Siehe auch: Beta-Alanin
Während des Trainings ist der Glucose-Alanin-Zyklus ein sehr wichtiger Stoffwechselweg, der es der Leber ermöglicht, Glucose aus einer Aminosäure, Alanin, aus dem aktiven Muskel zu extrahieren.
Eine intensive und anhaltende körperliche Anstrengung führt zu einer Abnahme des Glukosespiegels im Blut und zu einer Erhöhung der Milchsäurekonzentration im Blut. Der Muskel ist somit gezwungen, die Oxidation von Fettsäuren und Aminosäuren zur Energiegewinnung zu verstärken, insbesondere von solchen mit verzweigter Kette (BCAA). Das Kohlenstoffgerüst des letzteren wird auf Muskelebene verwendet, um Energie durch den Krebszyklus zu erzeugen, während die Aminogruppe zuerst in Glutamat und dann in Pyruvat umgewandelt wird, wodurch Alanin gebildet wird. Diese Aminosäure wird dann in das Blut freigesetzt und in die Leber transportiert, die ihrerseits die Aminogruppe entfernt und das so erhaltene Pyruvat zur Bildung von Glucose nach einem als Gluconeogenese bezeichneten Verfahren verwendet. Die neu gebildete Glukose wird dann in den Kreislauf zurückgeführt, um eine konstante Zuckerversorgung des Gehirns zu gewährleisten.
Im Gegenzug kann der Muskel den Blutzucker auffangen und ihn für Energie umwandeln. Am Ende der Glykolyse werden so zwei Pyruvatmoleküle erhalten, die in den Krebszyklus eintreten oder zur Synthese von möglichst viel Milchsäure (unter anaeroben Bedingungen) oder Alanin verwendet werden können. An diesem Punkt kann der Zyklus erneut beginnen.
Die Aminosäure Alanin ist daher nicht nur ein normaler Bestandteil von Proteinen, sondern wirkt auch als Stickstoffträger vom peripheren Gewebe zur Leber. Auf dieser Ebene kann die Aminogruppe, die das toxische Aminosäuremolekül darstellt, in den Harnstoffkreislauf gelangen und im Urin eliminiert werden, ohne den Organismus zu stark zu schädigen.
In der Skelettmuskulatur ist die Synthese von Alanin direkt proportional zur intrazellulären Konzentration von Pyruvat, die beispielsweise bei einem starken Abbau von Fettsäuren zu Energiezwecken mit einer daraus folgenden Verlangsamung des Krebszyklus und der Bildung von Ketonkörpern zunimmt.
Analoge Sprache unter anaeroben Bedingungen: Das Pyruvat, das im Krebszyklus nicht oxidiert werden kann, wird teilweise in Alanin und teilweise in Milchsäure umgewandelt. Letzteres wird zusammen mit Alanin in den Kreislauf abgegeben und ebenfalls in die Leber transportiert, wo es als glukoneogenetische Vorstufe (Cori-Zyklus) eingesetzt wird.
Aus all diesen Gründen werden der Glucose-Alanin-Zyklus und der Cori-Zyklus, obwohl sie auch unter Ruhebedingungen auftreten, in besonderer Weise während intensiver Muskelübungen aktiviert.
Der Glucose-Alanin-Zyklus wird auch durch den Anstieg der Plasma-Glucocorticoid-Spiegel (Cortisol) als Reaktion auf ein belastendes Ereignis physischen Ursprungs (Fasten, Krankheit, Operation, intensive Anstrengung) oder psychischen (Leistungsangst usw.) stimuliert.
