A vizsgálat fő eredménye, hogy a szabad EAA és a tejsavófehérje kombinációja magas anabolikus hatású egészséges fiatal önkénteseknél. A szabad EAA/fehérje összetételre adott anabolikus válasz dózisfüggő volt. Érdekes módon a 12,6 g szabad EAA plusz tejsavófehérje fogyasztását követően az NB növekedése szignifikánsan nagyobb volt, mint az NB válasza a 6,3 g szabad EAA/fehérje termék fogyasztására, amikor a termék elfogyasztott mennyiségére normalizálták (4. ábra), ami a fehérje lebomlás nagyobb mértékű elnyomásának köszönhető. A szabad EAA/tejfehérje termék bármelyik dózisára adott anabolikus válasz nagyobb volt, mint a tejsavófehérje alapú kereskedelmi italra adott válasz, ha az elfogyasztott mennyiségre normalizáltuk. Az elfogyasztott termék mennyiségére normalizálva az NB alacsony dózisú szabad EAA/fehérje válasza körülbelül háromszor nagyobb volt, mint a tejsavófehérje terméké, és az NB válasza a magas dózisú szabad EAA/fehérje termékre körülbelül hatszor nagyobb volt, mint a tejsavófehérje termékre adott válasz.

A tejsavófehérje étrend-kiegészítők anabolikus előnyei jól ismertek, mind ülő egyéneknél, mind a fizikai edzés kiegészítéseként (pl. . Hasonlóképpen, a szabad EAA-alapú táplálékkiegészítők fogyasztása jól dokumentáltan serkenti az izomfehérje szintézisét és a nettó fehérjeegyensúlyt , és a tartós fogyasztás javítja a fizikai funkciót az idősebb egyéneknél . Az izomfehérje szintézisének 4 g-nál kevesebb EAA fogyasztásával történő serkentése a jelentések szerint ugyanolyan nagy, mint a 25 g-os adag tejsavófehérje fogyasztására adott válasz . A szabad EAA étrend-kiegészítők fokozott anabolikus hatását egyesek az mTORC1 és a fehérjeszintézis beindításában részt vevő kapcsolódó vegyületek aktiválásának tulajdonítják . Különösen a leucinról jelentették, hogy kulcsszerepet játszik az mTORC1 aktiválásában, és így az izomfehérje szintézis stimulálásában . Korábbi vizsgálatokban tesztelték azt az elképzelést, hogy a szabad leucin hozzáadása egy adag étkezési fehérjéhez aktiválja az mTORC1-et, és ezáltal felerősíti a fehérjében lévő aminosavakra adott anabolikus választ . Azoknak a vizsgálatoknak az eredményei, amelyekben szabad leucint adtak az étkezési fehérjéhez vagy teljes értékű ételekhez, kiábrándítóak voltak. A csökkent anabolikus válaszkészség körülményei között, mint például a rákos kachexia esetén, a leucin hozzáadása a tejsavó alapú táplálékkészítményhez fokozhatja az anabolikus választ . Egészséges fiatalabb alanyoknál azonban az ép fehérjéhez hozzáadott szabad leucin bármilyen előnyös hatása rövid ideig tart vagy nem mutatható ki . A kizárólag leucin táplálékfehérjéhez történő hozzáadásával az a probléma, hogy a többi EAA elérhetősége sebességkorlátozóvá válik. Különösen a többi elágazó láncú aminosav (valin és izoleucin) plazmakoncentrációja esik az éhomi szint alá, ha csak extra leucint adunk az intakt fehérjéhez.

