Wpływ spożycia białka Mealworm na syntezę białek mięśniowych po ćwiczeniach biegowych u ludzi (Centurion)

Aby ocenić, czy ochotnicy kwalifikują się do udziału w tym badaniu, zaprosimy ich na Uniwersytet na wizytę przesiewową. Na początku sesji przesiewowej zostanie wyjaśnione całe badanie eksperymentalne i udzielimy odpowiedzi na wszelkie potencjalne pytania. Następnie ochotnicy proszeni są o przeczytanie, wypełnienie i podpisanie formularza świadomej zgody. Po podpisaniu formularza świadomej zgody kwalifikacja uczestników zostanie oceniona na podstawie kryteriów włączenia i wykluczenia. Aby dokładniej ocenić, czy się kwalifikują, uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza medycznego w celu oceny ich ogólnego stanu zdrowia, stosowania leków, zwyczajowego przyjmowania pokarmów i aktywności fizycznej. Określona zostanie masa ciała (z dokładnością do 0,1 kg) i wzrost (z dokładnością do 0,01 m), a skład ciała zostanie oceniony za pomocą skanu absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DEXA). Skan DEXA to prosta, nieinwazyjna procedura. Na początku procedury badany zostanie poproszony o położenie się na stole do skanowania i pozostanie nieruchomy podczas pomiarów. Gdy skaner się porusza, wiązka o podwójnej energii przechodzi przez docelowy odcinek mięśnia szkieletowego i jest mierzona przez detektor. Ta procedura jest powtarzana, aż całe ciało zostanie zeskanowane i trwa około 3 minut.

Sesje przesiewowe będą odbywać się rano, a uczestnicy są poinstruowani, aby nie jeść rano śniadania, aby uniknąć zakłóceń w skanie DEXA.

W przypadku nieoczekiwanego stwierdzenia medycznego podczas badania przesiewowego osoby badane zawsze zostaną o tym powiadomione. Jeśli pacjent nie chce otrzymywać tego powiadomienia, nie może uczestniczyć w badaniu. Następnie daj uczestnikowi dostępną w handlu przekąskę. Wreszcie, Vo2peak zostanie określony za pomocą przyrostowego testu biegowego na zmęczenie wolicjonalne przy użyciu bieżni biegowej (Technogym, Rotterdam). Po 5-minutowej rozgrzewce z prędkością marszu (5 km/h) prędkość zostanie zwiększona (kobiety 8 km/h, mężczyźni 9 km/h) na trzy minuty. Następnie prędkość zostanie zwiększona do 11 km/h dla kobiet i 12 km/h dla mężczyzn na dwie minuty. Następnie prędkość biegu pozostanie stała, jednak nachylenie będzie wzrastać co 2 minuty o 2%, aż do wolicjonalnego zmęczenia. Pobór O2 i wydalanie CO2 (Omnical, Maastricht University, Holandia), prędkość biegu (v), nachylenie (%) i tętno (Finlandia Polarna) będą rejestrowane w każdym interwale. Oceny postrzeganego wysiłku (RPE) zostaną określone za pomocą skali Borga 6-20 po zakończeniu testu.

Po wizycie przesiewowej uczestnicy otrzymają 2-dniowy dziennik posiłków i aktywności, który należy wypełnić w ciągu 2 dni przed pierwszym dniem testu. Po 1. dniu testu uczestnicy otrzymają 2-dniowy dziennik posiłków i aktywności, który należy wypełnić w ciągu 2 dni poprzedzających 2. dzień testu.

Podczas tych 2 dni uczestnicy mogą jeść i pić żywność, którą normalnie spożywają, z wyjątkiem napojów alkoholowych i odżywek białkowych. Dodatkowo uczestnicy będą musieli spożyć znormalizowaną kolację i przekąskę wieczorem przed próbą eksperymentalną, nie później niż o 22:00. Ten standardowy obiad to „Aviko maaltijdpannetje” i można go kupić w zwykłym supermarkecie. Jako wieczorną przekąskę oferowany będzie „deser waniliowy Mondelice” i „Liga Evergreen”. Zostanie sprawdzona data ważności od producenta. Tymczasem posiłki będą przechowywane w odpowiedniej zamrażarce w kuchni dietetycznej w Metabolic Research Unit Maastricht (MRUM) na wydziale Biologii Człowieka. Badani otrzymają obiad na wieczór poprzedzający dzień testu 1 po sesji przesiewowej i otrzymają posiłek obiadowy do spożycia wieczorem przed dniem testu 2 pod koniec pierwszego dnia testu.

Wszyscy uczestnicy zostaną poinstruowani, aby powstrzymali się od wszelkiego rodzaju ciężkich ćwiczeń fizycznych przez 2 dni przed próbą eksperymentalną i zapisali swoje działania w dostarczonym dzienniku aktywności. Uczestnicy proszeni są o jak najdokładniejsze powtórzenie spożycia pokarmu i aktywności fizycznej w ciągu 2 dni poprzedzających dzień testu 1 w dniu testu 2.

