BCAAs được biết đến là nhóm axit amin có hiệu quả trong việc kích hoạt tổng hợp protein cơ bắp nhờ khả năng kích thích quá trình dịch mã mRNA và quá trình tổng hợp protein thông qua quá trình phosphoryl hóa protein p70S6 kinase và protein liên kết elF-4E. Ở vai trò này, thành phần L-leucine đóng vai trò quan trọng hơn cả.

Với các hoạt động thể lực kéo dài, protein cơ bắp có xu hướng bị “phân hủy” tạo thành năng lượng cung cấp cho nhu cầu của cơ thể. Sử dụng BCAAs trong quá trình tập luyện cường độ cao và kéo dài sẽ giúp tăng cường quá trình đồng hóa tổng hợp protein và giảm tỉ lệ phân hủy protein trong cơ bắp, giúp duy trì cấu trúc và chức năng tế bào cơ.

Các nghiên cứu cho thấy sử dụng BCAAs trong quá trình luyện tập giúp giảm đáng kể Enzym trong cơ bắp là creatine kinase (CK) và lactate dehydrogenase (LDH) – 2 enzym chỉ thị cho tình trạng cơ bắp bị tổn thương.

Trong quá trình luyện tập, cơ thể có xu hướng sản sinh thành phần lactate và serotonin gây mệt mỏi cơ bắp và tinh thần, từ đó làm giảm hiệu suất tập luyện. Nếu cơ thể được bổ sung đầy đủ BCAAs, BCAAs sẽ được ưu tiên sử dụng để tạo thành năng lượng. Quá trình chuyển hóa BCAAs được thực hiện theo chu trình Axit cacboxylic mà không qua con đường tạo ra Axit pyruvic và do đó hạn chế sản sinh lactate.

Ngoài ra, sự có mặt của BCAAs còn được chứng minh khả năng kìm hãm sự dịch chuyển và tích tụ thành phần L-tryptophan lên não – một tiền chất của serotonin gây mệt mỏi thần kinh trung tâm

BCAAs cũng cần được sử dụng với liều lượng thích hợp để phát huy tính hiệu quả.

BCAAs với tỉ lệ 2:1:1 chính là tỉ lệ hợp lý để phát huy tối đa công dụng trên, giúp xây dựng cơ bắp rắn chắc, bảo vệ thoái hóa, đau nhức cơ và tăng hiệu suất tập luyện.

Về cơ chế chuyển hóa, chúng ta cũng biết, sử dụng BCAAs sẽ thúc đẩy phản ứng của phức hợp enzyme branched chain α keto acid dehydrogenase, đây được coi là bước phản ứng tới hạn (rate-limiting step) của các chuyển hóa BCAAs, và quá trình này là giống nhau đối với 3 loại axit amin của BCAAs. Do vậy, khi cơ thể tiếp nạp 1 axit amin của nhóm BCAAs thì 2 loại axit amin kia dường như cũng có chuyển hóa kéo theo. Điều này cũng cho thấy rằng sử dụng 1 tỉ lệ đúng 3 loại axit amin của nhóm BCAAs sẽ cho tác động hiệu quả hơn. Và tỉ lệ hợp lý giữa các thành phần BCAAs (L-valine/L-leucine/L-isoleucine) là 2:1:1. Tỉ lệ này gần giống trong tỉ lệ của sữa mẹ.