Leuzinbedarf bei Schulkindern

Zweck:

- Der Zweck dieser Studie ist es, den Bedarf an der essentiellen Aminosäure Leucin bei Schulkindern (6-10 Jahre alt) mit dem minimalinvasiven Indikator-Aminosäure-Oxidations-(IAAO)-Protokoll zu bestimmen.

Hypothese:

- Der Leucinbedarf für gesunde Schulkinder ist höher als die derzeitige Empfehlung von 2005 von 40-49 mg/kg/Tag, wenn er mit der IAAO-Methode gemessen wird.

Begründung:

- Protein ist für Wachstum, Gewebereparatur und die Aufrechterhaltung physiologischer Funktionen während des gesamten Lebenszyklus unerlässlich. Diätetisches Protein ist besonders wichtig während der Kindheit, um eine gesunde Wachstumskurve und die Entwicklung von fettfreier Körpermasse zu unterstützen. Trotz der Bedeutung von Protein für das Wachstum und die Entwicklung in frühen Lebensphasen werden die Proteinbedürfnisse in der Kindheit größtenteils aus Erwachsenenwerten extrapoliert und nicht auf pädiatrisch spezifischen Daten basierend. Folglich spiegeln die derzeitigen Leucinempfehlungen für Kinder von 40-49 mg/kg/Tag möglicherweise nicht genau die physiologischen Bedürfnisse des Wachstums wider.

Ziele:

• Primäres Ziel: Bestimmung des Leucinbedarfs bei gesunden Schulkindern mittels IAAO.
• Sekundäres Ziel: Quantifizierung des Urinflusses von L-[1-13C]-Phenylalanin als zusätzliches Maß für den Aminosäurestoffwechsel während des experimentellen Protokolls.

Forschungsdesign:

• Randomisierte Crossover-Metabolismus-Studie basierend auf der IAAO-Technik zur Schätzung des minimalen diätetischen Bedarfs an Leucin. Das wiederholte Messungen-Studiendesign umfasst 7 Kinder (Teilnehmer), die jeweils 1 Vorstudienbesuch und 5 IAAO-Studienbesuche mit randomisierter Leucinzufuhr absolvieren.
• Nach einem 10-stündigen Fasten wird jedes Kind (Teilnehmer) randomisiert, um 1 von 7 Leucinzufuhrstufen (10, 20, 30, 40, 50, 60 oder 80 mg/kg/Tag) zu erhalten. Am Studientag wird die Diät stündlich als acht isonitrogene, isokalorische Mahlzeiten verabreicht. Jede Mahlzeit besteht aus zwei proteinfreien Keksen und einem formulierten Getränk, das mit kristallinen Aminosäuren, einer aromatisierten proteinfreien Flüssigkeit (Pulvergetränkemischung) und Maisöl zubereitet wird. Multivitaminpräparate werden während der gesamten Studie bereitgestellt, um eine ausreichende Mikronährstoffaufnahme sicherzustellen. Die Studiendiät liefert eine Energieaufnahme, die dem 1,7-fachen des Ruheenergieverbrauchs und 1,5 g/kg Protein entspricht.
• Das Prinzip hinter IAAO ist, dass, wenn die Zufuhr einer essentiellen Aminosäure unzureichend ist, die Proteinsynthese nicht fortschreiten kann und die verbleibenden Aminosäuren, die nicht gespeichert werden können, oxidiert werden. Dieser physiologische Prozess kann genutzt werden, indem eine stabilisotopenmarkierte "Indikator"-Aminosäure, L-[1-13C]-Phenylalanin, verabreicht wird. Wenn der Bedarf gedeckt ist, wird der Indikator in Körperprotein eingebaut, aber wenn eine Aminosäure limitierend ist, wird der Indikator oxidiert und sein markierter Kohlenstoff erscheint als 13CO2 in der Atemluft.