Ravintoaineprofiili ja lihasproteiinisynteesi vasteena maissileivälle, joka on valmistettu puhdistetusta versus täysjyvämaissijauhosta (PRO-CORN)

Ihmisten pitkäikäisyyden indikaattoreita ovat luuston lihasmassa ja voima. Lihasmassa määräytyy tasapainon myofibrillaarisen proteiinisynteesin ja hajoamisen välillä, johon vaikuttavat ruokavalio ja fyysinen aktiivisuus. Lihasvoima on tiiviisti sidoksissa lihasmassaan, ja toiminnan, kuten painonnoston epäonnistumiseen asti, on osoitettu lisäävän lihasproteiinisynteesiä, mikä lisää lihasmassaa ja -voimaa ajan myötä. Proteiinin saanti on välttämätöntä positiivisen proteiinitasapainon ylläpitämiseksi ja lihaskasvun edistämiseksi. Vaikka eläinproteiinit ovat yleensä tehokkaampia kuin kasviproteiinit edistämään lihasproteiinisynteesiä, monet kulttuurit luottavat kasviperäisiin peruselintarvikkeisiin, kuten maissiin, eläinperäisten proteiinilähteiden sijaan.

Maissijauho (Zea mays) on afrikkalaisessa ruokavaliossa johtava perusruoka, jossa sitä kulutetaan eri muodoissa, mukaan lukien puurot ja leivät, kuten Ugali Itä-Afrikassa tai Fufu Länsi-Afrikassa. Tämän maissileivän ravintosisältö vaihtelee suuresti riippuen siitä, onko se valmistettu puhdistetusta vai täysjyvämaissijauhosta. Täysjyvämaissijauho säilyttää leseet, alkion ja endospermin, mikä tarjoaa enemmän kuitua, vitamiineja ja kivennäisaineita, kun taas puhdistettu maissijauho sisältää pääasiassa endospermin. Vaikka puhdistetussa maississa on vähemmän kuitua, siinä on suurempi osuus leusiinipitoista zeiiniä, joka on tärkein maissiproteiini. Nämä ravitsemukselliset erot voivat vaikuttaa merkittävästi aineenvaihduntaan ja yleiseen terveyteen.

Ottaen huomioon, että noin viidesosa maailman väestöstä käyttää maissijauhoa ravintoaineena, puhdistetun maissijauhojen ja täysjyvämaissijauhon vaikutuksen ymmärtäminen lihasproteiinisynteesiin ja seerumin aminohappopitoisuuteen voisi tarjota arvokkaita näkemyksiä ravitsemussuosituksista ja kansanterveydestä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia näitä vaikutuksia vertaamalla aterian jälkeistä ravintoprofiilia ja lihasproteiinisynteesin vastetta perinteiseen afrikkalaiseen täysjyväviljasta valmistettuun maissileipään ja puhdistettuun maissijauhoon.

Tutkimuksen tarkoituksena on kvantifioida ja vertailla seerumin ravinto- ja hormonaalista profiilia sekä lihasten proteiinisynteesinopeuksia vastauksena perinteisen afrikkalaisen täysjyvä- tai puhdistetusta maissijauhosta tehdyn isonityppipitoisen annoksen nauttimiseen mungpapumuhennoksen kanssa.

Erityistavoite 1: Kuvaile aterian jälkeistä ravinto- ja hormonaalista profiilia seerumissa 3 tunnin aikana sen jälkeen, kun olet nauttinut annoksen mungpapumuhennosta perinteisen afrikkalaisen maissileivän kanssa, joka on valmistettu joko täysjyvämaissijauhosta tai puhdistetusta maissijauhosta.

Erityistavoite 2: Vertaa annoksen mungpapumuhennosa ja joko täysjyvämaissijauhosta tai puhdistetusta maissijauhosta valmistetun perinteisen afrikkalaisen maissileivän kykyä aktivoida mTORC1-spesifistä ja koko lihasproteiinisynteesiä lihasten in vitro -mallissa.

Tutkimukseen osallistujat osallistuvat CTSC Clinical Research Centeriin kahdessa erillisessä tilaisuudessa.

Kaksi opintokäyntiä ajoitetaan 2 viikon ajanjaksolle (eli kerran viikossa 2 viikon ajan) samaan aikaan aamulla yli 12 tunnin yöpaaston jälkeen. Osallistujia pyydetään pidättäytymään voimakkaasta liikunnasta, kofeiinista, nikotiinista ja alkoholista 24 tuntia ennen jokaista käyntiä. Naispuoliset osallistujat ajoittavat vierailunsa kuukautiskiertonsa kahden ensimmäisen viikon aikana hallitakseen hormonivaihteluita, jotka voivat vaikuttaa ruoansulatukseen ja aineenvaihduntaan.

Kun saavut tutkimuskeskukseen ensimmäiselle testikäynnille, jokaisen osallistujan pituus ja paino mitataan. He myös täyttävät kyselylomakkeen, joka kattaa heidän fyysisen aktiivisuutensa ja ruokailutottumuksiaan.

I. Perusverenotto.

Osallistujat sijoitetaan yksittäisiin testaushuoneisiin, joissa on kallistettavat flebotomianojatuolit. Sairaanhoitaja asettaa 22 G:n katetrin kyynärvarren laskimoon ottaakseen 5 ml:n verinäytteen.

II. Testateria.

Perusverenoton jälkeen osallistujat nauttivat toisen maissileivän testiaterioista. Ateria koostuu annoksesta mungpapumuhennosa ja isonityppipitoisesta määrästä joko täysjyvä- tai puhdistettua maissijauhopohjaista maissileipää:

Ruoka punnitaan ennen ruoanlaittoa, ja siihen lisätään kahdeksasosa teelusikallista suolaa maun parantamiseksi ja osallistujia pyydetään nauttimaan ateria 10 minuutin kuluessa, pureskelemalla huolellisesti. Osallistujat juovat myös 250 ml lasillisen vettä aterian yhteydessä.

III. Aterian jälkeinen verenotto.

Koe-aterian jälkeen osallistujat jäävät tutkimuspaikalle koehuoneisiinsa 3 tunnin ajaksi, jonne he voivat tuoda kirjoja tai elektronisia laitteita. Viisi muuta 5 ml:n verinäytettä kerätään 30, 60, 90, 120 ja 180 minuuttia aterian jälkeen, yhteensä 30 ml käyntiä kohden ja 60 ml tutkimuksen suorittaville osallistujille.

Verinäytteet kerätään 5 ml:n seerumin erottaviin putkiin. Näytteet hyytyvät ennen sentrifugointia 1000 x g:ssä 10 minuuttia. Seerumi jäädytetään ja säilytetään -80 °C:ssa. Yksi millilitra jokaisesta seeruminäytteestä käytetään ravintoaine- ja hormonipitoisuuksien määrittämiseen. Loput käytetään lihasproteiinisynteesiin ja mTORC1-bioanalyysiin.