Anstrengendes Ausdauertraining führt zu einer Abnahme im BCAA-Pool. Gleichzeitig führt Ausdauerbelastung zu Katabolismus im Muskel, um diese mit einem konstanten BCAA-Vorrat zu versorgen. Bei einem Ausdauerwettkampf können 10 bis 15% des Energiebedarfs von BCAAs gedeckt werden.

Eine weitere Wirkung haben BCAAs durch ihre Fähigkeit, gemeinsam mit Tryptophan im Transport über die Blut-Hirn-Schranke zu wetteifern. Tryptophan ist Vorstufe von Serotonin, das im Gehirnals „Schlafsignal“ wirkt. Ein niedriger Spiegel an anderen, neutralen Aminosäuren ermöglicht größeren Mengen Tryptophan in das Gehirn einzudringen, wodurch eine größere Menge Serotonin produziert wird. Eine Abnahme an Plasma-BCAAs während einer Ausdauerbelastung verringert das Verhältnis von BCAAs zu Tryptophan. Somit können größere Mengen Tryptophan ins Gehrin eindringen und es wird mehr Serotonin produziert.

Eine BCAA-Ergänzung vor uns insbesondere auch während einer Ausdauerbelastung kann diese Verschiebung des Verhältnisses verhindern und somit die vermehrte Produktion von Serotonin unterdrücken. Dies führt zu weniger Ermüdung und verbesserter Ausdauer.