Każdy uczestnik weźmie udział w 2 próbach eksperymentalnych trwających ~10h. Zarys protokołu badania przedstawiono na rycinie 3. Badani zostaną poinstruowani, aby stawić się na uniwersytecie o godzinie 7:45 rano na czczo i wypoczęci, co oznacza, że ​​uczestnicy nie mogą jeść ani pić (z wyjątkiem wody) od 22:00 w noc poprzedzającą próbę eksperymentalną i że zostaną poinstruowani, aby przybyć na uczelnię samochodem lub komunikacją miejską. Po przybyciu badanych na Uniwersytet poprosimy ich o założenie szortów, wyznaczenie masy ciała i przydzielenie do łóżka. Pacjenci będą odpoczywać w pozycji leżącej, a cewnik teflonowy zostanie wprowadzony do ogrzanej żyły grzbietowej dłoni i umieszczony w gorącym pojemniku (60°C) w celu pobrania arterializowanej krwi. Wyjściowa próbka krwi (20 ml) zostanie pobrana w t= -210 min w celu określenia poziomu wzbogacenia w aminokwasy przed interwencją. Po pobraniu podstawowej próbki krwi drugi cewnik teflonowy zostanie wprowadzony do żyły przedłokciowej ramienia przeciwległego w celu wykonania wlewu stabilnego izotopu z aminokwasami 13C6-fenyloalaniną i D2-tyrozyną. Na początku wlewu izotopu pule fenyloalaniny i tyrozyny w osoczu zostaną wypełnione pojedynczą dawką roztworu znacznika, a bezpośrednio po tym rozpocznie się ciągły wlew znacznika.

Podczas całego eksperymentalnego dnia testowego ręka z cewnikiem grzbietowym będzie wstępnie podgrzewana przez 10 minut przed każdym pobraniem krwi w gorącej komorze w temperaturze 60°C w celu zwiększenia przepływu krwi. Ułatwia to pobieranie krwi i zapobiega wymianie składników odżywczych z krwi do innych tkanek. Dlatego pozwala nam pobierać krew bogatą w składniki odżywcze (arterializowaną) z żyły. Próbki krwi arterialnej (10 ml) zostaną zebrane w t = -180, -120, -60 i 0 min w celu oceny wzbogacenia w znacznik w osoczu podczas infuzji znacznika w nocnym okresie spoczynku po absorpcji. Po 30-minutowym okresie wstępnej infuzji (t = -180), podczas którego infuzja znacznika osiąga stan stacjonarny, zostanie pobrana pierwsza biopsja mięśnia m. vastus lateralis w celu określenia wzbogacenia tła. W czasie t=-45 min wykonywane będą ćwiczenia biegowe (40 minut przy 70% tętna odpowiadającym VO2peak). Następnie w t=0 min zostanie pobrana druga biopsja tej samej nogi w celu oceny szybkości syntezy podstawowych białek mięśniowych. Natychmiast po drugiej biopsji badani spożywają białko mącznika (~0,38 g na kg masy ciała) lub bezkaloryczny napój placebo. Badani zostaną poinstruowani, aby spożyć posiłek w ciągu ~5 minut.

Po spożyciu napoju stoper zostanie zresetowany (t = 0 min), a próbki krwi arterialnej (10 ml) zostaną pobrane w t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 i 360 min podczas postu -okres posiłkowy w celu oceny profili aminokwasowych osocza i wzbogacenia. Aby określić poposiłkową syntezę białek mięśniowych (MPS), kolejne 2 biopsje zostaną pobrane w t = 180 i t = 360 min po spożyciu posiłku z przeciwległej nogi. Biopsja mięśnia w t = 180 min pozwoli na obliczenie szczytowego MPS. Ogólnie przyjmuje się, że szczytowe wskaźniki MPS mają większe znaczenie w przewidywaniu wyników adaptacyjnych mięśni niż MPS obliczane w dłuższym okresie. Jednak regularny czas między posiłkami/przekąskami bogatymi w białko wynosi zwykle ponad 3 godziny, a szczytowe tempo syntezy białek mięśniowych może pojawić się w różnych punktach czasowych, w zależności od spożywanego źródła białka. W ten sposób stymulacja tempa syntezy białek mięśniowych po spożyciu białka może wykraczać poza ten 3-godzinny punkt czasowy. Dlatego pobranie biopsji mięśnia w t = 360 min pozwala nam uzyskać istotne fizjologicznie informacje dotyczące czasu trwania odpowiedzi anabolicznej na spożycie białka. Łącznie, dzięki uzyskanym biopsjom możemy zmierzyć syntezę białek mięśniowych w stanie spoczynku (-180 - 0 min), wczesny okres po spożyciu białka (0 - 180 min), późny okres po spożyciu białka (180 - 360 min) oraz cały okres poposiłkowy (0 - 360 min; główny wynik).

W każdym dniu badania zostaną pobrane łącznie 4 biopsje mięśni poprzez 4 oddzielne nacięcia, 2 biopsje z lewej nogi i 2 biopsje z prawej nogi. W sumie każdego dnia badania zostanie pobranych 13 próbek krwi, pierwsza próbka, która zostanie pobrana, będzie miała objętość 20 ml, kolejne po 10 ml, co daje w sumie 140 ml. Dodatkowo objawy żołądkowo-jelitowe (GI) zostaną ocenione w t = -60, 30 i 180 minutach oraz smakowitość w t = 15 min za pomocą kwestionariuszy (Załącznik F1.2).

Każdy uczestnik weźmie udział w 2 dniach testowych (projekt cross-over). Dni testowe są identyczne (jak opisano powyżej), z wyjątkiem następujących dni:

• napój testowy: jednego dnia napój białkowy z robaków mącznika, drugiego dnia bezkaloryczne placebo.