Poprawa działania anabolicznego żywności pochodzenia roślinnego przy użyciu białek uzupełniających (CompProtein)

1. Wstępne przygotowanie do badania: Uczestnicy przybędą na wstępną sesję testową po całonocnym poście (około 10 godzin bez spożywania kalorycznych potraw/napojów) i powstrzymaniu się od ćwiczeń przez 72 godziny wcześniej. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek procedur osobistych uczestnicy zostaną poinformowani o procedurach i ryzyku związanym z uczestnictwem poprzez zapoznanie się z dokumentem świadomej zgody. Uczestnicy będą zachęcani do zadawania pytań i uzyskiwania odpowiedzi na nie przed pytaniem, czy chcą kontynuować. Potwierdzenie zostanie udokumentowane poprzez podpis na formularzu procesu świadomej zgody.

   1.1 Dane antropometryczne: Po wyrażeniu zgody zostanie zmierzony wzrost i masa ciała uczestników w celu potwierdzenia, że ​​wskaźnik masy ciała (BMI) mieści się w granicach kwalifikowalności (18,5–30 kg/m^2). Ponieważ uczestnicy zostali już ocenieni pod kątem wszystkich innych kryteriów włączenia i wykluczenia, kwalifikujący się BMI będzie skutkować włączeniem do badania i kontynuacją wstępnej sesji testowej. Po potwierdzeniu zakwalifikowania do badania ciśnienie krwi zostanie zmierzone przez przeszkolonego członka zespołu badawczego. Następnie skład ciała zostanie określony za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DEXA) zgodnie z zaleceniami producenta. W skrócie, uczestnicy zostaną poproszeni o zdjęcie wszystkich metalowych przedmiotów przed ułożeniem ich przez przeszkolonego technika w celu dokładnego pomiaru beztłuszczowej masy ciała i masy tłuszczowej. Skan trwa około 6-10 minut, podczas którego uczestnik zostanie poinstruowany, aby pozostał w bezruchu.

   1.2 Spoczynkowa przemiana materii: Spoczynkowa przemiana materii (RMR) będzie oceniana za pomocą kalorymetrii pośredniej. Jest to badanie bezwysiłkowe, w którym RMR mierzy się za pomocą zautomatyzowanego systemu analizy gazów. Urządzenie to mierzy zużycie tlenu i wytwarzanie dwutlenku węgla jako różnicę między stężeniem gazów wdychanych i wydychanych. Przed rozpoczęciem testu uczestnicy leżą na wznak na stole, a na ich szyję, głowę i ramiona założono przezroczysty, twardy plastikowy kaptur oraz miękką, przezroczystą plastikową zasłonę, aby wyłapać wydychane gazy. Następnie uczestnicy będą leżeć bez ruchu i nie zasypiać, podczas gdy rejestrowane będzie stężenie gazów oddechowych. Badanie zakończy się, gdy RMR będzie stabilne przez co najmniej 20 minut (zwykle ~30 minut od początku).

   1.3 Test maksymalnej liczby powtórzeń (10RM): Po badaniu tempa metabolizmu w spoczynku uczestnicy zostaną poddani badaniu 10RM pod kątem prostowania nóg i wyciskania nóg. Na początek uczestnicy będą jeździć na standardowym ergometrze rowerowym w wybranym przez siebie tempie przez około 5 minut. Następnie uczestnicy wykonają serię 8–10 powtórzeń przy ~50% przewidywanych 10RM, po czym nastąpi 1–2 minuty odpoczynku. Obciążenie zostanie wówczas ustawione na ~90% przewidywanych 10RM. Obciążenie zostanie zwiększone o 2,5-5,0% po każdej udanej próbie aż do niepowodzenia (zwykle w ciągu 5 prób). Pomiędzy próbami maksymalnymi przewidziano dwie minuty odpoczynku, a pomiędzy ćwiczeniami 5 minut. Najpierw zostanie przetestowane wyprostowanie nóg, a następnie wyciskanie nóg. Przed opuszczeniem laboratorium uczestnicy będą mogli zadać dowolne pytania przed zakończeniem sesji.

