Kasvipohjaisten elintarvikkeiden anabolisen toiminnan parantaminen käyttämällä täydentäviä proteiineja (CompProtein)

1. Alustava testausvalmistelu: Osallistujat saapuvat alustavaan testaukseen yön yli paaston jälkeen (n. 10 tuntia kaloripitoisia ruokia/juomia ei kulutettu) ja pidättyään harjoituksesta 72 tuntia ennen. Ennen henkilökohtaisia ​​menettelyjä osallistujille tiedotetaan osallistumiseen liittyvistä menettelyistä ja riskeistä tutustumalla tietoon perustuvaan suostumusasiakirjaan. Osallistujia rohkaistaan ​​esittämään kysymyksiä ja saamaan vastauksia kysymyksiinsä ennen kuin heiltä kysytään, haluavatko he jatkaa. Vahvistus dokumentoidaan allekirjoituksella tietoisen suostumusprosessin lomakkeelle.

   1.1 Antropometria: Suostumuksen antamisen jälkeen osallistujien pituus ja paino mitataan sen varmistamiseksi, että painoindeksi (BMI) on kelpoisuusrajojen sisällä (18,5 - 30 kg/m^2). Koska osallistujat on jo arvioitu kaikkien muiden sisällyttämis- ja poissulkemiskriteerien osalta, kelvollinen BMI johtaa tutkimukseen osallistumiseen ja alustavan testauksen jatkamiseen. Kun tutkimuskelpoisuus on vahvistettu, koulutettu tutkimusryhmän jäsen mittaa verenpaineen. Myöhemmin kehon koostumus määritetään kaksoisenergiaröntgenabsorptiometrialla (DEXA) valmistajan suositusten mukaisesti. Lyhyesti sanottuna osallistujia pyydetään poistamaan kaikki metalliesineet henkilöstään ennen kuin koulutettu teknikko asettaa heidät paikalleen vähärasvaisen kehon ja rasvamassan tarkkaa mittaamista varten. Skannaus kestää noin 6-10 minuuttia, jonka aikana osallistujaa kehotetaan pysymään liikkumattomana.

   1.2 Lepoaineenvaihduntanopeus: Lepoaineenvaihduntanopeus (RMR) arvioidaan epäsuoralla kalorimetrialla. Tämä on rasittamaton testi, jossa RMR mitataan automatisoidulla kaasuanalyysijärjestelmällä. Tämä laite mittaa hapenkulutusta ja hiilidioksidin tuotantoa sisäänhengitettyjen ja uloshengitettyjen kaasujen pitoisuuksien erona. Ennen testin alkua osallistujat makaavat selällään pöydällä ja kirkas, kova muovinen huppu ja pehmeä, kirkas muoviliina asetetaan osallistujien niskaan, päähän ja hartioihin vangitsemaan poistuneet kaasut. Osallistujat makaavat sitten liikkumattomina nukahtamatta samalla kun hengityskaasupitoisuudet mitataan. Testaus päättyy, kun RMR on vakaa vähintään 20 minuuttia (tyypillisesti ~ 30 minuuttia alkamisesta).

   1.3 Kymmenen toiston enimmäistestaus (10 RM): Lepotilan aineenvaihduntanopeuden testauksen jälkeen osallistujille testataan 10 RM jalkojen ojennus ja puristus. Aluksi osallistujat pyöräilevät itse valitsemallaan tahdilla tavallisella pyöräergometrillä ~5 minuutin ajan. Osallistujat suorittavat sitten 8-10 toiston sarjan ~50 %:lla ennustetusta 10 RM:stä, jonka jälkeen on 1-2 minuutin lepo. Kuorma asetetaan sitten ~90 prosenttiin niiden ennustetusta 10RM:stä. Kuorma kasvaa 2,5-5,0 % jokaisen onnistuneen yrityksen jälkeen epäonnistumiseen (yleensä 5 yrityksen sisällä). Maksimiyritysten väliin varataan kaksi minuuttia ja harjoitusten väliin 5 minuuttia. Jalkojen ojennus testataan ensin ja sen jälkeen jalkojen puristus. Ennen kuin osallistujat poistuvat laboratoriosta, he voivat esittää kysymyksiä, joita heillä on ennen istunnon päättymistä.

