Forbedre den anabole virkningen av plantebasert mat ved å bruke komplementære proteiner (CompProtein)

1. Foreløpig testforberedelse: Deltakerne vil ankomme til den foreløpige testøkten etter en faste over natten (ca. 10 timer ingen kaloriinntatt mat/drikke) og etter å ha avstått fra trening i 72 timer før. Før eventuelle personlige prosedyrer, vil deltakerne bli informert om prosedyrene og risikoene forbundet med deltakelse ved å gjennomgå det informerte samtykkedokumentet. Deltakerne vil bli oppfordret til å stille spørsmål og få spørsmålene besvart før de blir spurt om de ønsker å fortsette. Bekreftelsen vil bli dokumentert via signatur på et prosessskjema for informert samtykke.

   1.1 Antropometri: Etter samtykke vil deltakernes høyde og vekt bli målt for å bekrefte at kroppsmasseindeksen (BMI) er innenfor kvalifikasjonsgrensene (18,5 - 30 kg/m^2). Siden deltakerne allerede har blitt vurdert for alle andre inkluderings- og eksklusjonskriterier, vil en kvalifisert BMI resultere i studieinkludering og fortsettelse av den foreløpige testøkten. Etter bekreftelse av studiekvalifisering, vil blodtrykket bli målt av et opplært medlem av forskerteamet. Deretter vil kroppssammensetningen bestemmes via dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA) i henhold til produsentens anbefalinger. Kort fortalt vil deltakerne bli bedt om å fjerne alle metallgjenstander fra personen sin før de blir plassert av en utdannet tekniker for nøyaktig måling av mager kroppsmasse og fettmasse. Skanningen varer i omtrent 6-10 minutter, hvor deltakeren vil bli bedt om å forbli urørlig.

   1.2 Metabolisk hastighet i hvile: Metabolisk hastighet i hvile (RMR) vil bli vurdert via indirekte kalorimetri. Dette er en ikke-anstrengelsestest der RMR måles ved hjelp av et automatisert gassanalysesystem. Denne enheten måler oksygenforbruk og karbondioksidproduksjon som forskjellen mellom innåndet og utløpt gasskonsentrasjon. Før testen begynner, vil deltakerne ligge på rygg på et bord, og en klar, hard plasthette og myk, gjennomsiktig plastduk vil bli plassert over deltakernes nakke, hode og skuldre for å fange opp utløpte gasser. Deltakerne vil da ligge urørlig uten å sovne mens luftveisgasskonsentrasjoner fanges opp. Testingen avsluttes når RMR er stabil i minst 20 minutter (vanligvis ~30 minutter fra starten).

   1.3 Maksimumstesting med ti repetisjoner (10RM): Etter testing av stoffskifte i hvile, vil deltakerne få testet 10RM for benforlengelse og benpress. Til å begynne med vil deltakerne sykle i et selvvalgt tempo på et standard sykkelergometer i ~5 minutter. Deltakerne vil deretter fullføre et sett med 8-10 repetisjoner ved ~50% av deres anslåtte 10RM etterfulgt av 1-2 minutters hvile. Belastningen vil da bli satt til ~90% av deres anslåtte 10RM. Belastningen vil økes med 2,5-5,0 % etter hvert vellykket forsøk til feil (vanligvis innen 5 forsøk). To minutter hvile vil bli fordelt mellom maksimale forsøk og 5 minutter mellom øvelsene. Benforlengelse testes først etterfulgt av benpress. Før de forlater laboratoriet, vil deltakerne få lov til å stille spørsmål de har før de avslutter økten.

   1.4 Vanlig diettjournal: Nåværende diettinntak vil bli vurdert gjennom et online automatisert selvadministrert (ASA24) kostholdsregistersystem. Deltakerne vil motta sitt individuelle og private brukernavn og passord. De vil bli bedt om å registrere 3 påfølgende dager (2 hverdager, 1 helgedag). Siden det er et nettbasert system, kan de fullføre off-site, på fritiden.

   1.5 Planlegging: Før de forlater laboratoriet, vil deltakerne og forskningsteamet identifisere en dato for den første infusjonsforsøket (minst 7 dager etter foreløpig testing). Videre vil forskerteamet gi deltakerne et standardisert måltid som de kan innta natten før den første infusjonen og instruksjoner om å avstå fra anstrengende trening og alkoholforbruk i 72 og 24 timer før den første prøven. Deltakerne vil også bli tilbudt en matbit før de forlater laboratoriet.

2. Infusjonsforsøk

2.1 Forberedelse: Minst 7 dager etter foreløpig testing eller forrige infusjon, vil deltakerne bli bedt om å returnere til laboratoriet for en infusjonsforsøk. På morgenen for hver infusjon, vil deltakerne ankomme laboratoriet om morgenen etter en faste over natten (~10 timer ingen kaloriinntatt mat/drikke) og etter å ha avstått fra anstrengende trening og alkoholforbruk i henholdsvis 72 og 24 timer. I 3 dager før hver utprøving vil deltakerne bli bedt om å registrere kostholdsinntaket via et online automatisert selvadministrert (24 timers) kostholdsregistreringssystem (ASA24).

