Heran vs. kollageenin vaikutukset MPS:ään

Ikään liittyvä luuston lihasmassan ja -voiman väheneminen, jota kutsutaan sarkopeniaksi, liittyy lukuisiin aineenvaihduntasairauksiin, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, syöpään, aivohalvaukseen, mikrovaskulaariseen sairauteen, tyypin 2 diabetekseen, Parkinsonin ja Alzheimerin tautiin. Lisäksi luustolihasmassan laskuun liittyy myös luustolihasten voimakkuuden jyrkempi heikkeneminen, joka tunnetaan nimellä dynapenia, joka on taipumus vammautumiseen ja kaatumiseen. Sarkopenia alkaa elämän viidennellä vuosikymmenellä ja etenee, ainakin väestöpohjaisten arvioiden perusteella, ~0,8 %:n menetyksellä vuosittain, ja voimahäviöt ovat suurempia ja vaihtelevampia 2-5 % vuodessa 50 vuoden iän jälkeen. Strategiat, joilla kompensoidaan lihasmassan menetystä ikääntymisen myötä, ovat välttämättömiä elämänlaadun ja kyvyn ylläpitää päivittäisiä toimintoja iäkkäälle väestölle.

Luustolihasmassan menetyksiä tukee lihasproteiinisynteesin (MPS) ja lihasproteiinien hajoamisen (MPB) välinen epätasapaino. Terveillä ihmisillä tiedetään, että MPS:n nopeuden muutos vasteena supistumisaktiivisuuteen ja proteiinisyötteeseen on ihmisen lihasmassan ensisijainen säätelypaikka. Ikääntymisen myötä MPS:n perustasot eivät muutu nuorempiin aikuisiin verrattuna, mutta MPS-vasteen nousu anabolisen ärsykkeen, kuten vastustusharjoituksen tai proteiinin nauttimisen, seurauksena heikkenee, kun osallistujat altistuvat samalle ärsykkeelle, jota kutsutaan anaboliseksi vastustukseksi. Esimerkiksi vanhemmat aikuiset tarvitsevat 3-6-kertaisen vastusharjoituksen määrän ja 0,4 g/kg korkealaatuisen proteiinin annokseen verrattuna 0,24 g/kg annokseen stimuloidakseen lihasproteiinisynteesin perusnopeutta.

Proteiinin laatu ja annos ovat myös kriittisiä, kun tavoitellaan maksimaalista MPS:n nousua. Aminohappojen sulavuuden merkitys on ratkaisevan tärkeä, koska sulamattomat ravinnon proteiinit voivat jäädä imeytymättömiksi ja erittyvät sen sijaan, että ne imeytyvät ohutsuolessa tai edistävät vähärasvaista massaa. Elintarvike- ja maatalousjärjestö on hyväksynyt sulavan välttämättömän aminohappopisteen (DIAAS) proteiinien laadun arvioimiseksi, koska se pystyy erottamaan proteiinit, jotka on aiemmin luokiteltu vastaavaan arvoon. DIAAS-menetelmää käytettäessä proteiinit, joilla on parhaat sulavuus- ja laatupisteet, ovat kaksi tärkeintä maitoproteiinia, kaseiini ja hera, joiden pisteet ovat 1,18 ja 1,09, kun taas hydrolysoitujen kollageenipeptidien (luista ja rustokudoksista peräisin olevien) arvo on 0. siitä puuttuu aminohappo tryptofaani. Tärkeää on, että kaseiinissa ja herassa on korkeampi leusiinipitoisuus kuin kollageenipeptideissä, mukaan lukien enemmän muita välttämättömiä aminohappoja. Tämä on erityisen tärkeää, koska oman laboratoriomme tiedot ovat osoittaneet, että leusiinipitoisuuden lisääminen matalaproteiiniseoksessa makroravinteita sisältävässä juomassa pelastaa aterian jälkeisen MPS:n määrät, jotka havaitaan korkeammalla proteiinipitoisuudella. Lisäksi leusiini on rapamysiinikompleksi 1:n (mTORC1), 280 kDa:n seriini/treoniinikinaasin, mekaanisen kohteen avainlaukaisija, jonka tiedetään aktivoivan keskeisiä translaation aloitustekijöitä, jotka liittyvät MPS:ään. Siten huonompilaatuiset proteiiniannokset, kuten hydrolysoitu kollageeni, vaatisivat teoriassa suuremman annoksen saadakseen aikaan samanlaisen vasteen heralle tai kaseiinille.

