3-Hydroxy-3-methylbuttersäure, häufig mit HMB abgekürzt und meist als β-Hydroxy-β-methylbuttersäure oder β-Hydroxy-β-methylbutyrat bezeichnet, ist ein Stoffwechselprodukt der essentiellen Aminosäure L-Leucin. Die Verbindung ist seit Beginn des 21. Jahrhunderts Bestandteil einiger Nahrungsergänzungsmittel und soll eine anabole Wirkung haben.
Etwa 5 Prozent des über die Nahrung aufgenommenen Leucins wird zu HMB verstoffwechselt. Im ersten Schritt wird aus Leucin α-Ketoisocaproat (Ketoleucin, KIC) gebildet. Ein Teil des KIC wird in den Mitochondrien mit Hilfe des Enzyms α-Ketosäure-Dehydrogenase in Isovaleryl-Coenzym A weiter verstoffwechselt. Im Zytosol dagegen wird aus KIC mit Hilfe des Enzyms α-Ketoisocaproat-Dioxygenase 3-Hydroxy-3-methylbuttersäure (HMB) gebildet. HMB ist also eine Substanz, die in jedem gesunden Körper im Rahmen des Stoffwechsels gebildet wird.
Die Muskelproteine bestehen zu etwa einem Drittel aus den verzweigten Aminosäuren Leucin, L-Isoleucin und L-Valin. L-Leucin ist wichtig für Erhalt und Aufbau von Muskelgewebe. So hemmt es den Abbau von Muskelproteinen und unterstützt die Proteinbiosynthese in Leber und Muskulatur. Die Gabe von Leucin hat eine anabole Wirkung.