2.2 Stabil isotopinfusjon: Ved ankomst til laboratoriet vil deltakerne legge seg på rygg på en klinikkstil før de får et intravenøst ​​kateter plassert i en dorsal hånd- eller armvene. Det vil ikke bli gjort mer enn fire forsøk på å sette kateteret. Etter baseline blodprøvetaking vil en priming dose av L-[ring-13C6]fenylalanin (2 μmol/kg) administreres før initiering av en konstant infusjon (0,05 μmol/kg/min) ved bruk av en kalibrert infusjonspumpe. De stabile isotop-aminosyresporstoffene brukt i dette eksperimentet er ikke radioaktive og er helt trygge. Disse stabile isotopene vil berike aminosyrebassenget i kroppen, slik at vi kan identifisere hastigheten for inkorporering av aminosyrer i vevene. Tilberedning av sporstoffer for intravenøs administrering vil skje i et sterilt miljø under en laminær strømningshette dedikert til klargjøring av sporstoffer og i samsvar med retningslinjer for god produksjonspraksis.

2.3 Blodprøvetaking: Etter initiering av infusjonen vil et andre intravenøst ​​kateter plasseres i den kontralaterale siden i en hånd- eller armvene for gjentatt blodprøvetaking. Blodprøver vil bli tatt vil bli tatt 12 ganger under den første infusjonen og 10 ganger under den andre infusjonen. På tidspunkter som sammenfaller med biopsitider (-150, -30 og 300 min), vil ~16 ml samles opp (7 ml plasma, 7 ml serum og ~2 ml avfall). På alle andre tidspunkter (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 og 240 min) vil ~9 mL samles inn (7 mL plasma og ~2 mL avfall). Dermed vil det totale volumet samlet under den første infusjonen og den andre infusjonen være henholdsvis ~129 ml og ~104 ml. Blod vil bli samlet inn i evakuerte rør ved hjelp av Leur-Lok tilgangsenhet koblet til en 4-veis stoppekran. Mellom trekk vil kateteret holdes åpent ved bruk av et saltvannsdrypp med lav hastighet (~60 cc/time).

2.4 Muskelinnsamling: Totalt fem muskelbiopsier vil bli samlet inn (tre som en del av 1. infusjon og to under 2. infusjon). Biopsiprosedyren innebærer fjerning av et lite stykke muskelvev ved hjelp av en steril hul nål (Bergström nål) og vil bli utført av Dr. Nicholas Burd i regi av Dr. Jared Willard, MD. Deltakerne vil hvile på en seng og området for biopsien vil bli barbert om nødvendig. Deretter vil området steriliseres med 4 % klorheksidinglukonat før 5 mL lokalbedøvelse (2 % Xylocaine med 1:100 000 epinefrin) injiseres subkutant med spesiell forsiktighet for å unngå infiltrering av muskelen. Når bedøvelsen er aktiv (~10 min), vil Dr. Burd lage et lite snitt (~4-5 mm) i huden for å lage en åpning gjennom hvilken biopsinålen kan settes inn for vevsinnsamling. Dr. Burd vil raskt kutte av et lite stykke muskel (~50-100 mg; omtrent på størrelse med et standard blyantvisker) og fjerne nålen fra forsøkspersonens ben. Under prøvetakingen (~30 sek) kan forsøkspersonene føle en følelse av dypt trykk i benet. En steril engangsduk vil bli plassert under deltakerens lår og sterile hansker vil bli brukt for alle biopsiprosedyrer.

Etter at biopsien er fullført, vil et opplært medlem av forskerteamet legge press med steril gasbind til blødningen stopper (minst 10 min). Deretter vil snittstedet lukkes ved hjelp av sommerfuglsting (Steri-strips) etterfulgt av påføring av en bandasje. En elastisk trykkinnpakning legges på toppen av bandasjen for å minimere sjansen for blåmerker. Deltakerne vil da bli bedt om å la sommerfuglstingene og trykkinnpakningen ligge på såret i henholdsvis 96 og 24 timer.

Deltakeren vil bli utstyrt med et "biopsipleiesett" (beskrevet i avsnitt 10.1/Biopsypleiesett) for å kunne ta vare på snittet på riktig måte etter å ha forlatt laboratoriet. Et medlem av forskerteamet vil kontakte deltakerne dagen etter utprøvingen for å sjekke helingsprosessen.

2.5 Motstandstrening og måltidssvelging: Umiddelbart etter lukking av den andre biopsien i den første infusjonsforsøket og etter lukkingen av den første biopsien i den andre prøven vil deltakerne begynne å varme opp for en akutt anfall av motstandstrening. Til å begynne med vil deltakerne sykle i et selvvalgt tempo på et standard sykkelergometer i 5 minutter. Deretter vil deltakerne begynne motstandstrening. Deltakerne vil fullføre et oppvarmingssett med ~60 % av maksimum ti repetisjoner (10RM) målt ved innledende testing etterfulgt av 4 sett med 10–12 repetisjoner ved ~90 % 10RM med 1–3 minutters hvile mellom settene for både benforlengelse og benpress. Deltakerne vil matche belastningen, settene og repetisjonene fra den første infusjonen under den andre prøven.

Umiddelbart etter fullføringsøvelsen vil deltakerne returnere til infusjonsrommet for å innta måltidet. Under deres første infusjon vil deltakerne bli tilfeldig tildelt til å konsumere enten 246 g kommersielt tilgjengelig ris og svarte bønner (~610 kcal; ~20 g protein, ~127 g karbohydrat) eller isokalorisk og isonitrogen drikk av krystalliserte aminosyrer og maltodekstrin. Under den andre prøven vil deltakerne bli tilfeldig tildelt for å konsumere den gjenværende tilstanden.

Kommersielt tilgjengelig ris og svarte bønner vil bli tilberedt separat og blandet rett før inntak på infusjonsprøvedagen. Måltidet tilberedes til en innvendig temperatur på minst 160°F i samsvar med USDAs minste indre temperatur for å forhindre matbåren sykdom.