Профиль питательных веществ и синтез мышечного белка в ответ на употребление кукурузного хлеба, приготовленного из рафинированной и цельнозерновой кукурузной муки (PRO-CORN)

Показателями долголетия человека являются масса и сила скелетных мышц. Мышечная масса определяется балансом между синтезом и деградацией миофибриллярного белка, на который влияет диета и физическая активность. Мышечная сила тесно связана с мышечной массой, и было доказано, что такие занятия, как поднятие тяжестей до отказа, увеличивают синтез мышечного белка, увеличивая мышечную массу и силу с течением времени. Потребление белка необходимо для поддержания положительного белкового баланса и содействия росту мышц. Хотя животные белки, как правило, более эффективны в стимулировании синтеза мышечного белка, чем растительные белки, многие культуры полагаются на основные продукты растительного происхождения, такие как кукуруза, а не на источники белка животного происхождения.

Кукурузная мука (Zea mays) является основным продуктом питания в африканской диете, где ее употребляют в различных формах, включая каши и хлеб, такие как Угали в Восточной Африке или Фуфу в Западной Африке. Пищевая ценность этого кукурузного хлеба сильно варьируется в зависимости от того, изготовлен ли он из рафинированной или цельнозерновой кукурузной муки. Цельнозерновая кукурузная мука сохраняет отруби, зародыши и эндосперм, обеспечивая больше клетчатки, витаминов и минералов, тогда как рафинированная кукурузная мука в основном содержит эндосперм. Хотя в рафинированной кукурузе содержится меньше клетчатки, в ней выше доля богатого лейцином зеина, основного белка кукурузы. Эти различия в питании могут существенно повлиять на обмен веществ и общее состояние здоровья.

Учитывая, что примерно пятая часть населения мира использует кукурузную муку в качестве основного продукта питания, понимание влияния рафинированной кукурузной муки по сравнению с цельнозерновой на синтез мышечного белка и содержание аминокислот в сыворотке может дать ценную информацию для диетических рекомендаций и общественного здравоохранения. Целью данного исследования является изучение этих эффектов путем сравнения профиля питательных веществ после еды и реакции синтеза мышечного белка на традиционный африканский кукурузный хлеб, приготовленный из цельнозерновой муки, с рафинированной кукурузной мукой.

Цель исследования — количественно оценить и сравнить питательные вещества и гормональный профиль сыворотки крови, а также скорость синтеза мышечного белка в ответ на употребление изонитрогенных порций традиционного африканского кукурузного хлеба, приготовленного из цельнозерновой или рафинированной кукурузной муки, в сочетании с тушеным машем.

Конкретная цель 1: Описать постпрандиальный питательный и гормональный профиль сыворотки крови через 3 часа после употребления порции тушеного маша с традиционным африканским кукурузным хлебом, приготовленным либо из цельнозерновой кукурузной муки, либо из рафинированной кукурузной муки.

Конкретная цель 2: Сравнить способность порции рагу из маша и традиционного африканского кукурузного хлеба, приготовленного либо из цельнозерновой кукурузной муки, либо из рафинированной кукурузной муки, активировать синтез белка, специфичного для mTORC1, и цельномышечного белка на модели мышц in vitro.

Участники исследования посетят Центр клинических исследований CTSC два раза.

Два учебных визита будут запланированы на двухнедельный период (т. е. один раз в неделю в течение 2 недель) в одно и то же время утром после ночного голодания продолжительностью более 12 часов. Участникам будет предложено воздержаться от энергичных физических упражнений, употребления кофеина, никотина и алкоголя в течение 24 часов перед каждым посещением. Участницы-женщины планируют свои визиты в течение первых двух недель менструального цикла, чтобы контролировать гормональные колебания, которые могут повлиять на пищеварение и обмен веществ.

По прибытии в исследовательский центр для первого тестового визита каждому участнику будут измерены рост и вес. Они также заполнят анкету, охватывающую их физическую активность и пищевые привычки.

I. Исходный анализ крови.

Участники будут сидеть в отдельных комнатах для тестирования, оборудованных креслами для флеботомии с откидной спинкой. Медсестра введет катетер 22G в вену предплечья, чтобы взять исходный образец крови объемом 5 мл.

II. Тестовый обед.

После базового сбора крови участники съедят один из двух тестовых блюд из кукурузного хлеба. Еда состоит из порции рагу из маша и изоазотистого количества кукурузного хлеба на основе цельнозерновой или рафинированной кукурузной муки:

Перед приготовлением пищу взвешивают, в нее добавляют восьмую часть чайной ложки соли для улучшения вкуса, а участников просят съесть еду в течение 10 минут, тщательно пережевывая. Участники также выпьют стакан воды объемом 250 мл во время еды.

III. Постпрандиальный забор крови.

После тестового обеда участники останутся на месте исследования в своих комнатах для тестирования в течение 3 часов, куда они могут принести книги или электронные устройства, чтобы занять себя. Пять дополнительных образцов крови по 5 мл будут взяты через 30, 60, 90, 120 и 180 минут после еды, всего 30 мл за посещение и 60 мл для участников, завершивших исследование.

Образцы крови будут собраны в пробирки для отделения сыворотки емкостью 5 мл. Образцы свернутся перед центрифугированием при 1000 x g в течение 10 минут. Затем сыворотку замораживают и хранят при -80°C. Один миллилитр каждого образца сыворотки будет использоваться для определения концентрации питательных веществ и гормонов. Оставшаяся часть будет использована для синтеза мышечного белка и биоанализа mTORC1.