A jelenlegi vizsgálat az első tudomásunk szerint, amelyben a szabad EAA-k kiegyensúlyozott formuláját tejsavófehérjével kombinálták. A készítmény abban különbözött a legtöbb EAA-tápanyag-készítménytől, hogy a szabad EAA-nak csak 20%-át tette ki a leucin. Feltételezték, hogy a táplálékfehérjére adott anabolikus válasz nagyságát a plazma leucin koncentrációjának növekedése határozza meg, nem pedig az elfogyasztott fehérje mennyisége. Ezt a szemléletet alátámasztva az idősek számára tervezett EAA-kompozíciók aránytalanul magas leucinszázalékot igényelnek az anabolikus válasz maximalizálásához, mint amit az izomfehérje összetétele előre jelezne . A fiatalabb egészséges önkéntesek anabolikus válaszának serkentésére tervezett készítményekben azonban nincs szükség aránytalanul magas leucintartalomra . A jelenlegi vizsgálatban az EAA/fehérje összetétel leucintartalma inkább az összes fehérje szintetikus prekurzor közötti egyensúly fenntartásához szükséges mennyiségen alapult. Azzal, hogy az EAA-nak csak 20%-a volt leucin, növelni lehetett a többi EAA relatív arányát, így biztosítva a testfehérjék szintéziséhez szükséges összes prekurzort. Még a csak 20%-ban leucinból álló szabad EAA alacsony dózisával is csaknem háromszorosára emelkedett a plazma leucin koncentrációja (2. ábra), miközben a többi EAA koncentrációja az izomfehérje szintéziséhez szükséges szükségleteik arányában nőtt.

A szabad EAA-nak amellett, hogy képes az EAA-k pontos arányú összetételének előállítására, megvan az az előnye, hogy gyorsan és teljesen felszívódik . A plazma EAA gyors csúcsreakciója valószínűleg a hatékonyságuk egyik fő oka . Másrészt a válasz teljes időtartama korlátozott, mert ahogy az EAA koncentrációja a vérben gyorsan emelkedik, úgy csökken is gyorsan. Emiatt az ebben a vizsgálatban vizsgált összetétel az EAA mellett fehérjét is tartalmaz, hogy a fogyasztást követő időben meghosszabbítsa az anabolikus választ.

A nem esszenciális aminosavak (NEAA) nem szükségesek az EAA fogyasztásra adott akut anabolikus válaszhoz . Ennek az az oka, hogy a NEAA-k általában elég gyorsan termelődnek a szervezetben ahhoz, hogy elkerüljék a hiányt. Másrészt az állattenyésztésben végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az állatok maximális hosszú távú növekedése és fejlődése körülbelül 20-30% NEAA és 70-80% EAA egyensúlyával érhető el. Azt a következtetést, hogy a NEAA elérhetősége végül a fehérjeszintézis sebességét korlátozó tényezővé válhat, alátámasztja az a tény, hogy a NEAA, különösen az alanin és a glutamin, csökken a szabad formájú EAA egyszeri adagjának elfogyasztása után. Az ép fehérje hozzáadása a szabad formájú EAA-k keverékéhez a leghatékonyabb módja annak, hogy megfelelő mennyiségű NEAA-t biztosítsunk az étrendben, hogy maximalizáljuk a rendszeres fogyasztásból eredő hosszú távú növekedést a sovány testtömegben és a fizikai funkcióban. A tejsavófehérje emésztése során keletkező peptidek hatása hozzájárulhatott a szabad EAA és a tejsavófehérje közötti interaktív hatáshoz. A tejsavófehérje peptidjeinek a jelentések szerint számos potenciális előnye van (pl., ), és a szabad EAA-ra adott anabolikus válasz felerősítése lehet az egyik ilyen előny. A jelenlegi vizsgálati terv nem tette lehetővé a tejsavófehérje emésztése során keletkező peptidek szerepének értékelését.

