De effecten van het type eiwit en extra leucine op spiereiwitsynthese na inspanning

Voeding speelt een belangrijke rol in het faciliteren van de adaptieve respons
van de skeletspieren na training, waardoor spier re-conditionering kan worden
gemoduleerd. Eén trainingssessie stimuleert zowel eiwitsynthese en, in mindere
mate, spierafbraak. Echter, na inspanning zal de eiwit balans negatief blijven
in afwezigheid van voedselinname blijven. Eiwitbehoefte inname stimuleert
spiereiwitsynthese en remt eiwitafbraak, als zodanig stimuleert spiereiwit
aanmaak na zowel kracht- als duurtraining. Dit vergemakkelijkt de skeletspier
adaptieve respons en de hierna opeenvolgende sessies, waardoor spieren
effectiever herstellen. Hoewel het duidelijk is dat eiwitbehoefte inname de
eiwitsynthese effectief stimuleert, zowel in rust als na de training, is er
veel minder bekend over de hoeveelheid en het type eiwit na training en om het
effect op spier eiwitsynthese te maximaliseren. Moore et al. Laten zien dat na
de training de eiwitsynthese wordt verhoogd met inname van grotere hoeveelheden
eiwit; het bereiken van maximale stimulatie was na de inname van 20 g (ei)
eiwit. Dit heeft geleid tot het algemeen advies om tenminste 20 g van een hoge
kwaliteit eiwit in te nemen na training. Verbeteringen in eiwit balans en / of
eiwitsynthese na training zijn bekend na inname van verschillende soorten
eiwitten, zoals wei-eiwit, caseïne-eiwit, soja-eiwit, caseïne-eiwithydrolysaat,
ei-eiwit en volle melk en / of vetvrije melk. Echter, er zijn tot nu toe
slechts enkele studies die direct spiereiwit synthetische na inspanning hebben
vergeleken op de opname van verschillende soorten eiwitbronnen. Bijvoorbeeld,
Tang en collega's vergeleken de spier eiwit synthetische respons tussen wei,
caseïne en soja-eiwit na krachttraining bij jonge mannen en laten zien dat
wei-eiwit tot grotere eiwitsynthese leidde dan caseïne en soja. Soja was
intermediair, in dat het minder effectief is dan wei-eiwit, maar effectiever
dan caseïne op het stimuleren van de eiwitsynthese na krachttraining.
Eerder werk van onze eigen lab bevestigde de bevindingen van Tang en collega's
door te laten zien dat wei-eiwit eiwitsynthese in grotere mate stimuleerde bij
oudere mannen dan caseïne of caseïne hydrolysaat. Echter, koemelk eiwit (dat
voor 80% uit caseïne en 20% uit wei-eiwit bestaat) lijkt een anabool voordeel
te bieden ten opzichte van soja-eiwit na krachttraining. Tot op heden zijn er
geen studies die melkeiwit hebben vergeleken met de geïsoleerde eiwitten wei en
caseïne uit melk. De verschillen in de spier eiwitsynthese op de inname van
verschillende eiwitbronnen kunnen worden toegeschreven aan verschillen in eiwit
vertering en absorptie en de aminozuursamenstelling. Zowel eiwitvertering,
absorptie, als leucine gehalte lijken belangrijk te zijn om eiwitsynthese te
stimuleren, maar zijn zeker niet de enige factoren die verantwoordelijk zijn
voor het maximaliseren van eiwitsynthese na training. Caseïne en wei-eiwit zijn
toegepast in een onderzoek naar de impact van langzaam versus snelle
verteerbare eiwitten, maar dit werk is zeker niet representatief om de
vertering en absorptie van melkeiwit te benaderen. Bovendien, recent werk uit
onze onderzoekgroep verlengd dit eerdere werk door aan te tonen dat de anabole
respons op caseïne inname kan worden verhoogd door extra leucine hierbij in te
nemen. Onze hypothese in deze studie is dan ook dat melkeiwit net zo effectief
is als wei-eiwit op het bevorderen van de eiwitsynthese tijdens het herstel na
training. Verder speculeren wij dat de combinatie van leucine met een
plantaardig eiwit (soja-eiwit) de spiereiwitsynthese na training verder kan
stimuleren doordat soja-eiwit even effectief als melkeiwit spier eiwitsynthese
kan stimuleren na krachttraining. Dit is naast rehydratie en snel herstel van
uitgeput spierglycogeen, belangrijk doel om te stimuleren na krachttraining.
Hersteldranken bevatten zowel koolhydraten als eiwitten. Interessant is dat het
is aangetoond dat de gecombineerde inname van eiwit en koolhydraten
spierglycogeen snel verzadigen terwijl suboptimale hoeveelheden koolhydraten
worden ingenomen tijdens de eerste uren na inspanningsherstelfase. Bovendien,
hoewel koolhydraat inname eiwitsynthese na training kan moduleren kan het
spiereiwit afbraak na inspanning verlagen, waardoor de eiwit balans verbetert.
Het is duidelijk dat er toegepaste werk is nodig om de anabole eigenschappen
van verschillende eiwitbronnen na inspanning te definiëren wanneer deze worden
ingenomen in combinatie met koolhydraten; de gecombineerde inname zal zowel
spijsvertering en absorptie kinetiek van de verschillende eiwitbronnen en de
bijbehorende moduleren en hierdoor de postprandiale hormonale respons.
In dit project zullen we de respons op spiereiwitsynthese vergelijken na
inname van verschillende eiwitbronnen (wei, caseïne, en melkeiwit) en
plantaardig eiwit (soja-eiwit), gecombineerd met inname van koolhydraten
tijdens het herstel van intense krachttraining in jonge mannen. Verder zullen
we de invloed van het toevoegen van extra leucine aan soja-eiwit in combinatie
met een koolhydraten drank testen als strategie om de eigenschappen van
soja-eiwit om spiereiwitsynthese te stimuleren na inspanning. Deze bevindingen
zullen nieuwe inzichten geven op het gebied van toegepaste
inspanningsfysiologie en definiëren wat de beste eiwitbron is om te consumeren
in combinatie met koolhydraten om spieradaptatie na inspanning te
maximaliseren.

