Влияние сыворотки и коллагена на СМП

Возрастное снижение массы и силы скелетных мышц, называемое саркопенией, связано с множеством метаболических заболеваний, включая, помимо прочего, рак, инсульт, микрососудистые заболевания, диабет 2 типа, болезни Паркинсона и Альцгеймера. Кроме того, снижение массы скелетных мышц также сопровождается еще более резким снижением силы скелетных мышц, известным как динапения, что является предрасположенностью к инвалидности и падениям. Саркопения начинается на 5-м десятилетии жизни и протекает, по крайней мере, на основе популяционных оценок, с потерей ~ 0,8% в год, при этом потери силы более значительны и более вариабельны на уровне 2-5% в год после 50 лет. Стратегии, направленные на компенсацию потери мышечной массы при старении, необходимы для поддержания качества жизни и способности выполнять повседневные действия у пожилых людей.

В основе потери массы скелетных мышц лежит дисбаланс между скоростью синтеза мышечного белка (MPS) и распадом мышечного белка (MPB). Известно, что у здоровых людей изменение скорости СМП в ответ на сократительную активность и белковое питание является первичным локусом контроля мышечной массы человека. С возрастом базальные уровни СМП не меняются по сравнению с более молодыми людьми, однако усиление реакции СМП после анаболического стимула, такого как упражнения с отягощениями или прием белка, притупляется, когда участники подвергаются воздействию одного и того же стимула, называемого анаболическим сопротивлением. Например, пожилым людям требуется в 3-6 раз больше объема упражнений с отягощениями и 0,4 г/кг по сравнению с 0,24 г/кг дозы высококачественного белка, чтобы стимулировать базальные скорости синтеза мышечного белка.

Качество и доза белка также имеют решающее значение для достижения максимального увеличения СМП. Важность усвояемости аминокислот имеет решающее значение, поскольку непереваренные пищевые белки могут не всасываться и выводиться из организма, а не всасываться в тонком кишечнике или способствовать набору мышечной массы. Продовольственная и сельскохозяйственная организация одобрила показатель усвояемости незаменимых аминокислот (DIAAS) для оценки качества белка, поскольку он позволяет различать белки, которые ранее были классифицированы по эквивалентному значению. Согласно DIAAS, белки с наивысшей усвояемостью и качеством — это два основных молочных белка, казеин и сыворотка, которые имеют баллы 1,18 и 1,09 соответственно, тогда как гидролизованные пептиды коллагена (полученные из костей и хрящевых тканей) имеют балл 0, поскольку он отсутствует аминокислота триптофан. Важно отметить, что казеин и сыворотка имеют более высокое содержание лейцина, чем пептиды коллагена, включая больше других незаменимых аминокислот. Это особенно важно, поскольку данные нашей собственной лаборатории показали, что увеличение концентрации лейцина в напитке с низким содержанием белка, смешанного с макронутриентами, снижает частоту постпрандиального СМП до тех, которые наблюдались при более высоком содержании белка. Более того, лейцин является ключевым триггером механистической мишени рапамицинового комплекса 1 (mTORC1), серин/треонинкиназы с молекулярной массой 280 кДа, которая, как известно, активирует ключевые факторы инициации трансляции, участвующие в СМП. Таким образом, дозы белка более низкого качества, такого как гидролизованный коллаген, теоретически требуют большей дозы, чтобы вызвать аналогичную реакцию на сыворотку или казеин.

Использование гидролизованного коллагена в качестве добавки для усиления анаболизма скелетных мышц ранее почти не рассматривалось в литературе, при этом большинство исследований на людях включало использование добавки пептида коллагена для улучшения содержания коллагена в тканях, таких как волосы, кожа и хрящевые суставы. В современной литературе было обнаружено, что добавки с коллагеновыми пептидами в сочетании с упражнениями с отягощениями оказывают заметное влияние на увеличение мышечной массы у пожилых мужчин с сопутствующим значительным уменьшением жировой массы в течение 12-недельного тренировочного периода. Было также обнаружено, что он оказывает заметное влияние на баланс азота у пожилых женщин по сравнению с сывороточным белком, несмотря на то, что содержание лейцина в коллагене составляет 1/16 от содержания в изоляте сывороточного белка. Если анаболический потенциал гидролизованного коллагена будет соответствовать анаболическому потенциалу сывороточного протеина, это может стать важным, экономически эффективным и осуществимым методом, с помощью которого пожилые люди смогут выполнять рекомендуемые рекомендации по потреблению белка.

Прием протеина после упражнений с отягощениями обеспечивает мощный и дополнительный стимул по сравнению с любым анаболическим эффектом в отдельности. Было показано, что упражнения с отягощениями повышают чувствительность мышц к воздействию белка. Наша лаборатория ранее показала, что пожилые люди достигают наибольшего увеличения СМП после тренировки с отягощениями при употреблении 40 г сывороточного протеина, и этот эффект был больше, чем при употреблении 40 г белка без упражнений. Для нашего понимания потребностей пожилых людей в белке будет важно определить, действительно ли потребление сывороточного белка и пептидов коллагена эквивалентно и может ли оно использоваться для усиления реакции синтеза мышечного белка после упражнений с отягощениями у пожилых людей.

Многие исследования, в которых оцениваются резкие изменения показателей СМП в ответ на потребление белка, делают это путем введения меченого индикатора аминокислоты и расчета включения этого индикатора в скелетные мышцы в течение нескольких часов. Хотя этот подход дает важную информацию, особенно в сочетании с количественными показателями изменений мышечной массы, такими как МРТ, оценка MPS, измеренного с помощью введения индикатора, ограничена ~ 5-6 часами. Таким образом, недавние разработки аналитических методов позволили использовать методологию дейтерированной воды, которая позволяет оценивать MPS с гораздо более длительными периодами включения, т. Е. От дней до недель. Действительно, этот метод был недавно подтвержден, и его использование в настоящее время вызывает интерес у многих исследователей. Однако лишь несколько лабораторий продемонстрировали способность компетентно выполнять это измерение. Фактически, мы недавно провели два исследования с использованием этой методологии, и полученные нами значения MPS полностью соответствуют опубликованным отчетам. Мы предполагаем, что использование методологии дейтерированной воды в сочетании с использованием индикаторов стабильных изотопов предоставит нам измерения СМП как в контролируемой острой, так и в свободноживущей ситуации и станет существенным шагом вперед в определении механизмов, лежащих в основе белка. проглатывание и старение.