   1.4 Tavanomaisen ruokavalion kirjaaminen: Nykyinen ruokavalion saanti arvioidaan online-automaattisen itsehallinnoidun (ASA24) ruokavaliorekisterijärjestelmän avulla. Osallistujat saavat henkilökohtaisen ja yksityisen käyttäjätunnuksensa ja salasanansa. Heitä pyydetään tallentamaan 3 peräkkäistä päivää (2 arkipäivää, 1 viikonloppupäivä). Koska se on online-järjestelmä, he voivat suorittaa valmiin paikan ulkopuolelta vapaa-ajallaan.

   1.5 Suunnittelu: Ennen laboratoriosta poistumista osallistujat ja tutkimusryhmä määrittelevät päivämäärän ensimmäiselle infuusiokokeelle (vähintään 7 päivää alustavan testauksen jälkeen). Lisäksi tutkimusryhmä tarjoaa osallistujille standardoidun aterian nautittavaksi ensimmäistä infuusiota edeltävänä iltana ja ohjeet pidättäytymään rasittavasta liikunnasta ja alkoholin käytöstä 72 ja 24 tunnin ajan ensimmäiseen kokeeseen saakka. Osallistujille tarjotaan myös välipala ennen laboratoriosta poistumista.

2. Infuusiokokeet

2.1 Valmistelu: Osallistujia pyydetään palaamaan laboratorioon infuusiokokeeseen vähintään 7 päivää alustavan testauksen tai edellisen infuusion jälkeen. Jokaisen infuusion aamuna osallistujat saapuvat laboratorioon yön yli (n. 10 h ei kaloripitoisia ruokia/juomia kulutettua) paaston jälkeen, ja he ovat pidättäytyneet raskaasta liikunnasta ja alkoholin kulutuksesta vastaavasti 72 ja 24 tuntia. Osallistujia pyydetään kirjaamaan kutakin koetta edeltävän kolmen päivän ajan ravinnonsaantinsa ja online-automaattisen itseantavan (24 tunnin) ruokavaliorekisterijärjestelmän (ASA24) kautta.

2.2 Stabiili isotooppiinfuusio: Laboratorioon saavuttuaan osallistujat makaavat selällään klinikatyylisellä sängyllä ennen kuin suonensisäinen katetri asetetaan selkä- tai käsivarren laskimoon. Katetria yritetään asettaa korkeintaan neljästi. Lähtötilanteen verinäytteenoton jälkeen annetaan alkuannos L-[rengas-13C6]fenyylialaniinia (2 μmol/kg) ennen jatkuvan infuusion aloittamista (0,05 μmol/kg/min) käyttämällä kalibroitua infuusiopumppua. Tässä kokeessa käytetyt stabiilit isotooppiaminohappomerkkiaineet eivät ole radioaktiivisia ja ovat täysin turvallisia. Nämä vakaat isotoopit rikastavat kehon aminohappopoolia, jolloin voimme tunnistaa aminohappojen kudoksiin liittymisnopeuden. Merkkiaineiden valmistelu suonensisäistä antoa varten tapahtuu steriilissä ympäristössä merkkiaineiden valmistukseen tarkoitetun laminaarivirtauskuvun alla ja hyvän valmistustavan ohjeiden mukaisesti.

2.3 Verenotto: Infuusion aloittamisen jälkeen toinen suonensisäinen katetri asetetaan vastakkaiselle puolelle käden tai käsivarren laskimoon toistamista varten verinäyte. Verinäytteet otetaan 12 kertaa ensimmäisen infuusion aikana ja 10 kertaa toisen infuusion aikana. Biopsia-aikojen (-150, -30 ja 300 min) kanssa samaan aikaan ajankohtana kerätään ~16 ml (7 ml plasmaa, 7 ml seerumia ja ~2 ml jätettä). Muina ajankohtina (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 ja 240 min) kerätään ~9 ml (7 ml plasmaa ja ~2 ml jätettä). Näin ollen ensimmäisen ja toisen infuusion aikana kerätty kokonaistilavuus on vastaavasti ~129 ml ja ~104 ml. Veri kerätään evakuoituihin putkiin käyttämällä Leur-Lok-käyttölaitetta, joka on kytketty 4-suuntaiseen sulkuhanaan. Vetojen välillä katetri pidetään auki käyttämällä suolaliuosta alhaisella nopeudella (~60 cc/h).

