Gleichzeitige Einnahme von Leucin und myofibrilläre Proteinsynthese bei älteren Erwachsenen

Zu Studienbeginn werden die Teilnehmer gebeten, einen Schrittzähler zu tragen und 3 Tage lang eine körperliche Aktivität und ein gewogenes Ernährungsprotokoll zu führen. Der Energieverbrauch in Ruhe (indirekte Kalorimetrie), das Körpergewicht und die Körperzusammensetzung (DEXA) werden im nüchternen Zustand bewertet. Ein Krafttest wird durchgeführt, um 1 Wiederholungsmaximum (1-RM) und die maximale Last zu bestimmen, die jeder Teilnehmer für 15 - 24 Wiederholungen mit einer sitzenden Beinstreckermaschine heben kann. Die Teilnehmer werden dann randomisiert einer von zwei Gruppen zugeordnet, die nach Alter, Aktivitätsniveau und BMI angepasst sind: höheres (1,2 g/kg/d) oder niedrigeres tägliches Protein (0,8 g/kg/d). Die Teilnehmer beginnen dann mit einer 9-tägigen kontrollierten Diät (Tag -3 bis 6), die darauf ausgelegt ist, den Energiebedarf für die Gewichtserhaltung zu decken und eine tägliche Proteinzufuhr gemäß der Gruppenzuteilung jedes Teilnehmers (d.h. 0,8 oder 1,2 g/kg/Tag).

Alle Teilnehmer erhalten aromatisierte, ergänzende Getränke (Infinit Nutrition, Windsor, Ontario) und werden angewiesen, von Tag 0 bis 5 nach der Hälfte jeder Mahlzeit ein Getränk zu sich zu nehmen. Einzelne Portionen der Ergänzung werden in einem Reißverschlussbeutel von verpackt Infinit Nutrition in Powerform. Die Teilnehmer müssen zu Hause Wasser an die Stromversorgung anschließen. Während des Tages 0–2 (Zeitraum ohne Ergänzung) ist das Getränk ein Placebo (Maltodextrin und Saccharose), und während des Tages 3–5 (Zeitraum der Leucinergänzung) enthält das Getränk kristallines Leucin (5 g) mit Saccharose als Geschmack. Die Getränke werden einfach verblindet, energieabgestimmt und in Geruch, Farbe und Geschmack ähnlich bereitgestellt. Die Teilnehmer werden auch für ihre Gruppenzuordnung blind sein.

Aminosäure, Insulinämie und Glykämie werden als Reaktion auf die Einnahme von Frühstück, Mittag- und Abendessen während der Perioden ohne Supplementierung (Tag 2) und Leucin-Supplementierung (Tag 5) bestimmt. Während jeder dieser Blutprobenentnahmen werden Blutproben unmittelbar vor und 20, 40, 60, 90, 120, 180, 240 Minuten nach der Einnahme jeder Mahlzeit entnommen (insgesamt 25 x 4 ml Blutproben pro Teilnehmer und Studie).

Integrative MPS wird im trainierten und nicht trainierten Bein über den Zeitraum ohne Supplementierung (Tag 0 - 3) und den Zeitraum mit Leucin-Supplementierung (Tag 3 - 6) unter Verwendung von oral eingenommenem deuteriertem Wasser (D20) und Muskelbiopsien aus dem Vastus lateralis gemessen Tage 0, 3 und 6. Die Teilnehmer melden sich am Tag 0 im nüchternen Zustand im Labor und nehmen nach einer Muskelbiopsie aus der Vastus lateralis- und Speichelprobe gegen 09:00 Uhr einen einzelnen oralen Bolus von 100 ml D20 zu sich. Unmittelbar nach dem D20-Bolus führen die Teilnehmer eine Reihe einseitiger Beinstreckungsübungen durch (3 Sätze bis zum Willensversagen bei der maximalen Last, die sie für 15-24 Wiederholungen heben können (~40-50% 1-RM)). An Tag 3 führen die Teilnehmer eine identische Widerstandsübungssitzung durch, mit der Ausnahme, dass die Wiederholungen auf die an Tag 0 erreichte Anzahl begrenzt werden. Nach beiden Übungssitzungen nehmen die Teilnehmer ihr individuelles Frühstück zu sich (mit dem Placebo-Getränk an Tag 0 und mit dem Leucin-Getränk). am Tag 3) im Labor vor der Heimreise. Bilaterale Muskelbiopsien werden vor dem Training am Tag 3 (Ende der Periode ohne Supplementierung) und am Tag 6 (Ende der Periode mit Leucin-Supplementierung) entnommen. Die Ganzkörperwasser-Deuterium-Anreicherung kann als Ersatz für die Plasma-Alanin-Kennzeichnung verwendet werden und wird anhand von Speichelabstrichen bestimmt, die der Teilnehmer jeden Morgen um 09:00 Uhr entnimmt. Die Teilnehmer werden angewiesen, vor der Speichelprobe 30 Minuten lang nichts zu essen oder zu trinken, und die Proben werden vor ihrem nächsten Besuch im Labor im Gefrierschrank des Teilnehmers aufbewahrt.