Hlavním zjištěním této studie je, že kombinace volných EAA a syrovátkového proteinu je u zdravých mladých dobrovolníků vysoce anabolická. Anabolická odezva na složení volných EAA a bílkovin byla závislá na dávce. Zajímavé je, že přírůstek NB po konzumaci 12,6 g volných EAA plus syrovátkového proteinu byl významně větší než odezva NB na konzumaci 6,3 g volného EAA/proteinového přípravku při normalizaci na množství zkonzumovaného přípravku (obr. 4), a to v důsledku většího potlačení odbourávání bílkovin. Anabolická odezva na obě dávky volného EAA/proteinového produktu byla při normalizaci na zkonzumované množství větší než odezva na komerční nápoj na bázi syrovátkových bílkovin. Při normalizaci na zkonzumované množství výrobku byla odezva NB na nízkou dávku volných EAA/bílkovin přibližně třikrát větší než odezva na výrobek se syrovátkovou bílkovinou a odezva NB na vysokou dávku volných EAA/bílkovin přibližně šestkrát větší než odezva na výrobek se syrovátkovou bílkovinou.

Anabolický přínos doplňků stravy se syrovátkovou bílkovinou je dobře znám, a to jak u sedavých jedinců, tak i jako doplněk fyzického tréninku (např. Podobně je dobře zdokumentováno, že konzumace volných doplňků stravy na bázi EAA stimuluje syntézu svalových bílkovin a čistou bilanci bílkovin , a trvalá konzumace zlepšuje fyzické funkce u starších jedinců . Bylo zjištěno, že stimulace syntézy svalových bílkovin konzumací méně než 4 g EAA je stejně velká jako odezva na konzumaci 25 g dávky syrovátkových bílkovin . Zvýšený anabolický účinek volných doplňků stravy s EAA někteří připisují aktivaci mTORC1 a příbuzných látek podílejících se na iniciaci syntézy bílkovin . Uvádí se, že zejména leucin hraje klíčovou roli v aktivaci mTORC1, a tím i ve stimulaci syntézy svalových bílkovin . Představa, že přídavek volného leucinu k dávce dietního proteinu aktivuje mTORC1, a tím zesiluje anabolickou odezvu na aminokyseliny v proteinu, byla testována v předchozích studiích . Výsledky studií, v nichž byl volný leucin přidáván do dietních bílkovin nebo do kompletních jídel, byly neuspokojivé. Za okolností zhoršené anabolické odezvy, k níž dochází například při nádorové kachexii, může přídavek leucinu do nutriční kompozice na bázi syrovátky anabolickou odezvu posílit . U zdravých mladších osob je však jakýkoli příznivý účinek přídavku volného leucinu k intaktní bílkovině krátkodobý nebo není zjištěn . Problém s přidáním pouze leucinu do bílkovin ve stravě spočívá v tom, že dostupnost ostatních EAA se stává limitující. Zejména plazmatické koncentrace ostatních aminokyselin s rozvětveným řetězcem (valinu a izoleucinu) klesají pod hladinu nalačno, když se k intaktní bílkovině přidává pouze leucin navíc .

Současná studie je první, o které víme, v níž byla vyvážená formulace volných EAA kombinována se syrovátkovou bílkovinou. Tato formulace se lišila od většiny výživových složení EAA tím, že leucin tvořil pouze 20 % volných EAA. Bylo postulováno, že velikost anabolické odezvy na bílkoviny ve stravě je dána spíše zvýšením plazmatické koncentrace leucinu než množstvím přijatých bílkovin . Na podporu tohoto pohledu vyžaduje složení EAA určené pro starší jedince neúměrně vysoké procento leucinu, aby se maximalizovala anabolická odpověď, než by se dalo předpokládat ze složení svalové bílkoviny . Nepřiměřeně vysoký obsah leucinu ve složeních určených ke stimulaci anabolické odezvy u mladších zdravých dobrovolníků však není nutný . V současné studii byl obsah leucinu ve složení EAA/proteinu spíše založen na množství potřebném k udržení rovnováhy mezi všemi syntetickými prekurzory bílkovin . Zařazením pouze 20 % EAA ve formě leucinu bylo možné zvýšit relativní podíly ostatních EAA, a tím zajistit všechny prekurzory nezbytné pro syntézu tělesných bílkovin. Dokonce i při nízké dávce volných EAA tvořených pouze 20 % leucinu se plazmatická koncentrace leucinu zvýšila téměř 3krát (obr. 2), zatímco koncentrace ostatních EAA se zvýšila úměrně jejich potřebám pro syntézu svalových bílkovin.

