Forbedring af den anabolske virkning af plantebaserede fødevarer ved hjælp af komplementære proteiner (CompProtein)

1. Foreløbig testforberedelse: Deltagerne ankommer til den indledende testsession efter en faste natten over (~10 timer ingen kalorieholdig mad/drikkevarer indtaget) og efter at have afstået fra træning i de foregående 72 timer. Forud for eventuelle personlige procedurer vil deltagerne blive orienteret om de procedurer og risici, der er forbundet med deltagelse via gennemgang af det informerede samtykkedokument. Deltagerne vil blive opfordret til at stille spørgsmål og få deres spørgsmål besvaret, inden de bliver spurgt, hvis de ønsker at fortsætte. Bekræftelse vil blive dokumenteret via underskrift på en procesformular til informeret samtykke.

   1.1 Antropometri: Efter afgivelse af samtykke vil deltagernes højde og vægt blive målt for at bekræfte, at body mass index (BMI) er inden for berettigelsesgrænserne (18,5 - 30 kg/m^2). Da deltagerne allerede er blevet vurderet for alle andre inklusions- og eksklusionskriterier, vil et berettiget BMI resultere i studieinkludering og fortsættelse af den indledende testsession. Efter bekræftelse af studieberettigelse vil blodtrykket blive målt af et uddannet medlem af forskerholdet. Efterfølgende vil kropssammensætning blive bestemt via dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA) i overensstemmelse med producentens anbefalinger. Kort fortalt vil deltagerne blive bedt om at fjerne alle metalgenstande fra deres person, inden de placeres af en uddannet tekniker til nøjagtig måling af slank kropsmasse og fedtmasse. Scanningen varer cirka 6-10 minutter, hvor deltageren vil blive instrueret i at forblive ubevægelig.

   1.2 Hvilestofskiftehastighed: Hvilestofskiftehastighed (RMR) vil blive vurderet via indirekte kalorimetri. Dette er en ikke-anstrengelsestest, hvor RMR måles ved hjælp af et automatiseret gasanalysesystem. Denne enhed måler iltforbrug og kuldioxidproduktion som forskellen mellem indåndede og udåndede gaskoncentrationer. Forud for testens begyndelse vil deltagerne ligge på ryggen på et bord, og en klar, hård plastikhætte og blød, klar plastikafdækning vil blive placeret over deltagernes nakke, hoved og skuldre for at fange udåndede gasser. Deltagerne vil så ligge ubevægelige uden at falde i søvn, mens koncentrationer af luftvejsgas fanges. Testen afsluttes, når RMR er stabil i mindst 20 minutter (typisk ~30 minutter fra starten).

   1.3 Maksimum test af ti gentagelser (10RM): Efter test af metabolisk hastighed i hvile vil deltagerne få testet deres 10RM for benforlængelse og benpres. Til at begynde med vil deltagerne cykle i et selvvalgt tempo på et standard cykelergometer i ~5 minutter. Deltagerne vil derefter gennemføre et sæt af 8-10 gentagelser ved ~50% af deres forudsagte 10RM efterfulgt af 1-2 minutters hvile. Belastningen vil derefter blive indstillet til ~90% af deres forudsagte 10RM. Belastningen vil blive øget med 2,5-5,0 % efter hvert vellykket forsøg indtil fejl (typisk inden for 5 forsøg). Der vil blive afsat to minutters hvile mellem maksimale forsøg og 5 minutter mellem øvelserne. Benforlængelsen testes først efterfulgt af benpres. Inden de forlader laboratoriet, vil deltagerne få lov til at stille de spørgsmål, de har, inden de afslutter sessionen.

   1.4 Vanlig kostregistrering: Det nuværende diætindtag vil blive vurderet gennem et online automatiseret selvadministreret (ASA24) diætregistreringssystem. Deltagerne vil modtage deres individuelle og private brugernavn og adgangskode. De vil blive bedt om at optage 3 på hinanden følgende dage (2 hverdage, 1 weekenddag). Da det er et online system, kan de fuldføre off-site, når de har lyst.

   1.5 Planlægning: Inden de forlader laboratoriet, vil deltagerne og forskerholdet identificere en dato for det første infusionsforsøg (mindst 7 dage efter den foreløbige test). Desuden vil forskerholdet give deltagerne et standardiseret måltid at indtage natten før den første infusion og instruktioner om at afstå fra anstrengende motion og alkoholforbrug i 72 og 24 timer før det første forsøg. Deltagerne vil også blive tilbudt en snack, inden de forlader laboratoriet.

2. Infusionsforsøg

2.1 Forberedelse: Mindst 7 dage efter den foreløbige test eller den tidligere infusion, vil deltagerne blive bedt om at vende tilbage til laboratoriet for et infusionsforsøg. Om morgenen for hver infusion vil deltagerne ankomme til laboratoriet om morgenen efter en overnatning (~10 timer ingen kalorieholdige fødevarer/drikkevarer indtaget) faste og efter at have afstået fra anstrengende motion og alkoholforbrug i henholdsvis 72 og 24 timer. I 3 dage forud for hvert forsøg vil deltagerne blive bedt om at registrere deres diætindtag via et online automatiseret selvadministreret (24 timers) kostregistreringssystem (ASA24).