Algemene doelstelling

Het effect van inname van wei, caseïne, melkeiwit, en soja-eiwit met en zonder
extra leucine na inspanning in combinatie met koolhydraten op
spiereiwitsynthese in gezonde, jonge mannen.

studie 1
Doelstelling: de anabole eigenschappen van wei, caseïne en melkeiwitten
vergelijken wanneer deze worden ingenomen met een koolhydraatrijke drank na
inspanning bij jonge mannen.

studie 2
Doelstelling: de anabole eigenschappen van wei-eiwit, soja-eiwit en soja-eiwit
met extra leucine in een koolhydraatrijke drank vergelijken tijdens herstel na
inspanning bij jonge mannen.

Studie 1 Design: 48 gezonde mannen (leeftijd: 20-30 jaar) worden geincludeerd
na screening met medische vragenlijsten, voedings- en activiteitendagboekje en
lichaamssamenstelling (DEXA en anthropometische evaluatie).
Tijdens de testdag krijgen de proefpersonen koolhydraathoudende drank met of
zonder 20 g wei, caseïne of melkeiwit. Het koolhydraat drankje zonder extra
eiwit zal dienen als controlegroep. De inhoud van de dranken zal worden
gebaseerd op de lijn van de hersteldranken van Gatorade: namelijk 20 g eiwit en
45 g koolhydraten in 2,5 * 236 ml. D.m.v. stabiele isotopen methodiek in een
continue intraveneuze infusie van [13C6] phenylalanine worden zowel totale,
myofibrillare en mitochondriale eiwitsynthesesnelheden berekend. Bloedmonsters
worden genomen tijdens de infusieperiode (op t = -150, -90, -30 0, 15, 30, 60,
90, 120, 150, 180, 240, 300, 360 min) en er zullen in totaal 3 spierbiopten
worden genomen uit de vastus lateralis op t = 0 uur, 2 uur en 6 uur na inname
eiwit.

Studie 2 Design: 24 gezonde, jonge volwassen mannen (leeftijd: 20-30 jaar)
zullen worden geselecteerd om deel te nemen aan deze studie. Studie 2 zal
parallel worden uitgevoerd met studie 1, zodat het wei-eiwit in studie 1 dient
als controle groep voor studie 2.
In deze studie krijgen proefpersonen soja-eiwit plus de koolhydraatdrank met of
zonder ~ 0,4 g leucine (zodat de totale leucine-inhoud gelijk is aan die van 20
gram wei-eiwit gelijk).De inhoud van de drankjes zal worden gebaseerd op de
hersteldranken van Gatorade: 20 g eiwit en 45 g koolhydraten in 2,5 * 236 ml.
D.m.v. stabiele isotopen methodiek in een continue intraveneuze infusie van
[13C6] phenylalanine worden zowel totale, myofibrillare en mitochondriale
eiwitsynthesesnelheden berekend. Bloedmonsters zullen worden genomen tijdens de
infusieperiode (op t = -150, -90, -30 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 240,
300, 360 min) en er zullen in totaal 3 spierbiopten worden genomen uit de
vastus lateralis op t = 0 uur, 2 uur en 6 uur na inname eiwit.