Kromě možnosti vytvořit složení s přesným poměrem EAA mají volné EAA tu výhodu, že se rychle a úplně vstřebávají . Rychlá vrcholová odezva plazmatických EAA je pravděpodobně klíčovým důvodem jejich účinnosti . Na druhou stranu je celková doba trvání odezvy omezená, protože stejně jako koncentrace EAA v krvi rychle stoupá, tak také rychle klesá . Z tohoto důvodu složení testované v této studii obsahuje kromě EAA také bílkoviny, aby se prodloužila anabolická odezva v době po konzumaci.

Nezbytné aminokyseliny (NEAA) nejsou pro akutní anabolickou odezvu na konzumaci EAA potřebné . Je to proto, že NEAA jsou v těle normálně produkovány dostatečně rychle, aby se zabránilo jejich nedostatku. Na druhou stranu studie provedené u hospodářských zvířat naznačují, že maximálního dlouhodobého růstu a vývoje zvířat je dosaženo při rovnováze přibližně 20-30 % NEAA a 70-80 % EAA . Závěr, že dostupnost NEAA se nakonec může stát limitující pro rychlost syntézy bílkovin, podporuje skutečnost, že NEAA, zejména alanin a glutamin, klesají po konzumaci jedné dávky volných EAA . Přídavek intaktních bílkovin do směsi volných forem EAA je nejúčinnějším způsobem, jak zajistit dostatečné množství NEAA ve stravě, aby se maximalizoval dlouhodobý nárůst libové tělesné hmotnosti a fyzických funkcí v důsledku pravidelné konzumace. Působení peptidů vznikajících při trávení syrovátkové bílkoviny mohlo přispět k interaktivnímu účinku mezi volnými EAA a syrovátkovou bílkovinou. Uvádí se, že peptidy syrovátkové bílkoviny mají širokou škálu potenciálních výhod (např. ) a zesílení anabolické odpovědi na volné EAA může být jednou z takových výhod. Současný design studie neumožnil posoudit roli peptidů vznikajících při trávení syrovátkové bílkoviny.

Vhodná je poznámka o vztahu mezi odezvou celotělových bílkovin a svalových bílkovin FSR. Kvalitativně byly odpovědi FSR svalových bílkovin podobné odpovědím syntézy celotělových bílkovin u všech tří ošetření. Dále byly odpovědi svalové FSR v této studii obecně v souladu s výsledky srovnatelných studií. Například Churchward-Venne a kol. uvádějí, že konzumace 1,5 g nebo 6 g složení EAA zvýšila svalovou FSR o 40, resp. 36 % ve srovnání s 50% nárůstem po konzumaci 40 g syrovátkové bílkoviny. Odpovídající hodnoty v naší studii byly 39% a 76% zvýšení FSR v reakci na 6,3 g, resp. 12,6 g volné kompozice EAA/proteinu a 28% zvýšení v reakci na 12,6 g syrovátkového proteinu v přípravku Gatorade Recover. V současné studii však byla velikost rozdílů v odezvě na celotělovou čistou bilanci mezi jednotlivými kúrami mnohem větší než rozdíly ve FSR, a to v důsledku potlačení odbourávání celotělových bílkovin vedle větší stimulace syntézy bílkovin při kúře s vysokou dávkou EAA/proteinu. Obě dávky složení EAA/protein vedly ke zvýšení čisté bílkovinné bilance o 3,6 ± 1,9 a 11,8 ± 1,8 g bílkovin /4 h u nízké a vysoké dávky volného složení EAA/protein ve srovnání se zvýšením o 3,0 ± 0,9 g u Gatorade Recover. Tyto výsledky podtrhují význam kvantifikace rychlosti syntézy i odbourávání bílkovin při hodnocení čisté anabolické odezvy na nutriční intervenci.

