Verbetering van de anabole werking van plantaardig voedsel met behulp van complementaire eiwitten (CompProtein)

1. Voorbereiding op de voorlopige test: Deelnemers arriveren voor de voorlopige testsessie na een nacht vasten (~10 uur zonder calorierijke voedingsmiddelen/dranken) en nadat ze de 72 uur daarvoor hebben afgezien van lichaamsbeweging. Voorafgaand aan eventuele persoonlijke procedures worden de deelnemers geïnformeerd over de procedures en risico's die gepaard gaan met deelname door het document met geïnformeerde toestemming te lezen. Deelnemers worden aangemoedigd om vragen te stellen en hun vragen beantwoord te krijgen voordat hen wordt gevraagd of ze willen doorgaan. De bevestiging wordt gedocumenteerd via ondertekening op een procesformulier voor geïnformeerde toestemming.

   1.1 Antropometrie: Na toestemming worden de lengte en het gewicht van de deelnemers gemeten om te bevestigen dat de body mass index (BMI) binnen de geschiktheidslimieten ligt (18,5 - 30 kg/m^2). Omdat deelnemers al zijn beoordeeld op alle andere inclusie- en exclusiecriteria, zal een in aanmerking komende BMI resulteren in opname in het onderzoek en voortzetting van de voorlopige testsessie. Na bevestiging of u in aanmerking komt voor het onderzoek, zal de bloeddruk worden gemeten door een getraind lid van het onderzoeksteam. Vervolgens wordt de lichaamssamenstelling bepaald via Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA), in overeenstemming met de aanbevelingen van de fabrikant. In het kort wordt aan de deelnemers gevraagd om alle metalen voorwerpen van hun persoon te verwijderen voordat ze door een getrainde technicus worden gepositioneerd voor een nauwkeurige meting van de vetvrije massa en de vetmassa. De scan duurt ongeveer 6-10 minuten, waarbij de deelnemer wordt geïnstrueerd om bewegingloos te blijven.

   1.2 Ruststofwisseling: De ruststofwisseling (RMR) zal worden beoordeeld via indirecte calorimetrie. Dit is een inspanningsvrije test waarbij RMR wordt gemeten met behulp van een geautomatiseerd gasanalysesysteem. Dit apparaat meet het zuurstofverbruik en de kooldioxideproductie als het verschil tussen ingeademde en uitgeademde gasconcentraties. Voorafgaand aan het begin van de test gaan de deelnemers op hun rug op een tafel liggen en wordt er een doorzichtige, harde plastic kap en een zacht, doorzichtig plastic laken over de nek, het hoofd en de schouders van de deelnemer geplaatst om de uitgeademde gassen op te vangen. Deelnemers zullen dan bewegingloos blijven liggen zonder in slaap te vallen, terwijl de concentraties van het ademhalingsgas worden gemeten. Het testen zal eindigen wanneer RMR gedurende ten minste 20 minuten stabiel is (doorgaans ~30 minuten vanaf het begin).

   1.3 Testen met maximaal tien herhalingen (10RM): Na het testen van de ruststofwisseling zullen de deelnemers hun 10RM laten testen voor de leg extension en leg press. Om te beginnen fietsen de deelnemers ongeveer 5 minuten in een zelfgekozen tempo op een standaard fietsergometer. Deelnemers voltooien dan een set van 8-10 herhalingen op ~50% van hun voorspelde 10RM, gevolgd door 1-2 minuten rust. De belasting wordt dan ingesteld op ~90% van de voorspelde 10RM. De belasting wordt met 2,5-5,0% verhoogd na elke succesvolle poging tot mislukking (doorgaans binnen 5 pogingen). Er wordt twee minuten rust ingelast tussen de maximale pogingen en 5 minuten tussen de oefeningen. De beenextensie wordt eerst getest, gevolgd door de legpress. Voordat de deelnemers het laboratorium verlaten, kunnen zij eventuele vragen stellen voordat de sessie wordt afgesloten.

