Effekten av melormproteininntak på muskelproteinsyntese etter løping hos mennesker (Centurion)

For å vurdere om frivillige er kvalifisert til å delta i denne studien, vil vi invitere dem til universitetet for et screeningbesøk. Ved starten av screeningsøkten vil hele den eksperimentelle prøven bli forklart og eventuelle spørsmål vil vi besvare. Deretter blir de frivillige bedt om å lese, fylle ut og signere skjemaet for informert samtykke. Etter å ha signert skjemaet for informert samtykke, vil deltakernes valgbarhet bli vurdert basert på in- og eksklusjonskriteriene. For ytterligere å vurdere deres kvalifikasjoner, vil deltakerne bli bedt om å fylle ut et medisinsk spørreskjema for å vurdere deres generelle helse, bruk av medisiner, vanlig matinntak og fysisk aktivitet. Kroppsmasse (med nøyaktighet på 0,1 kg) og høyde (med nøyaktighet på 0,01 m) vil bli bestemt, og kroppssammensetning vurderes via en Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) skanning. En DEXA-skanning er en enkel, ikke-invasiv prosedyre. Ved begynnelsen av prosedyren vil forsøkspersonene bli bedt om å legge seg på et skannebord, og de må forbli urørlige under målingene. Når skanneren beveger seg, passerer en dobbel energistråle gjennom den målrettede skjelettmuskeldelen og måles av en detektor. Denne prosedyren gjentas til hele kroppen er skannet og tar ca. 3 minutter.

Screeningøktene vil finne sted om morgenen og deltakerne blir bedt om å ikke spise frokost om morgenen for å unngå forstyrrelser i DEXA-skanningen.

Ved uventet medisinsk funn under screeningen vil forsøkspersonene alltid bli varslet. Hvis en forsøksperson ikke ønsker å motta dette varselet, kan han/hun ikke delta i studien. Gi deretter deltakeren en kommersielt tilgjengelig matbit. Til slutt vil Vo2peak bli bestemt ved en inkrementell løpetest for frivillig tretthet ved hjelp av en løpende tredemølle (Technogym, Rotterdam). Etter 5 minutters oppvarming i ganghastighet (5 km/t) økes hastigheten (kvinner 8 km/t og menn 9 km/t) i tre minutter. Deretter økes hastigheten til 11 km/t for kvinner og 12 km/t for menn i to minutter. Deretter vil kjørehastigheten forbli lik, men stigningen vil øke hvert 2. minutt med 2 % inntil frivillig tretthet. O2-opptak og CO2-utskillelse (Omnical, Maastricht University, Nederland), løpehastighet (v), stigning (%) og hjertefrekvens (Polar Finland) vil bli registrert ved hvert intervall. Rangering av opplevd anstrengelse (RPE) vil bli bestemt ved hjelp av Borg-skalaen 6-20 etter fullført test.

Etter screeningbesøket vil deltakerne få en 2-dagers mat- og aktivitetslogg, som skal fylles ut i løpet av de 2 dagene før testdag 1. Etter testdag 1 vil deltakerne få en 2-dagers mat- og aktivitetslogg, som skal fylles ut i løpet av de 2 dagene før testdag 2.

I løpet av disse 2 dagene har deltakerne lov til å spise og drikke maten de normalt ville konsumert, bortsett fra alkoholholdige drikker og proteintilskudd. I tillegg må deltakerne innta en standardisert middag og snacks kvelden før den eksperimentelle prøven, senest kl. 22.00. Denne standardiserte middagen er en "Aviko maaltijdpannetje" og vil bli kjøpt på et vanlig supermarked. Som kveldsmat vil en 'Mondelice vanilje dessert' og en 'Liga Evergreen' bli gitt. Utløpsdatoen fra produsenten vil bli sjekket. I mellomtiden vil måltidene oppbevares i en passende fryser på kostholdskjøkkenet i Metabolic Research Unit Maastricht (MRUM) ved Institutt for humanbiologi. Forsøkspersonene vil motta middagsmåltidet for kvelden før testdag 1 etter screeningsøkten og motta middagsmåltidet som skal inntas kvelden før testdag 2 ved slutten av første testdag.

Alle deltakere vil bli bedt om å avstå fra all form for tung fysisk trening i 2 dager før den eksperimentelle prøven og registrere aktivitetene sine i den medfølgende aktivitetsloggen. Deltakerne blir bedt om å gjenskape matinntaket og fysiske aktiviteter de 2 dagene før testdag 1 så nært som mulig for testdag 2.