Hydrolysoidun kollageenin käyttöä lisäaineena luurankolihasten anabolismin tehostamiseksi on tutkittu tuskin aikaisemmassa kirjallisuudessa, ja useimmat ihmisillä tehdyt tutkimukset käsittivät kollageenipeptidin käyttöä kollageenia sisältävien kudosten, kuten hiusten, ihon ja ruston nivelten, parantamiseksi. Nykyisestä kirjallisuudesta kollageenipeptidien täydentämisellä yhdessä vastustusharjoittelun kanssa havaittiin olevan merkittäviä vaikutuksia ikääntyneiden miesten vähärasvaisen massan kertymiseen ja samalla huomattavan rasvamassan laskuun 12 viikon harjoitusjakson aikana. Sillä havaittiin myös olevan merkittäviä vaikutuksia typpitasapainoon iäkkäillä naisilla verrattuna heraproteiiniin, vaikka kollageenin leusiinipitoisuus on 1/16 heraproteiini-isolaatin leusiinipitoisuudesta. Jos hydrolysoidun kollageenin anabolinen potentiaali pystyy vastaamaan heraproteiinin anabolista potentiaalia, se voi tarjota tärkeän, kustannustehokkaan ja käyttökelpoisen menetelmän, jolla vanhemmat aikuiset voivat saavuttaa ehdotetut proteiinisuositukset.

Resistenssiharjoittelun jälkeinen proteiinin nauttiminen tarjoaa tehokkaan ja additiivinen ärsykkeen jompaankumpaan anaboliseen vaikutukseen yksinään. Vastustusharjoittelun on osoitettu herkistävän lihaksia proteiinin vaikutuksille. Laboratoriomme on aiemmin osoittanut, että vanhemmat aikuiset saavuttavat suurimman MPS-tason nousun vastustusharjoituksen jälkeen, kun he nauttivat 40 g heraproteiinia ja että tämä vaikutus oli suurempi kuin 40 g proteiinin nauttiminen ilman liikuntaa. Ikääntyneiden aikuisten proteiinitarpeiden ymmärtämisen kannalta on ratkaisevan tärkeää määrittää, ovatko heraproteiinin ja kollageenipeptidien kulutus todellakin samanarvoisia ja voidaanko niitä käyttää lisäämään lihasproteiinin synteettistä vastetta iäkkäiden aikuisten vastustusharjoittelun jälkeen.

Monet tutkimukset, jotka arvioivat akuutteja muutoksia MPS:n nopeuksissa vasteena proteiinin saantiin, tekevät niin infusoimalla leimattua aminohappomerkkiainetta ja laskemalla tämän merkkiaineen liittymisen luurankolihakseen tuntien aikana. Vaikka tämä lähestymistapa tarjoaa tärkeää tietoa, erityisesti yhdistettynä lihasmassan muutosten kvantitatiivisiin mittauksiin, kuten MRI, merkkiaine-infuusiolla mitatun MPS:n arviointi on rajoitettu noin 5-6 tuntiin. Siten analyyttisten tekniikoiden viimeaikainen kehitys on mahdollistanut deuteroidun veden metodologian käytön, joka mahdollistaa MPS:n arvioinnin paljon pidemmällä sisällyttämisjaksolla, eli päivästä viikkoon. Itse asiassa tämä menetelmä on äskettäin validoitu, ja sen käyttö on nyt tulossa monien tutkijoiden kiinnostuksen kohteeksi. Kuitenkin vain muutama laboratorio on osoittanut kykynsä suorittaa tämä mittaus asiantuntevasti. Itse asiassa olemme äskettäin tehneet kaksi tutkimusta tällä menetelmällä, ja saamamme MPS-arvot ovat täysin yhdenmukaisia ​​julkaistujen raporttien kanssa. Ehdotamme, että deuteroidun veden menetelmän käyttö yhdessä stabiilien isotooppimerkkiaineiden käytön kanssa tarjoaa meille MPS-mittauksia sekä kontrolloidussa akuutissa että vapaana elävässä tilanteessa ja olisi merkittävä edistysaskel proteiinien taustalla olevien mekanismien määrittämisessä. nieleminen ja ikääntyminen.