   1.4 Rejestr nawyków żywieniowych: Bieżące spożycie diety zostanie ocenione za pomocą internetowego, automatycznego systemu rejestrowania diety (ASA24). Uczestnicy otrzymają swoją indywidualną i prywatną nazwę użytkownika i hasło. Zostaną poproszeni o nagranie 3 kolejnych dni (2 dni powszednie, 1 dzień weekendu). Ponieważ jest to system online, mogą oni ukończyć proces poza siedzibą firmy, w wolnym czasie.

   1.5 Planowanie: Przed opuszczeniem laboratorium uczestnicy i zespół badawczy ustalą termin pierwszej próby infuzji (co najmniej 7 dni po wstępnych badaniach). Ponadto zespół badawczy zapewni uczestnikom standaryzowany posiłek do spożycia na noc poprzedzającą pierwszą infuzję oraz instrukcje dotyczące powstrzymania się od forsownych ćwiczeń i spożywania alkoholu przez 72 i 24 godziny przed pierwszą próbą. Uczestnicy otrzymają także poczęstunek przed opuszczeniem laboratorium.

2. Próby infuzji

2.1 Przygotowanie: Co najmniej 7 dni po wstępnym badaniu lub poprzedniej infuzji uczestnicy zostaną poproszeni o powrót do laboratorium w celu przeprowadzenia próby infuzji. Rankiem w przypadku każdej infuzji uczestnicy przybywają do laboratorium rano po całonocnej poszce (około 10 godzin bez spożywania kalorycznych potraw/napojów) i powstrzymywaniu się od forsownych ćwiczeń fizycznych i spożywania alkoholu odpowiednio przez 72 i 24 godziny. Przez 3 dni poprzedzające każde badanie uczestnicy zostaną poproszeni o rejestrowanie spożycia diety za pośrednictwem automatycznego, samodzielnego (24-godzinnego) systemu rejestracji diety online (ASA24).

2.2 Wlew stabilnych izotopów: Po przybyciu do laboratorium uczestnicy kładą się na wznak na łóżku klinicznym, a następnie wprowadza się cewnik dożylny do żyły grzbietowej dłoni lub ramienia. Należy podjąć nie więcej niż cztery próby założenia cewnika. Po pobraniu początkowej próbki krwi, przed rozpoczęciem ciągłego wlewu (0,05 µmol/kg/min) zostanie podana dawka podstawowa L-[ring-13C6]fenyloalaniny (2 µmol/kg/min) przy użyciu skalibrowanej pompy infuzyjnej. Zastosowane w tym eksperymencie znaczniki stabilnych izotopów aminokwasów nie są radioaktywne i są całkowicie bezpieczne. Te stabilne izotopy wzbogacą pulę aminokwasów w organizmie, umożliwiając określenie szybkości włączania aminokwasów do tkanek. Przygotowanie znaczników do podania dożylnego będzie odbywać się w sterylnym środowisku, pod wyciągiem z przepływem laminarnym przeznaczonym do przygotowywania znaczników i zgodnie z wytycznymi Dobrej Praktyki Wytwarzania.

2.3 Pobieranie krwi: Po rozpoczęciu wlewu drugi cewnik dożylny zostanie umieszczony po przeciwnej stronie w żyle ręki lub ramienia w celu ponownego pobrania krwi. Próbki krwi zostaną pobrane 12 razy podczas pierwszego wlewu i 10 razy podczas drugiego wlewu. W punktach czasowych pokrywających się z czasem biopsji (-150, -30 i 300 min) zostanie pobrane ~16 ml (7 ml osocza, 7 ml surowicy i ~2 ml odpadów). We wszystkich pozostałych punktach czasowych (-210, -90, 0, 30, 60, 90, 120, 180 i 240 min) zostanie zebrane ~9 ml (7 ml osocza i ~2 ml odpadów). Zatem całkowita objętość zebrana podczas pierwszego i drugiego wlewu wyniesie odpowiednio ~129 ml i ~104 ml. Krew będzie pobierana do probówek próżniowych za pomocą urządzenia dostępowego Leur-Lok podłączonego do 4-kierunkowego kurka odcinającego. Pomiędzy pociągnięciami cewnik będzie utrzymywany w stanie drożnym, poprzez kroplówkę soli fizjologicznej z małą szybkością (~60 cm3/godz.).

