Næringsprofil og muskelproteinsyntese som svar på maisbrød laget av raffinert versus fullkorn maismel (PRO-CORN)

Indikatorer for lang levetid hos mennesker inkluderer skjelettmuskelmasse og styrke. Muskelmassen bestemmes av balansen mellom myofibrillær proteinsyntese og nedbrytning, påvirket av kosthold og fysisk aktivitet. Muskelstyrke er nært knyttet til muskelmasse, og aktiviteter som vektløfting inntil feil har vist seg å øke muskelproteinsyntesen, og øke muskelmassen og styrke over tid. Proteininntak er avgjørende for å opprettholde en positiv proteinbalanse og fremme muskelvekst. Mens animalske proteiner generelt er mer effektive enn planteproteiner til å fremme muskelproteinsyntese, er mange kulturer avhengige av plantebaserte matvarer, som mais, i stedet for animalske proteinkilder.

Mais (Zea mays) mel er en ledende stift i afrikanske dietter, der det konsumeres i ulike former, inkludert grøter og brød som Ugali i Øst-Afrika eller Fufu i Vest-Afrika. Ernæringsprofilen til dette maisbrødet varierer veldig avhengig av om det er laget med raffinert eller fullkorns maismel. Fullkorns maismel beholder kli, kimen og endospermen, og gir høyere fiber, vitaminer og mineraler, mens raffinert maismel primært inneholder endospermen. Selv om raffinert mais har lavere fiberinnhold, har den en høyere andel av det leucinrike zeinet, et viktig maisprotein. Disse ernæringsforskjellene kan ha en betydelig innvirkning på metabolismen og den generelle helsen.

Gitt at omtrent en femtedel av den globale befolkningen er avhengig av maismel som en kosttilskudd, kan forståelse av virkningen av raffinert versus fullkorn maismel på muskelproteinsyntese og serumaminosyreinnhold gi verdifull innsikt for kostholdsretningslinjer og folkehelse. Denne studien tar sikte på å utforske disse effektene, ved å sammenligne næringsprofilen og muskelproteinsynteseresponsen etter måltid med tradisjonelt afrikansk maisbrød laget med fullkorn versus raffinert maismel.

Hensikten med studien er å kvantifisere og sammenligne serumnærings- og hormonprofilen og muskelproteinsyntesehastigheter som svar på inntak av isonitrogene porsjoner av tradisjonelt afrikansk maisbrød laget av fullkorn eller raffinert maismel, sammen med mungbønnestuing.

Spesifikt mål 1: Beskriv den post-prandiale nærings- og hormonprofilen i serum i løpet av de 3 timene etter inntak av en porsjon mungbønnegryte med tradisjonelt afrikansk maisbrød laget av enten fullkorns maismel eller raffinert maismel.

Spesifikt mål 2: Sammenlign muligheten for en porsjon mungbønnegryte og tradisjonelt afrikansk maisbrød laget med enten fullkorns maismel eller raffinert maismel for å aktivere mTORC1-spesifikk og helmuskelproteinsyntese i en in vitro modell av muskel.

Studiedeltakere vil delta på CTSC Clinical Research Center ved to separate anledninger.

De to studiebesøkene vil bli planlagt over en 2-ukers periode (dvs. en gang per uke i 2 uker) på samme tid om morgenen etter en nattfaste på mer enn 12 timer. Deltakerne vil bli bedt om å avstå fra hard trening, koffein, nikotin og alkohol i 24 timer før hvert besøk. Kvinnelige deltakere vil planlegge besøk innen de to første ukene av menstruasjonssyklusen for å kontrollere for hormonsvingninger som kan påvirke fordøyelsen og metabolismen.

Ved ankomst til forskningssenteret for første prøvebesøk vil hver deltakers høyde og vekt bli målt. De vil også fylle ut et spørreskjema som dekker deres fysiske aktivitet og kostholdsvaner.

I. Baseline blodprøvetaking.

Deltakerne vil bli sittende i individuelle testrom utstyrt med tilbakelente lenestoler. En sykepleier vil sette inn et 22G-kateter i en underarmsvene for å samle en innledende 5 mL baseline-blodprøve.

II. Testmåltid.

Etter baseline blodprøvetaking, vil deltakerne innta ett av de to maisbrødtestmåltidene. Måltidet består av en porsjon mungbønnegryte og en isonitrogen mengde enten fullkornsbrød eller raffinert maismelbasert maisbrød:

Maten veies før tilberedning, og en åttendedel av en teskje salt vil bli tilsatt for å forbedre smaken, og deltakerne vil bli bedt om å innta måltidet innen 10 minutter, mens de tygger grundig. Deltakerne vil også drikke et 250 ml glass vann til måltidet.

III. Postprandiale blodprøver.

Etter testmåltidet vil deltakerne forbli på forskningsstedet i sine testrom i 3 timer, hvor de kan ta med bøker eller elektroniske enheter for å okkupere seg selv. Fem ekstra 5 mL blodprøver vil bli samlet inn 30, 60, 90, 120 og 180 minutter etter måltid, totalt 30 mL per besøk, og 60 mL for deltakere som fullfører studien.

Blodprøver vil bli samlet i 5 mL serumseparerende rør. Prøver vil koagulere før sentrifugering ved 1000 x g i 10 minutter. Serumet vil deretter fryses og lagres ved -80°C. En milliliter fra hver serumprøve vil bli brukt til å bestemme nærings- og hormonkonsentrasjoner. Resten vil bli brukt til muskelproteinsyntese og mTORC1 bioassay-analyse.