in individual fibres of human vastus lateralis muscle. J Sports Sci. 1998;16(7):639–43. doi:10.1080/026404198366443.
Harris RC, Tallon MJ, Dunnett M, Boobis L, Coakley J, Kim HJ, et al. The absorption of orally supplied beta-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis. Amino Acids. 2006;30(3):279–89. doi:10.1007/s00726-006-0299-9.
Hill CA, Harris RC, Kim HJ, Harris BD, Sale C, Boobis LH, et al. Influence of beta-alanine supplementation on skeletal muscle carnosine concentrations and high intensity cycling capacity. Amino Acids. 2007;32(2):225–33.
Hipkiss AR, Cartwright SP, Bromley C, Gross SR, Bill RM. Carnosine: can understanding its actions on energy metabolism and protein homeostasis inform its therapeutic potential? Chem Cent J. 2013;7(1):38. doi:10.1186/1752-153X-7-38.
Kohen R, Yamamoto Y, Cundy KC, Ames BN. Antioxidant activity of carnosine, homocarnosine, and anserine present in muscle and brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 1988;85(9):3175–9.
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Powers SK, Jackson MJ. Exercise-induced oxidative stress: cellular mechanisms and impact on muscle force production. Physiol Rev. 2008;88(4):1243–76. doi:10.1152/physrev.00031.2007.
Saunders B et al. β-alanine supplementation to improve exercise capacity and performance: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 2017 Apr;51(8):658-669.)
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Suzuki Y, Nakao T, Maemura H, Sato M, Kamahara K, Morimatsu F, et al. Carnosine and anserine ingestion enhances contribution of nonbicarbonate buffering. Med Sci Sports Exerc. 2006;38(2):334–8. doi:10.1249/01.mss.0000185108.63028.04.
Tallon MJ, Harris RC, Boobis LH, Fallowfield JL, Wise JA. The carnosine content of vastus lateralis is elevated in resistance-trained bodybuilders. J Strength Cond Res. 2005;19(4):725–9. doi:10.1519/041018.1