2.2 Stabil isotopinfusion: Ved ankomst til laboratoriet vil deltagerne lægge sig på ryggen på en kliniklignende seng, før de får anbragt et intravenøst ​​kateter i en dorsal hånd- eller armvene. Der vil ikke blive gjort mere end fire forsøg på at indstille kateteret. Efter baseline-blodprøvetagning vil en priming-dosis af L-[ring-13C6]phenylalanin (2 μmol/kg) blive administreret før påbegyndelse af en konstant infusion (0,05 μmol/kg/min) ved hjælp af en kalibreret infusionspumpe. De stabile isotop-aminosyresporstoffer anvendt i dette eksperiment er ikke radioaktive og er fuldstændig sikre. Disse stabile isotoper vil berige aminosyrepuljen i kroppen, hvilket giver os mulighed for at identificere hastigheden af ​​inkorporering af aminosyrer i vævene. Forberedelsen af ​​sporstofferne til intravenøs administration vil finde sted i et sterilt miljø under en laminær strømningshætte dedikeret til fremstilling af sporstoffer og i overensstemmelse med retningslinjerne for god fremstillingspraksis.

2.3 Blodopsamling: Efter påbegyndelse af infusionen vil et andet intravenøst ​​kateter blive placeret i den kontralaterale side i en hånd- eller armvene til gentagen blodprøvetagning. Blodprøver vil blive indsamlet vil blive indsamlet 12 gange under den første infusion og 10 gange under den anden infusion. På tidspunkter, der falder sammen med biopsitider (-150, -30 og 300 min), vil ~16 ml blive opsamlet (7 ml plasma, 7 ml serum og ~2 ml affald). På alle andre tidspunkter (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 og 240 min) vil ~9 ml blive opsamlet (7 ml plasma og ~2 ml affald). Således vil det samlede volumen opsamlet under den første infusion og anden infusion være henholdsvis ~129 mL og ~104 mL. Blod vil blive opsamlet i evakuerede rør ved hjælp af Leur-Lok adgangsenhed forbundet til en 4-vejs stophane. Mellem træk vil kateteret blive holdt åbent ved hjælp af et saltvandsdryp ved en lav hastighed (~60 cc/time).

2.4 Muskelopsamling: Der vil blive indsamlet i alt fem muskelbiopsier (tre som en del af 1. infusion og to under 2. infusion). Biopsiproceduren involverer fjernelse af et lille stykke muskelvæv ved hjælp af en steril hul nål (Bergström nål) og vil blive udført af Dr. Nicholas Burd i regi af Dr. Jared Willard, MD. Deltagerne hviler på en seng, og området til biopsien vil blive barberet, hvis det er nødvendigt. Efterfølgende vil området blive steriliseret med 4 % klorhexidingluconat, inden 5 mL lokalbedøvelse (2 % Xylocain med 1:100.000 epinephrin) injiceres subkutant med særlig omhu for at undgå at infiltrere musklen. Når bedøvelsen er aktiv (~10 min), vil Dr. Burd lave et lille snit (~4-5 mm) i huden for at skabe en åbning, hvorigennem biopsinålen kan stikkes til vævsopsamling. Dr. Burd vil hurtigt klippe et lille stykke muskel (~50-100 mg; omtrent på størrelse med et standard blyant viskelæder) og fjerne nålen fra forsøgspersonens ben. Under prøvetagningen (~30 sek.) kan forsøgspersonerne føle en fornemmelse af dybt tryk i deres ben. En steril engangsafdækning vil blive placeret under deltagerens lår, og sterile handsker vil blive brugt til alle biopsiprocedurer.

Efter at biopsien er afsluttet, vil et uddannet forskerholdsmedlem lægge pres med steril gaze, indtil blødningen stopper (mindst 10 min). Efterfølgende lukkes snitstedet ved hjælp af sommerfuglesting (Steri-strips) efterfulgt af påføring af en bandage. En elastisk trykindpakning vil blive påført oven på bandagen for at minimere risikoen for blå mærker. Deltagerne vil derefter blive instrueret i at lade sommerfuglestingene og trykindpakningen ligge på såret i henholdsvis 96 og 24 timer.

Deltageren vil blive forsynet med et "biopsiplejesæt" (beskrevet i afsnit 10.1/Biopsiplejesæt) for at kunne pleje snittet ordentligt efter at have forladt laboratoriet. Et medlem af forskerholdet vil kontakte deltagerne dagen efter forsøget for at kontrollere helingsprocessen.

2.5 Modstandsøvelser og måltidsindtagelse: Umiddelbart efter afslutningen af ​​den anden biopsi i det første infusionsforsøg og efter afslutningen af ​​den første biopsi i det andet forsøg vil deltagerne begynde at varme op til en akut anfald af modstandsøvelse. Til at begynde med vil deltagerne cykle i et selvvalgt tempo på et standard cykelergometer i 5 minutter. Efterfølgende vil deltagerne begynde modstandsøvelse. Deltagerne gennemfører et opvarmningssæt ved ~60% af deres maksimum ti gentagelser (10RM) målt ved indledende test efterfulgt af 4 sæt af 10-12 gentagelser ved ~90% 10RM med 1-3 minutters hvile mellem sæt for både benforlængelse og benpres. Deltagerne vil matche belastningen, sættene og gentagelserne fra den første infusion under deres anden prøve.

Umiddelbart efter afslutningsøvelsen vil deltagerne vende tilbage til infusionsrummet for at indtage deres måltid. Under deres første infusion vil deltagerne blive tilfældigt tildelt til at indtage enten 246 g kommercielt tilgængelige ris og sorte bønner (~610 kcal; ~20 g protein, ~127 g kulhydrat) eller isokalorisk og isonitrogen drik af krystalliserede aminosyrer og maltodextrin. Under deres andet forsøg vil deltagerne blive tilfældigt tildelt til at forbruge den resterende tilstand.

Kommercielt tilgængelige ris og sorte bønner vil blive tilberedt separat og blandet lige før indtagelse på infusionsforsøgsdagen. Måltidet tilberedes til en indre temperatur på mindst 160°F i overensstemmelse med USDA's minimumstemperatur for at forhindre fødevarebåren sygdom.