Hvert forsøksperson vil delta i 2 eksperimentelle forsøk som varer i ~10 timer. En oversikt over studieprotokollen er vist i figur 3. Fagene vil bli bedt om å melde seg til universitetet kl. 07.45 i fastende og uthvilt over natten, noe som betyr at deltakerne ikke får spise og drikke (bortsett fra vann) fra kl. 22.00 natten før forsøksforsøket, og at de vil få beskjed om å komme til universitetet med bil eller offentlig transport. Etter at forsøkspersonene ankommer universitetet, vil vi be dem om å ta på seg shortsene, bestemme kroppsmassen og legge dem til en seng. Forsøkspersonene vil hvile i liggende stilling og et teflonkateter vil bli satt inn i en oppvarmet dorsal håndvene og plassert i en varmeboks (60°C) for arterialisert blodprøvetaking. En baseline blodprøve (20 ml) vil bli samlet ved t= -210min for å bestemme aminosyreanrikningsnivået før intervensjonen. Etter innsamling av basal blodprøve, vil et andre Teflon-kateter settes inn i en antecubital vene i den kontralaterale armen for stabil isotopinfusjon med aminosyrene 13C6-fenylalanin og D2-tyrosin. Ved starten av isotopinfusjonen vil plasma-fenylalanin- og tyrosin-poolene bli primet med en enkelt dose av sporstoffløsningen, direkte deretter vil den kontinuerlige sporinfusjonen starte.

I løpet av hele den eksperimentelle testdagen vil hånden med det dorsale håndkateteret forvarmes i 10 minutter før hver blodprøvetaking i en varmboks ved 60°C for å øke blodstrømmen. Dette gjør det lettere å samle blod og forhindrer utveksling av næringsstoffer fra blod til andre vev. Den lar oss derfor samle næringsrikt (arterialisert) blod fra en blodåre. Arterialiserte blodprøver (10 ml) vil bli samlet ved t = -180, -120, -60 og 0 minutter for å vurdere anrikninger av plasmasporstoff under infusjonen av sporstoffet i den hvilende post-absorptive perioden over natten. Etter en pre-infusjonsperiode på 30 minutter (t = -180), hvor tracerinfusjonen når steady state, vil en første muskelbiopsi bli tatt fra m. vastus lateralis for å bestemme bakgrunnsberikningen. Ved t=-45 min utføres løpstrening (40 minutter ved 70 % puls tilsvarende Vo2peak). Deretter, ved t = 0 min, vil en andre biopsi bli tatt fra det samme benet for å vurdere den basale muskelproteinsyntesehastigheten. Umiddelbart etter den andre biopsien vil forsøkspersonene enten innta et melormprotein (~0,38 g per kg kroppsvekt) eller en ikke-kaloriholdig placebo-drikk. Forsøkspersonene vil bli bedt om å innta måltidet innen ~5 min.

Ved inntak av drikke vil stoppeklokken tilbakestilles (t= 0 min), og arterialiserte blodprøver (10 ml) vil bli tatt ved t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 og 360 minutter under innlegget -prandial periode for å vurdere plasmaaminosyreprofiler og berikelser. For å bestemme postprandial muskelproteinsyntese (MPS), vil ytterligere 2 biopsier bli tatt ved t = 180 og t = 360 minutter etter måltidsinntak fra det kontralaterale benet. Muskelbiopsien ved t = 180 min vil tillate beregning av maksimal MPS. Det antas generelt at maksimale MPS-rater er mer meningsfulle for å forutsi muskeltilpasningsutfall enn MPS beregnet over en lengre periode. Imidlertid er den vanlige tiden mellom proteinrike måltider/snack-øyeblikk vanligvis mer enn 3 timer, og maksimale muskelproteinsyntesehastigheter kan vises på forskjellige tidspunkt avhengig av proteinkilden som konsumeres. Dermed kan stimulering av muskelproteinsyntesehastigheter etter proteininntak strekke seg utover dette 3t-tidspunktet. Derfor lar det å ta en muskelbiopsi ved t = 360 min få oss fysiologisk relevant informasjon med hensyn til varigheten av den anabole responsen på proteininntak. Samlet kan vi med de oppnådde biopsiene måle muskelproteinsyntese i hviletilstand (-180 - 0 min), den tidlige perioden etter proteininntak (0 - 180 min), den sene perioden etter proteininntak (180 - 360 min) og hele postprandiale perioden (0 - 360 min; hovedutfall).

I løpet av hver testdag vil det bli tatt totalt 4 muskelbiopsier gjennom 4 separate snitt, 2 biopsier fra venstre ben og 2 biopsier fra høyre ben. Totalt vil det bli tatt 13 ganger blodprøver i løpet av hver testdag, den første prøven som tas vil være 20mL de påfølgende prøvene 10mL, for totalt 140mL. I tillegg vil gastrointestinale (GI) symptomer bli vurdert ved t = -60, 30 og 180 minutter og smaklighet ved t = 15 minutter ved hjelp av spørreskjemaer (vedlegg F1.2).

Hver deltaker vil delta i 2 testdager (cross-over design). Testdagene er identiske (som beskrevet her ovenfor) bortsett fra følgende:

• testdrikk: melormproteindrikk den ene dagen, en kalorifattig placebo den andre dagen.