Bedarf an Leucin bei Erwachsenen über 60 Jahren

Leucin ist eine essentielle Aminosäure, die ein wichtiger Proteinbestandteil und Stimulator der Muskelproteinsynthese ist. Es ist bekannt, dass unser Körper mit zunehmendem Alter von über 60 Jahren viele Veränderungen durchmacht, wie z. B. eine Zunahme der Fettmasse und eine Abnahme der Muskelmasse. Deshalb untersuchen wir, wie viel der Körper in diesem Alter von der essentiellen Aminosäure Leucin benötigt.

Die Methode der Indikatoraminosäureoxidation (IAAO) ist eine minimalinvasive Methode zur Bestimmung des Bedarfs an essentiellen Aminosäuren.

Da essentielle Aminosäuren im Körper nicht gespeichert werden können, werden sie entweder in die Proteinsynthese aufgeteilt oder bei Überschuss oxidiert. Die Prämisse der IAAO ist, dass, wenn eine essentielle Aminosäure im Körper limitiert, alle anderen Aminosäuren ihre Fähigkeit verlieren, zur Proteinsynthese beizutragen, und stattdessen oxidiert werden. Das Verfahren beinhaltet daher die Bereitstellung abgestufter Zufuhren (von Mangel bis Überschuss) der Testaminosäure Leucin und die anschließende Messung der Oxidation einer anderen Aminosäure, die als Indikatoraminosäure bezeichnet wird. Dies geschieht durch Isotopenmarkierung der Indikatoraminosäure (wir verwenden häufig 13C-Phenylalanin) und anschließender Messung des Auftretens von markiertem Kohlendioxid (13CO2) im Atem mit den unterschiedlichen Zufuhren der Testaminosäure Leucin. Der Bedarf an Leucin wird durch den „Bruchpunkt“ bestimmt – den Punkt, an dem die Oxidation von 13C-Phenylalanin ein Plateau erreicht.

Für die Studie nehmen die Probanden zunächst an einer Vorstudienbewertung teil, bei der Größe, Gewicht, Körperzusammensetzung (Fettmasse und Muskelmasse) und Ruheenergieverbrauch und Krankengeschichte bewertet werden. Außerdem werden 10 ml Blut entnommen, um auf Diabetes und Nierenfunktion zu testen. Der Zweck der Vorbewertung besteht darin, die Ernährungsanforderungen der Testperson für die Studie zu berechnen und den Gesundheitszustand, das Aktivitätsniveau und die Ernährungsgewohnheiten zu bewerten.

Die Probanden nehmen dann an bis zu 8 verschiedenen 3-Tages-Studien teil, die zwischen jeder 3-Tages-Studie mindestens 1 Woche liegen. Die ersten 2 Tage sind Anpassungstage und die Probanden nehmen die Erhaltungsdiät zu Hause mit 4 gleichen Mahlzeiten zu sich. Der 3. Tag wird als Studientag bezeichnet und die Probanden werden 8 stündliche Formeln konsumieren; Die ersten 3 werden zu Hause konsumiert und die restlichen 5 werden im Clinical Research Center des Hospital for Sick Children konsumiert. Unmittelbar nach der 4. Mahlzeit werden 4 Grundlinien-Atem- und 3 Grundlinien-Urinproben gesammelt. Nach der 5. Mahlzeit wird die Rate der Kohlendioxidproduktion (VCO2) durch indirekte Kalorimetrie über einen Zeitraum von 20 Minuten gemessen. Die 5., 6., 7. und 8. Mahlzeit enthält eine kleine Menge isotopenmarkiertes Phenylalanin (13C-Phenylalanin). Zweieinhalb Stunden nach Verabreichung des Isotops (13C-Phenylalanin) werden 4 Plateau-Atem- und 3 Plateau-Urinproben gesammelt.

Atemproben werden verwendet, um die Anreicherung von isotopenmarkiertem CO2 (13CO2) zu messen. Urinproben werden verwendet, um die Anreicherung von isotopenmarkiertem Phenylalanin (13C-Phenylalanin) zu messen. Durch eine Reihe von Berechnungen und die Anwendung einer zweiphasigen Regressionsanalyse werden wir in der Lage sein, den Bedarf an Leucin zu bestimmen.