Kvantifikace odezvy celotělové čisté bilance na konzumaci živin umožnila porovnat množství zkonzumovaných aminokyselin ± bílkovin s čistým přírůstkem tělesných bílkovin. Přírůstek tělesných bílkovin činil přibližně 24 % množství syrovátkových bílkovin zkonzumovaných s přípravkem Gatorade Recover (obr. 3). Toto procento čistého přírůstku bílkovin je v souladu s dlouhodobě prokázaným vztahem mezi příjmem N a retencí N při úrovni příjmu N nad minimálními požadavky , a poskytuje podporu kvantitativní platnosti modelu celotělového proteinu. Na rozdíl od reakce na syrovátkové bílkoviny činil přírůstek tělesných bílkovin přibližně 64 % při nízkých a 105 % při vysokých dávkách volné formy složení EAA/bílkovin. Mimořádný nárůst tělesných bílkovin ve vztahu k množství aminokyselin ve volné formě ve složení EAA/bílkoviny odráží aktivaci syntetické kapacity rychlým zvýšením koncentrací EAA (včetně leucinu), potlačující účinky vysoké dávky EAA na odbourávání bílkovin , a zvýšenou reutilizaci endogenních NEAA k produkci kompletních bílkovin.

Je vhodné zvážit některé výhody a omezení kvantifikace anabolické odpovědi měřením syntézy a odbourávání celotělových bílkovin. Zvažování odezvy na příjem živin na úrovni celého těla je rozumné, protože živiny jsou spotřebovávány na úrovni celého těla. Důležité je, že metodika celotělového obratu bílkovin umožňuje současné stanovení rychlosti syntézy a odbourávání bílkovin a nedávné studie zdůraznily dříve podceňovanou úlohu odbourávání bílkovin v anabolické odpovědi na příjem bílkovin . Přímé měření FSR svalových bílkovin naproti tomu poskytuje informace pouze o odezvě na syntézu bílkovin. Přesné měření čisté bilance svalových bílkovin vyžaduje invazivní postup arteriální a hluboké žilní katetrizace. V porovnání s výhodami celotělové kinetiky bílkovin existují určitá omezení. Vypočtené výsledky odrážejí souhrn reakcí všech bílkovin v těle a svalová bílkovina může za určitých okolností představovat pouze 25 % celkové rychlosti syntézy celotělových bílkovin. Protože většina syntézy celotělových bílkovin probíhá jinde než ve svalu, nemusí za určitých okolností rychlost syntézy celotělových bílkovin přímo odpovídat FSR svalových bílkovin. S ohledem na současnou studii však odezva svalové FSR obecně odpovídala změnám v syntéze celotělových bílkovin, což naznačuje, že alespoň část přírůstku čisté bílkovinné bilance se odehrála ve svalu.

Existují různé metodické přístupy ke kvantifikaci míry syntézy a odbourávání celotělových bílkovin, přičemž všechny mají své výhody a omezení. Nedávno jsme se podrobně zabývali metodikou použitou v současné studii . Důležité je, že jsme dospěli k závěru, že nezbytné předpoklady sice potenciálně přispívají k variabilitě výsledků, ale nezpůsobují systematické nadhodnocování nebo podhodnocování vypočtených hodnot. Platnost celotělové metodiky použité v současné studii je podpořena srovnáním výsledků s výsledky jiných studií využívajících různé metodiky. Jak bylo uvedeno výše, existuje těsný vztah mezi čistým přírůstkem N v těle po konzumaci syrovátkových bílkovin vypočteným stopovací metodou a hodnotou očekávanou na základě předchozích studií N-balance. Kromě toho bylo klíčovým zjištěním v současné studii to, že odbourávání celotělových bílkovin bylo významně potlačeno nejvyšší dávkou složení EAA/protein. Potlačující účinek vysokých koncentrací plazmatických aminokyselin na odbourávání svalových bílkovin u lidí je již více než 20 let dobře prokázán arteriálně-venózními bilančními studiemi .

.