Auswirkungen der Mischung aus Molken- und Kollagenprotein auf die Proteinsyntheseraten (Blend)

Diese Studie verwendet eine doppelblinde, placebokontrollierte Parallelgruppenintervention mit zwei Gruppen. Insgesamt werden bis zu 38 gesunde, in der Freizeit aktive männliche Probanden (Alter: 18-35 Jahre) in die Studie aufgenommen, während 28 Probanden den experimentellen Testtag beenden müssen. Die Probanden führen eine einzelne einseitige Widerstandsübungssitzung (Beinpresse und Beinstrecker) durch und werden nach dem Zufallsprinzip einem Getränk zugeteilt, das entweder eine Mischung aus 25 g Molke und 5 g Kollagenprotein oder ein Placebo mit stickstofffreiem, kalorienfreiem Geschmack enthält Wasser. Blut- und Muskelbiopsien werden entnommen, während eine vorbereitete Dauerinfusion von L-[Ring-13C6]-Phenylalanin-Infusion verabreicht wird. Die Dauer der gesamten Studie beträgt ca. 24 Monate. Dieser Zeitraum umfasst Screening, Tests und Datenanalyse aller 28 Probanden. Probandentests werden nach etwa 12 Monaten durchgeführt.

Die Probanden nehmen an einer Screening-Sitzung teil. In dieser Session werden die Studienabläufe nochmals mündlich erläutert und eventuelle offene Fragen der Probanden beantwortet. Danach wird die Einwilligungserklärung unterschrieben. Die Probanden werden gebeten, einen medizinischen Fragebogen auszufüllen, um Informationen über ihren allgemeinen Gesundheitszustand, ihre Krankengeschichte, den Gebrauch von Medikamenten und sportliche Aktivitäten zu sammeln. Körpergröße, Körpergewicht und Körperzusammensetzung werden gemessen. Die BIA ist ein einfaches und nicht-invasives Verfahren. Abschließend werden die Probanden an den Trainingsgeräten (Beinpresse und Beinstrecker) vertraut gemacht und auf Kraft geprüft. Die Probanden werden an jedem Trainingsgerät (Beinpresse und Beinstrecker) in der richtigen einbeinigen Gewichthebetechnik unterwiesen und führen ein standardisiertes Testprotokoll durch, um ein Maß für die maximale Kraft (1RM) auf jedem Trainingsgerät zu bestimmen. Das Testprotokoll erfordert, dass die Probanden Sätze auf jedem Trainingsgerät absolvieren und an Gewicht zunehmen, bis eine willentliche Ermüdung auftritt. Als 1RM wird das schwerste Gewicht genommen, das bei guter Ausführung der Übung hätte gehoben werden können. Nach der Bestimmung von 1RM werden die Probanden für ihren experimentellen Testtag eingeplant.

Alle Probanden nehmen am Abend vor jedem Testtag ein standardisiertes Abendessen zu sich. Die Probanden erhalten die Mahlzeit nach dem Screening-Test in einer Thermotasche. Die Probanden werden angewiesen, die Mahlzeit bis zur Zubereitung in einem Gefrierschrank aufzubewahren und die Mahlzeit gemäß den Anweisungen auf dem Etikett selbst zuzubereiten. Alle Probanden werden angewiesen, 2 Tage vor dem Testtag auf jede Art von schwerer körperlicher Anstrengung und Alkoholkonsum zu verzichten. Darüber hinaus werden die Probanden gebeten, ihre Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivität 48 Stunden vor Beginn des Testtages in einem Tagebuch zu dokumentieren, das während des Screenings zur Verfügung gestellt wird.

Jeder Proband nimmt nur an 1 experimentellen Testtag teil, der ~9 Stunden dauert. Das Protokoll wurde entwickelt, um die Aminosäurereaktionen im Plasma nach dem Training, die Myofibrillen- und die Bindegewebsproteinsynthese zu bewerten.

Eine allgemeine Übersicht über das Studienprotokoll ist in Abbildung 1dargestellt. Um 7:45 Uhr kommen die Probanden nach einer nächtlichen Fastenzeit mit dem Auto oder öffentlichen Verkehrsmitteln im Labor an. Die Probanden werden in Rückenlage ruhen und ein Teflon-Katheter wird in eine erhitzte dorsale Handvene eingeführt und in eine Heizbox (60°C) zur arterialisierten Blutentnahme gelegt. In den kontralateralen Arm wird ein weiterer Teflonkatheter für die stabile Isotopeninfusion eingeführt. Eine basale arterialisierte venöse Blutprobe wird entnommen (t = -210 min), wonach eine intravenöse Einzeldosis L-[Ring-13C6]-Phenylalanin (Cambridge Isotopes, Andover, MA) verabreicht wird. Danach wird eine kontinuierliche Infusion von L-[Ring-13C6]-Phenylalanin gestartet (t = –210 min) unter Verwendung einer kalibrierten Raum-plus-Infusomat-Pumpe (Braun, Melsungen, Deutschland), die für 510 min läuft. Eine Muskelbiopsie aus dem Oberschenkel, der die einseitige Trainingseinheit nicht durchführt, wird bei t = -180 min als Referenz zur Beurteilung der postabsorptiven Muskelproteinsyntheseraten entnommen. Nachdem die erste Muskelbiopsie durchgeführt wurde, wird die Muskeldicke des M. rectus femoris per Ultraschall gemessen. Arterialisierte venöse Blutproben werden bei t = –210, –180, –120, –60 und 0 min gesammelt. Bei t = -45 min wird eine einseitige Übung durchgeführt, die aus 4 Sätzen mit 8 Wiederholungen an der Beinpresse und der Beinstreckermaschine bei 80 % 1RM 8 Wiederholungen und dem letzten Satz bis zum Muskelversagen besteht. Bei t = 0 min werden Muskelbiopsien aus dem Vastus lateralis-Muskel sowohl des ausgeruhten als auch des trainierten Beins entnommen. Unmittelbar nach der Blutentnahme (t = 0 min) nehmen die Probanden ein Testgetränk ein, das eine Mischung aus 25 g Molke und 5 g Kollagenprotein (PRO) oder ein kalorienfreies Placebo (CON) enthält. Nach Einnahme des Testgetränks werden bei t = 30, 60, 90, 120, 180, 240 und 300 min arterialisierte venöse Blutproben entnommen. Darüber hinaus wird bei t = 300 min eine zusätzliche Muskelprobe vom ausgeruhten und trainierten Bein entnommen.