2.4 Pobieranie mięśni: W sumie zostanie pobranych pięć biopsji mięśni (trzy w ramach pierwszego wlewu i dwie podczas drugiego wlewu). Procedura biopsji polega na usunięciu małego fragmentu tkanki mięśniowej przy użyciu sterylnej pustej igły (igły Bergströma) i zostanie przeprowadzona przez dr Nicholasa Burda pod patronatem dr Jareda Willarda, MD. Uczestnicy będą odpoczywać na łóżku, a miejsce biopsji zostanie w razie potrzeby ogolone. Następnie obszar ten zostanie wysterylizowany przy użyciu 4% glukonianu chlorheksydyny, a następnie wstrzyknięty podskórnie 5 ml środka znieczulającego miejscowo (2% ksylokainy z adrenaliną 1:100 000), zachowując szczególną ostrożność, aby uniknąć przedostania się do mięśnia. Gdy środek znieczulający zacznie działać (~10 min), dr Burd wykona małe nacięcie (~4-5 mm) w skórze, aby utworzyć otwór, przez który można wprowadzić igłę do biopsji w celu pobrania tkanki. Doktor Burd szybko odetnie mały kawałek mięśnia (~50-100 mg; mniej więcej wielkości standardowej gumki do ołówka) i usunie igłę z nogi pacjenta. Podczas pobierania próbki (~30 sekund) badani mogą odczuwać uczucie głębokiego ucisku w nodze. Pod udo uczestnika zostanie umieszczona sterylna jednorazowa serweta, a do wszystkich zabiegów biopsyjnych będą używane sterylne rękawiczki.

Po zakończeniu biopsji przeszkolony członek zespołu badawczego będzie uciskał sterylną gazą do momentu ustania krwawienia (co najmniej 10 min). Następnie miejsce nacięcia zostanie zamknięte za pomocą szwów motylkowych (pasków Steri), po czym nałożony zostanie bandaż. Na bandaż zostanie nałożona elastyczna opaska uciskowa, aby zminimalizować ryzyko powstania siniaków. Następnie uczestnicy zostaną poinstruowani, aby pozostawić szwy motylkowe i opaskę uciskową na ranie odpowiednio na 96 i 24 godziny.

Uczestnik otrzyma „zestaw do pielęgnacji biopsji” (opisany w p. 10.1/Zestaw do pielęgnacji biopsji), aby po wyjściu z laboratorium właściwie pielęgnować nacięcie. Członek zespołu badawczego skontaktuje się z uczestnikami następnego dnia po badaniu, aby sprawdzić proces gojenia.

2.5 Ćwiczenia oporowe i spożycie posiłku: Natychmiast po zamknięciu drugiej biopsji w pierwszej próbie infuzji i po zamknięciu pierwszej biopsji w drugiej próbie uczestnicy rozpoczną rozgrzewkę przed ostrym atakiem ćwiczeń oporowych. Na początek uczestnicy będą jeździć na rowerze w wybranym przez siebie tempie na standardowym ergometrze rowerowym przez 5 minut. Następnie uczestnicy rozpoczną ćwiczenia oporowe. Uczestnicy wykonają serię rozgrzewkową na poziomie ~60% maksymalnego obciążenia wynoszącego dziesięć powtórzeń (10RM) zmierzonego podczas testów wstępnych, a następnie wykonają 4 serie po 10-12 powtórzeń na poziomie ~90% 10RM z 1-3 minutową przerwą pomiędzy seriami na wyprost nóg i prasa do nóg. Uczestnicy dopasowują obciążenie, serie i powtórzenia z pierwszego wlewu podczas drugiej próby.

Natychmiast po zakończeniu ćwiczenia uczestnicy wrócą do pomieszczenia infuzyjnego, aby spożyć posiłek. Podczas pierwszego wlewu uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do spożycia 246 g dostępnego w handlu ryżu i czarnej fasoli (~610 kcal; ~20 g białka, ~127 g węglowodanów) lub izokalorycznego i izoazotowego napoju zawierającego krystalizowane aminokwasy i maltodekstrynę. Podczas drugiej próby uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do spożycia pozostałego warunku.

Dostępny w handlu ryż i czarna fasola będą oddzielnie gotowane i mieszane tuż przed spożyciem w dniu próbnym naparu. Posiłek zostanie ugotowany do temperatury wewnętrznej co najmniej 50°F, zgodnie z minimalną temperaturą wewnętrzną USDA, mającą na celu zapobieganie chorobom przenoszonym przez żywność.