2.4 Lihasten kerääminen: Lihasbiopsiaa kerätään yhteensä viisi (kolme osana ensimmäistä infuusiota ja kaksi toisen infuusion aikana). Biopsiamenettely sisältää pienen lihaskudoksen osan poistamisen steriilillä ontolla neulalla (Bergströmin neula), ja sen suorittaa tohtori Nicholas Burd tohtori Jared Willardin johdolla. Osallistujat lepäävät sängyllä ja biopsia-alue ajeltiin tarvittaessa. Sen jälkeen alue steriloidaan 4-prosenttisella klooriheksidiiniglukonaatilla, ennen kuin 5 ml paikallispuudutetta (2 % ksylokaiinia 1:100 000 epinefriinillä) ruiskutetaan ihon alle erityisen huolellisesti, jotta lihakseen ei tunkeudu. Kun anestesia on aktiivinen (~10 min), tohtori Burd tekee pienen viillon (~4-5 mm) ihoon luodakseen aukon, jonka läpi biopsian neula viedään kudosten keräämistä varten. Tohtori Burd leikkaa nopeasti pienen palan lihasta (n. 50-100 mg; suunnilleen tavallisen kynäpyyhekumien kokoinen) ja poistaa neulan potilaan jalasta. Näytteenoton aikana (n. 30 sekuntia) koehenkilöt voivat tuntea syvää painetta jalassa. Osallistujan reiden alle asetetaan steriili kertakäyttöliina ja kaikissa biopsiatoimenpiteissä käytetään steriilejä käsineitä.

Kun biopsia on valmis, koulutettu tutkimusryhmän jäsen painaa steriilillä sideharsolla, kunnes verenvuoto lakkaa (vähintään 10 minuuttia). Myöhemmin viiltokohta suljetaan perhosompeleilla (Steri-nauhat), minkä jälkeen laitetaan side. Sidoksen päälle asetetaan elastinen puristuskääre mustelmien riskin minimoimiseksi. Tämän jälkeen osallistujia neuvotaan jättämään perhosompeleet ja painekääre haavaan 96 tunniksi ja 24 tunniksi.

Osallistuja saa "biopsian hoitopakkauksen" (kuvattu kohdassa 10.1/Biopsian hoitopakkaus), jotta hän voi hoitaa viillon kunnolla laboratoriosta poistumisen jälkeen. Tutkimusryhmän jäsen ottaa yhteyttä osallistujiin koetta seuraavana päivänä tarkistaakseen paranemisprosessin.

2.5 Resistenssiharjoittelu ja aterian nauttiminen: Välittömästi toisen biopsian päättämisen jälkeen ensimmäisessä infuusiokokeessa ja ensimmäisen biopsian päätyttyä toisessa kokeessa osallistujat alkavat lämmitellä akuuttia vastusharjoitusta varten. Aluksi osallistujat pyöräilevät itse valitsemallaan tahdilla tavallisella pyöräergometrillä 5 minuutin ajan. Tämän jälkeen osallistujat aloittavat vastusharjoituksen. Osallistujat suorittavat lämmittelysarjan ~60 % kymmenen toiston maksimiarvostaan ​​(10 RM) alustavassa testauksessa mitattuna, minkä jälkeen 4 sarjaa 10-12 toistoa ~ 90 % 10 RM:llä 1-3 minuutin tauolla sarjojen välissä sekä jalkojen venytyksen että jalkapunnerrus. Osallistujat vastaavat ensimmäisen infuusion kuormaa, sarjaa ja toistoja toisen kokeen aikana.

Välittömästi harjoituksen jälkeen osallistujat palaavat infuusiohuoneeseen syömään ateriansa. Ensimmäisen infuusion aikana osallistujat jaetaan satunnaisesti nauttimaan joko 246 g kaupallisesti saatavilla olevaa riisiä ja mustia papuja (~610 kcal; ~20 g proteiinia, ~127 g hiilihydraattia) tai isokalorista ja isonityppipitoista juomaa kiteytyneistä aminohapoista ja maltodekstriinistä. Toisen kokeilunsa aikana osallistujat määrätään satunnaisesti nauttimaan jäljellä olevasta tilasta.

Kaupallisesti saatavilla oleva riisi ja mustapavut keitetään ja sekoitetaan erikseen juuri ennen käyttöä infuusiokoepäivänä. Ateria kypsennetään vähintään 160 °F:n sisälämpötilaan USDA:n vähimmäissisälämpötilan mukaisesti ruokaperäisten sairauksien estämiseksi.