   1.4 Registratie van het gebruikelijke dieet: De huidige dieetinname zal worden beoordeeld via een online geautomatiseerd, zelfbeheerd (ASA24) dieetregistratiesysteem. Deelnemers ontvangen hun individuele en privé-gebruikersnaam en wachtwoord. Er wordt hen gevraagd om 3 opeenvolgende dagen op te nemen (2 weekdagen, 1 weekenddag). Omdat het een online systeem is, kunnen ze op hun gemak off-site de klus klaren.

   1.5 Planning: Voordat de deelnemers het laboratorium verlaten, bepalen de deelnemers en het onderzoeksteam een ​​datum voor de eerste infusieproef (ten minste 7 dagen na de voorlopige tests). Bovendien zal het onderzoeksteam de deelnemers voorzien van een gestandaardiseerde maaltijd die ze de avond vóór de eerste infusie kunnen consumeren, en instructies om zich te onthouden van zware lichamelijke inspanning en alcoholgebruik gedurende 72 en 24 uur voorafgaand aan de eerste proef. Voorafgaand aan het verlaten van het laboratorium krijgen de deelnemers ook een tussendoortje aangeboden.

2. Infusieproeven

2.1 Voorbereiding: Ten minste 7 dagen na de voorlopige tests of de vorige infusie wordt de deelnemers gevraagd terug te keren naar het laboratorium voor een infusieproef. Op de ochtend van elke infusie arriveren de deelnemers 's ochtends in het laboratorium na een nacht (~10 uur zonder calorierijke voedingsmiddelen/dranken) te hebben vasten en zich te hebben onthouden van zware lichamelijke inspanning en alcoholgebruik gedurende respectievelijk 72 en 24 uur. Gedurende 3 dagen voorafgaand aan elke proef wordt de deelnemers gevraagd om hun voedingsinname vast te leggen via een online geautomatiseerd, zelfbeheerd (24-uurs) voedingsregistratiesysteem (ASA24).

2.2 Stabiele isotopeninfusie: Bij aankomst in het laboratorium liggen de deelnemers op hun rug op een bed in kliniekstijl voordat een intraveneuze katheter in een dorsale hand- of armader wordt geplaatst. Er worden niet meer dan vier pogingen gedaan om de katheter in te stellen. Na de basisbloedafname zal een startdosis L-[ring-13C6]fenylalanine (2 μmol/kg) worden toegediend voordat een constante infusie (0,05 μmol/kg/min) wordt gestart met behulp van een gekalibreerde infuuspomp. De in dit experiment toegepaste stabiele isotoop-aminozuurtracers zijn niet radioactief en volkomen veilig. Deze stabiele isotopen zullen de aminozuurvoorraad in het lichaam verrijken, waardoor we de snelheid van opname van aminozuren in de weefsels kunnen identificeren. De voorbereiding van de tracers voor intraveneuze toediening zal plaatsvinden in een steriele omgeving onder een laminaire stromingskap die speciaal is bedoeld voor de bereiding van tracers en in overeenstemming met de richtlijnen van Good Manufacturing Practices.

2.3 Bloedafname: Na het starten van de infusie wordt een tweede intraveneuze katheter aan de contralaterale zijde in een hand- of armader geplaatst voor herhaalde bloedafname. Bloedmonsters worden 12 keer afgenomen tijdens de eerste infusie en 10 keer tijdens de tweede infusie. Op tijdstippen die samenvallen met de biopsietijden (-150, -30 en 300 min), wordt ~16 ml verzameld (7 ml plasma, 7 ml serum en ~2 ml afval). Op alle andere tijdstippen (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 en 240 min) wordt ~9 ml verzameld (7 ml plasma en ~2 ml afval). Het totale volume dat tijdens de eerste infusie en de tweede infusie wordt verzameld, zal dus respectievelijk ~129 ml en ~104 ml bedragen. Bloed wordt verzameld in geëvacueerde buizen met behulp van een Leur-Lok-toegangsapparaat dat is aangesloten op een 4-wegkraan. Tussen de trekbeurten door wordt de katheter opengehouden met behulp van een druppelinfuus met een lage snelheid (~60 cc/uur).

