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亮氨酸作为支链氨基酸中最重要的一员，亮氨酸直接参与骨骼肌蛋白的生成。亮氨酸通过激活mTor（雷帕霉素靶蛋白）通道，从而启动肌肉生长的过程。与此同时，在一个卡路里赤字（减脂时期）时期，通过服用足量的亮氨酸可以起到维持净肌肉含量的作用，防止肌肉减少的状况，并能够提升机体修复和运动耐力。
国外的调研人员做了一组实验，试图研究在乳清蛋白中加入额外的亮氨酸会给运动员（训练前，和静止状态下）蛋白合成带来怎样的变化。调研者将受试者分为4组，如下：
1) 25克乳清蛋白+3克亮氨酸
2) 6.25克乳清蛋白+0.75克亮氨酸
3) 6.25克乳清蛋白+一些亮氨酸（总共3克亮氨酸）
4) 6.25克乳清蛋白+一些亮氨酸（总共5克亮氨酸）
5) 6.25克乳清蛋白+支链氨基酸（总共5克亮氨酸）
实验结果发现，肌肉蛋白合成率全部高于基准值，但是1，4和5的结果最棒。有趣的是，该实验显示，尽管2-5组受试者只摄入了6.25克乳清蛋白，但他们的肌肉蛋白合成率并不亚于摄入25克乳清蛋白的一组受试者（尤其是当乳清蛋白中加入额外足量的亮氨酸）。这些结果证明，高剂量的亮氨酸可以促进肌肉合成率，因此不管对于增肌还是减脂（卡路里赤字）的人群都是非常重要的。
适用于：
增肌人群：训练后在乳清蛋白加入额外的3-5克亮氨酸。
减脂人群：训练前或中的饮品中加入3-5克亮氨酸，训练后的乳清饮品中加入3-5克亮氨酸。可联同5克谷氨酰胺一起服用。