Bezoek 1 - Screening
Na het tekenen van het toestemmingsformulier zullen de proefpersonen de eerste
(baseline) screening doen: gewicht, lengte, BMI. Propefpersonen zullen een
oefensessie voor de training hebben en de 1RM wordt vastgesteld. .

Bezoek 2 - Test Day
Proefpersonen komen nuchter naar de testdag en krijgt 2 catheters geplaatst
(verneus op de onderarm voor tracer infusie en in de hand voor herhaaldelijke
bloedmonsters). Na plaatsing van de catheters, zal een basaal bloedmonster
genomen.
-150 min: na het basale bloedmonster zal een tracer dosis worden toegediend,
onmiddellijk gevolgd door een continue infusie van [13C6] phenylalanine tracer.
-90 min: bloedmonster
-30 min: bloedmonster en training (warming-up op de fiets gevolgd door
krachttraining).
-0 min: bloedmonster, onmiddellijk gevolgd door een spierbiopt uit de vastus
lateralis.
0 min: (na de training): drankje
15 min: bloedmonster
30 min: bloedmonster
60 min: bloedmonster
90 min: bloedmonster
120 min: bloedmonster en spierbiopt
150 min: bloedmonster
180 min: bloedmonster
240 min: bloedmonster
300 min: bloedmonster
360 min: bloedmonster en spierbiopt

Gerandomiseerde, dubbelblinde, parallel ontwerp waarbij proefpersonen o.b.v. toeval worden toegewezen aan een van de 6 verschillende groepen: koolhydraten (placebo), wei-eiwit, caseïne-eiwit, melkeiwit, soja-eiwit, soja-eiwit + extra leucine.

Het onderzoek neemt in totaal twee dagen (vooronderzoek en testdag) in beslag.
Beide duren ongeveer 8 uur. Tussen het vooronderzoek en de testdag zit minimaal
7 dagen. De deelnemer heeft zelf geen voordeel van deelname aan het onderzoek.

De deelnemer wordt verzocht om gedurende 3 dagen voorafgaande aan de testdag
zijn normale eetpatroon aan te houden en geen alcoholische dranken te nuttigen.
De deelnemer verzocht om gedurende 2 dagen voorafgaande aan de testdag het door
ons verstrekte voedings- en activiteitendagboekje bij te houden. Om de
avondmaaltijd voorafgaande aan de testdag voor alle deelnemers gelijk te
houden, ontvangt de deelnemer een diepvries avondmaaltijd: het *Aviko
maaltijdpannetje*.

De deelnemer mag 3 dagen voorafgaande aan de testdag geen zware lichamelijke
inspanning leveren. Na het nemen van het spierbiopt mag de deelnemer direct
weer alles doen, zelfs sporten. Echter, indien de deelnemer de dag na het biopt
zwaar wil gaan sporten, wordt aanbevolen om de
zwachtel tot na het sporten te laten zitten.

Voor het maken van de scan wordt gebruik gemaakt van een zeer lage hoeveelheid
röntgenstraling. De blootstelling aan straling tijdens de scan is
verwaarloosbaar (ongeveer 0,001 mSv* ter vergelijking: de gemiddelde
achtergrondstraling die we elk jaar in Nederland ontvangen is 2,5 mSv).

Tijdens dit onderzoek wordt in totaal ongeveer 112 ml bloed afgenomen (14*8 mL
op de testdag). Het plaatsen van de infuuskraantjes tijdens het vooronderzoek
en de testdag kan mogelijk onaangenaam zijn en kan een blauwe plek tot gevolg
hebben.

De suikerdrank die de deelnemer krijgt tijdens het vooronderzoek bevat
standaard glucose. De testdrank die de deelnemer krijgt tijdens de testdag
bevat standaard eiwitten. Het volume van de testdrank is vergelijkbaar met 2
drinkglazen en dient zo snel mogelijk (liefst binnen 5 minuten) opgedronken te
worden. Het infuus dat de deelnemer gedurende de testdag krijgt toegediend
bevat standaard aminozuren die normaal ook in de bloedbaan/in het lichaam
voorkomen.

De spierbiopten zullen worden afgenomen door een ervaren arts. Een spierbiopt
kan soms pijnlijk zijn. Nabloedingen en infecties zijn mogelijk maar komen
zelden voor. De hoeveelheid spierweefsel die we bij u afnemen is per biopt
tussen de 100 en 150 mg. De incisie wordt met een hechtpleister afgeplakt en
zal binnen 2 dagen geheel dicht zijn. De dagen na het biopt kan er een stijf en
beurs gevoel in het bovenbeen optreden. Risico;s na een spierbiopt zijn een
nabloeding van de wond of een lokale ontsteking.