Nährstoffprofil und Muskelproteinsynthese als Reaktion auf Maisbrot aus raffiniertem gegenüber Vollkorn-Maismehl (PRO-CORN)

Indikatoren für die Langlebigkeit beim Menschen sind unter anderem die Masse und Kraft der Skelettmuskulatur. Die Muskelmasse wird durch das Gleichgewicht zwischen myofibrillärer Proteinsynthese und -abbau bestimmt, das durch Ernährung und körperliche Aktivität beeinflusst wird. Muskelkraft ist eng mit der Muskelmasse verbunden, und Aktivitäten wie Gewichtheben bis zum Muskelversagen steigern nachweislich die Muskelproteinsynthese und steigern so mit der Zeit die Muskelmasse und Kraft. Die Proteinaufnahme ist für die Aufrechterhaltung einer positiven Proteinbilanz und die Förderung des Muskelwachstums unerlässlich. Während tierische Proteine ​​im Allgemeinen die Muskelproteinsynthese wirksamer fördern als pflanzliche Proteine, greifen viele Kulturen eher auf pflanzliche Grundnahrungsmittel wie Mais als auf tierische Proteinquellen zurück.

Maismehl (Zea mays) ist ein Hauptgrundnahrungsmittel in der afrikanischen Ernährung, wo es in verschiedenen Formen verzehrt wird, darunter Brei und Brot wie Ugali in Ostafrika oder Fufu in Westafrika. Das Nährwertprofil dieses Maisbrotes variiert stark, je nachdem, ob es aus raffiniertem Maismehl oder Vollkornmaismehl hergestellt wird. Vollkorn-Maismehl behält Kleie, Keime und Endosperm und liefert so mehr Ballaststoffe, Vitamine und Mineralien, während raffiniertes Maismehl hauptsächlich das Endosperm enthält. Obwohl raffinierter Mais weniger Ballaststoffe enthält, hat er einen höheren Anteil des leucinreichen Zeins, einem wichtigen Maisprotein. Diese Ernährungsunterschiede könnten den Stoffwechsel und die allgemeine Gesundheit erheblich beeinflussen.

Angesichts der Tatsache, dass etwa ein Fünftel der Weltbevölkerung auf Maismehl als Grundnahrungsmittel angewiesen ist, könnte das Verständnis der Auswirkungen von raffiniertem gegenüber Vollkornmaismehl auf die Muskelproteinsynthese und den Serumaminosäuregehalt wertvolle Erkenntnisse für Ernährungsrichtlinien und die öffentliche Gesundheit liefern. Diese Studie zielt darauf ab, diese Effekte zu untersuchen, indem sie das Nährstoffprofil nach der Mahlzeit und die Reaktion der Muskelproteinsynthese auf traditionelles afrikanisches Maisbrot aus Vollkorn mit raffiniertem Maismehl vergleicht.

Ziel der Studie ist die Quantifizierung und der Vergleich des Serum-Nährstoff- und Hormonprofils sowie der Muskelproteinsyntheseraten als Reaktion auf den Verzehr von isonitrogenen Portionen traditionellem afrikanischen Maisbrot aus Vollkornmehl oder raffiniertem Maismehl, gepaart mit Mungobohneneintopf.

Spezifisches Ziel 1: Beschreiben Sie das postprandiale Nährstoff- und Hormonprofil im Serum in den 3 Stunden nach dem Verzehr einer Portion Mungobohneneintopf mit traditionellem afrikanischen Maisbrot, das entweder aus Vollkornmaismehl oder raffiniertem Maismehl hergestellt wird.

Spezifisches Ziel 2: Vergleichen Sie die Fähigkeit einer Portion Mungobohneneintopf und traditionellem afrikanischen Maisbrot, das entweder aus Vollkornmaismehl oder raffiniertem Maismehl hergestellt wurde, um die mTORC1-spezifische und Ganzmuskelproteinsynthese in einem In-vitro-Muskelmodell zu aktivieren.

Die Studienteilnehmer werden das CTSC Clinical Research Center zu zwei verschiedenen Anlässen besuchen.

Die beiden Studienbesuche werden über einen Zeitraum von zwei Wochen (d. h. einmal pro Woche für 2 Wochen) zur gleichen Zeit am Morgen nach einer Fastennacht von mehr als 12 Stunden über Nacht geplant. Die Teilnehmer werden gebeten, vor jedem Besuch 24 Stunden lang auf intensive körperliche Betätigung, Koffein, Nikotin und Alkohol zu verzichten. Weibliche Teilnehmer planen ihre Besuche innerhalb der ersten zwei Wochen ihres Menstruationszyklus, um Hormonschwankungen zu kontrollieren, die die Verdauung und den Stoffwechsel beeinträchtigen können.

Bei der Ankunft im Forschungszentrum zum ersten Testbesuch werden Größe und Gewicht jedes Teilnehmers gemessen. Sie füllen außerdem einen Fragebogen zu ihrer körperlichen Aktivität und ihren Ernährungsgewohnheiten aus.

I. Blutabnahme zu Beginn.

Die Teilnehmer werden in einzelnen Testräumen untergebracht, die mit neigbaren Phlebotomiesesseln ausgestattet sind. Eine Krankenschwester führt einen 22G-Katheter in eine Unterarmvene ein, um zunächst eine 5-ml-Basisblutprobe zu entnehmen.

II. Testmahlzeit.

Nach der Blutentnahme zu Beginn nehmen die Teilnehmer eine der beiden Maisbrot-Testmahlzeiten zu sich. Die Mahlzeit besteht aus einer Portion Mungobohneneintopf und einer isostickstoffhaltigen Menge Vollkorn- oder raffiniertem Maisbrot auf Maismehlbasis:

Das Essen wird vor dem Kochen gewogen und ein Achtel Teelöffel Salz wird hinzugefügt, um die Schmackhaftigkeit zu verbessern. Die Teilnehmer werden gebeten, die Mahlzeit innerhalb von 10 Minuten gründlich zu kauen und zu verzehren. Zu der Mahlzeit trinken die Teilnehmer außerdem ein 250-ml-Glas Wasser.

III. Postprandiale Blutentnahmen.

Nach dem Testessen bleiben die Teilnehmer drei Stunden lang in ihren Testräumen am Forschungsstandort und können dort Bücher oder elektronische Geräte zur Beschäftigung mitbringen. Fünf weitere 5-ml-Blutproben werden 30, 60, 90, 120 und 180 Minuten nach der Mahlzeit entnommen, insgesamt 30 ml pro Besuch und 60 ml für Teilnehmer, die die Studie abschließen.

Blutproben werden in 5-ml-Serumtrennröhrchen gesammelt. Die Proben gerinnen vor der 10-minütigen Zentrifugation bei 1000 x g. Das Serum wird dann eingefroren und bei -80 °C gelagert. Ein Milliliter jeder Serumprobe wird zur Bestimmung der Nährstoff- und Hormonkonzentrationen verwendet. Der Rest wird für die Muskelproteinsynthese und die mTORC1-Bioassay-Analyse verwendet.