Næringsprofil og muskelproteinsyntese som reaktion på majsbrød lavet af raffineret versus fuldkornsmajsmel (PRO-CORN)

Indikatorer for levetid hos mennesker omfatter skeletmuskelmasse og styrke. Muskelmasse bestemmes af balancen mellem myofibrillær proteinsyntese og nedbrydning, påvirket af kost og fysisk aktivitet. Muskelstyrke er tæt knyttet til muskelmasse, og aktiviteter som vægtløftning indtil svigt har vist sig at øge muskelproteinsyntesen, hvilket øger muskelmasse og styrke over tid. Proteinindtag er afgørende for at opretholde en positiv proteinbalance og fremme muskelvækst. Mens animalske proteiner generelt er mere effektive end planteproteiner til at fremme muskelproteinsyntese, er mange kulturer afhængige af plantebaserede basisfødevarer, såsom majs, snarere end animalske proteinkilder.

Majs (Zea mays) mel er en førende basisvare i afrikanske kostvaner, hvor det indtages i forskellige former, herunder grøde og brød som Ugali i Østafrika eller Fufu i Vestafrika. Næringsprofilen for dette majsbrød varierer meget afhængigt af, om det er lavet med raffineret eller fuldkorns majsmel. Fuldkornsmajsmel bevarer klid, kim og endosperm og giver højere fiber, vitaminer og mineraler, mens raffineret majsmel primært indeholder endospermen. Selvom raffineret majs er lavere i fiber, har den en højere andel af det leucinrige zein, et vigtigt majsprotein. Disse ernæringsmæssige forskelle kan have væsentlig indflydelse på stofskiftet og den generelle sundhed.

I betragtning af, at cirka en femtedel af den globale befolkning er afhængig af majsmel som en kostbarhed, kan forståelsen af ​​virkningen af ​​raffineret versus fuldkornsmajsmel på muskelproteinsyntese og serumaminosyreindhold give værdifuld indsigt i kostråd og folkesundhed. Denne undersøgelse har til formål at udforske disse effekter ved at sammenligne næringsprofilen efter måltidet og muskelproteinsynteseresponsen med traditionelt afrikansk majsbrød lavet med fuldkorn versus raffineret majsmel.

Formålet med undersøgelsen er at kvantificere og sammenligne serumnæringsstof- og hormonprofilen og muskelproteinsyntesehastigheder som reaktion på indtagelse af isonitrogene portioner af traditionelt afrikansk majsbrød lavet af fuldkorns- eller raffineret majsmel, parret med mungbønnegryderet.

Specifikt mål 1: Beskriv den post-prandiale næringsstof- og hormonprofil i serum i de 3 timer efter indtagelse af en portion mungbønnegryderet med traditionelt afrikansk majsbrød lavet med enten fuldkornsmajsmel eller raffineret majsmel.

Specifikt mål 2: Sammenlign evnen til en portion mungbønnegryderet og traditionelt afrikansk majsbrød lavet med enten fuldkornsmajsmel eller raffineret majsmel til at aktivere mTORC1-specifik og helmuskelproteinsyntese i en in vitro-muskelmodel.

Studiedeltagere vil deltage i CTSC Clinical Research Center ved to separate lejligheder.

De to studiebesøg vil blive planlagt over en 2-ugers periode (dvs. en gang om ugen i 2 uger) på samme tid om morgenen efter en natfaste på mere end 12 timer. Deltagerne vil blive bedt om at afstå fra kraftig motion, koffein, nikotin og alkohol i 24 timer før hvert besøg. Kvindelige deltagere vil planlægge deres besøg inden for de første to uger af deres menstruationscyklus for at kontrollere for hormonudsving, der kan påvirke fordøjelsen og stofskiftet.

Ved ankomst til forskningscentret til det første testbesøg vil hver deltagers højde og vægt blive målt. De vil også udfylde et spørgeskema, der dækker deres fysiske aktivitet og kostvaner.

I. Baseline blodprøvetagning.

Deltagerne vil blive siddende i individuelle testrum udstyret med tilbagelænede phlebotomi-lænestole. En sygeplejerske vil indsætte et 22G-kateter i en underarmsvene for at opsamle en indledende 5 mL baseline-blodprøve.

II. Test måltid.

Efter baseline blodprøvetagning vil deltagerne indtage et af de to majsbrødsprøvemåltider. Måltidet består af en portion mungbønnegryderet og en isonitrogen mængde af enten fuldkorns- eller raffineret majsmel-baseret majsbrød:

Maden vil blive vejet før tilberedning, og en ottendedel af en teskefuld salt vil blive tilsat for at forbedre smagen, og deltagerne vil blive bedt om at indtage måltidet inden for en 10-minutters periode, mens de tygger grundigt. Deltagerne vil også drikke et 250 ml glas vand til måltidet.

III. Postprandiale blodudtagninger.

Efter testmåltidet vil deltagerne forblive på forskningsstedet i deres testlokaler i 3 timer, hvor de kan medbringe bøger eller elektronisk udstyr for at beskæftige sig. Fem yderligere 5 mL blodprøver vil blive indsamlet 30, 60, 90, 120 og 180 minutter efter måltid, i alt 30 mL pr. besøg, og 60 mL for deltagere, der fuldfører undersøgelsen.

Blodprøver vil blive opsamlet i 5 mL serumseparerende rør. Prøver vil størkne før centrifugering ved 1000 x g i 10 minutter. Serummet vil derefter blive frosset og opbevaret ved -80°C. En milliliter fra hver serumprøve vil blive brugt til at bestemme næringsstof- og hormonkoncentrationer. Resten vil blive brugt til muskelproteinsyntese og mTORC1-bioassay-analyse.