2.4 Spierverzameling: Er worden in totaal vijf spierbiopten afgenomen (drie als onderdeel van de eerste infusie en twee tijdens de tweede infusie). De biopsieprocedure omvat het verwijderen van een klein stukje spierweefsel met behulp van een steriele holle naald (Bergström-naald) en zal worden uitgevoerd door Dr. Nicholas Burd onder auspiciën van Dr. Jared Willard, MD. Deelnemers rusten op een bed en het gebied voor de biopsie wordt indien nodig geschoren. Vervolgens wordt het gebied gesteriliseerd met 4% chloorhexidinegluconaat voordat 5 ml lokaal anestheticum (2% xylocaïne met 1:100.000 epinefrine) subcutaan wordt geïnjecteerd, met speciale zorg om infiltratie van de spier te voorkomen. Zodra de verdoving actief is (~10 min), zal Dr. Burd een kleine incisie (~4-5 mm) in de huid maken om een ​​opening te creëren waar de biopsienaald doorheen kan worden gestoken voor weefselverzameling. Dr. Burd zal snel een klein stukje spier afsnijden (~50-100 mg; ongeveer de grootte van een standaard potloodgum) en de naald uit het been van de patiënt verwijderen. Tijdens de monsterafname (~30 sec) kunnen de proefpersonen een gevoel van diepe druk in hun been voelen. Er wordt een steriel wegwerplaken onder de dij van de deelnemer geplaatst en bij alle biopsieprocedures worden steriele handschoenen gebruikt.

Nadat de biopsie is voltooid, zal een getraind onderzoeksteamlid druk uitoefenen met steriel gaas totdat het bloeden stopt (minimaal 10 minuten). Vervolgens wordt de incisieplaats gesloten met vlindersteken (Steri-strips), gevolgd door het aanbrengen van een verband. Om de kans op blauwe plekken te minimaliseren, wordt er een elastische drukwikkel over het verband aangebracht. Deelnemers krijgen dan de instructie om de vlindersteken en de drukwikkeling respectievelijk 96 en 24 uur op de wond te laten zitten.

De deelnemer krijgt een ‘biopsiezorgkit’ (beschreven in paragraaf 10.1/Biopsiezorgkit) om de incisie goed te kunnen verzorgen na het verlaten van het laboratorium. Een lid van het onderzoeksteam zal de dag na de proef contact opnemen met de deelnemers om het genezingsproces te controleren.

2.5 Weerstandsoefeningen en maaltijdinname: Onmiddellijk na de afsluiting van de tweede biopsie in de eerste infusieproef en na de afsluiting van de eerste biopsie in de tweede proef beginnen de deelnemers met het opwarmen voor een acute aanval van weerstandsoefening. Om te beginnen fietsen de deelnemers gedurende 5 minuten in een zelfgekozen tempo op een standaard fietsergometer. Vervolgens beginnen de deelnemers met weerstandsoefeningen. Deelnemers voltooien een warming-upset op ~60% van hun maximum van tien herhalingen (10RM), gemeten tijdens voorlopige tests, gevolgd door 4 sets van 10-12 herhalingen op ~90% 10RM met 1-3 minuten rust tussen de sets voor zowel beenextensie als beendrukken. Deelnemers zullen tijdens hun tweede proef de belasting, sets en herhalingen van de eerste infusie matchen.

Onmiddellijk na de voltooiingsoefening keren de deelnemers terug naar de infuuskamer om hun maaltijd te nuttigen. Tijdens hun eerste infuus worden de deelnemers willekeurig toegewezen om ofwel 246 g in de handel verkrijgbare rijst en zwarte bonen (~610 kcal; ~20 g eiwit, ~127 g koolhydraten) of een isocalorische en isonitrogene drank van gekristalliseerde aminozuren en maltodextrine te consumeren. Tijdens hun tweede proef worden de deelnemers willekeurig toegewezen om de resterende conditie te consumeren.

In de handel verkrijgbare rijst en zwarte bonen worden vlak voor consumptie op de dag van de infusieproef apart gekookt en gemengd. De maaltijd wordt gekookt tot een interne temperatuur van minimaal 160 ° F, in overeenstemming met de minimale interne temperatuur van de USDA, om door voedsel overgedragen ziekten te voorkomen.