A teljes test fehérje és az izomfehérje FSR-válasza közötti kapcsolatra vonatkozó megjegyzés helyénvaló. Minőségileg az izomfehérje FSR válaszai hasonlóak voltak a teljes test fehérjeszintézisének válaszaihoz a három kezeléssel. Továbbá az izom FSR-válaszok a jelenlegi vizsgálatban általában összhangban voltak a hasonló vizsgálatok eredményeivel. Churchward-Venne és munkatársai például arról számoltak be, hogy 1,5 g vagy 6 g EAA-készítmény fogyasztása 40, illetve 36%-kal növelte az izom FSR-t, szemben a 40 g tejsavófehérje fogyasztását követő 50%-os növekedéssel. A mi vizsgálatunkban a megfelelő értékek 39 és 76%-os növekedést mutattak az FSR-ben 6,3 g, illetve 12,6 g szabad EAA/fehérje összetétel hatására, és 28%-os növekedést a Gatorade Recoverben lévő 12,6 g tejsavófehérje hatására. A jelenlegi vizsgálatban azonban az egész test nettó egyensúlyi válaszában a kezelések közötti különbségek nagysága sokkal nagyobb volt, mint az FSR-ben mutatkozó különbségek, ami annak köszönhető, hogy a nagy dózisú EAA/fehérje kezelésben a fehérjeszintézis nagyobb mértékű stimulálása mellett az egész test fehérjebontása is elmaradt. Az EAA/fehérje-készítmények két dózisa a nettó fehérjeegyensúly 3,6 ± 1,9 és 11,8 ± 1,8 g fehérje /4 óra növekedését eredményezte az alacsony és a magas dózisú szabad EAA/fehérje-készítmények esetében, szemben a Gatorade Recover 3,0 ± 0,9 g-os növekedésével. Ezek az eredmények aláhúzzák a fehérjeszintézis és a lebontás sebességének számszerűsítésének fontosságát a táplálkozási beavatkozásra adott nettó anabolikus válasz értékelésénél.

A teljes test nettó egyensúlyának a tápanyagfogyasztásra adott válaszának számszerűsítése lehetővé tette az elfogyasztott aminosavak ± fehérje mennyiségének összehasonlítását a testfehérje nettó nyereségével. A testfehérje növekedése körülbelül 24%-a volt a Gatorade Recoverrel elfogyasztott tejsavófehérje mennyiségének (3. ábra). A nettó fehérjeszaporulat e százalékos aránya összhangban van a N-bevitel és a N-visszatartás között a minimális szükségletet meghaladó N-beviteli szinteknél régóta fennálló összefüggéssel, és alátámasztja az egész testre vonatkozó fehérjemodell mennyiségi érvényességét. A tejsavófehérjére adott válasszal ellentétben a testfehérje-gyarapodás a szabad EAA/fehérje összetétel alacsony és magas dózisának körülbelül 64, illetve 105%-a volt. A testfehérje rendkívüli növekedése a szabad formájú EAA/fehérje összetételben lévő aminosavak mennyiségéhez viszonyítva tükrözi a szintetikus kapacitás aktiválását az EAA (beleértve a leucin) koncentráció gyors növekedése által, a nagy dózisú EAA fehérjebontásra gyakorolt szuppresszív hatását , és az endogén NEAA fokozott újrafelhasználását a teljes fehérjék előállításához.

Az anabolikus válasznak az egész test fehérjeszintézisének és lebontásának mérésével történő számszerűsítésének néhány előnyét és korlátját célszerű megvizsgálni. A tápanyagbevitelre adott válasz figyelembevétele az egész test szintjén ésszerű, mivel a tápanyagok fogyasztása az egész test szintjén történik. Fontos, hogy az egész testre kiterjedő fehérjeforgalom módszertana lehetővé teszi a fehérjeszintézis és a lebontás sebességének egyidejű meghatározását, és a legújabb tanulmányok rávilágítottak a fehérje lebontásának korábban alábecsült szerepére a fehérjebevitelre adott anabolikus válaszban . Az izomfehérje FSR közvetlen mérése ezzel szemben csak a fehérjeszintetikus válaszról nyújt információt. Az izomfehérje nettó egyensúlyának pontos mérése az artériás és mélyvénás katéterezés invazív eljárását igényli. Az egész testre kiterjedő fehérjekinetika előnyeivel szemben vannak korlátok. A számított eredmények a szervezetben lévő összes fehérje válaszainak összevonását tükrözik, és az izomfehérje bizonyos körülmények között az egész test fehérjeszintézisének mindössze 25%-át teheti ki. Mivel az egész test fehérjeszintézisének nagy része máshol történik, mint az izomban, az egész test fehérjeszintézisének sebessége bizonyos körülmények között nem feltétlenül felel meg közvetlenül az izomfehérje FSR-jének. A jelenlegi vizsgálat tekintetében azonban az izom FSR válasza általában megfelelt az egész test fehérjeszintézisének változásainak, ami arra utal, hogy a nettó fehérjeegyensúly növekedésének legalább egy része az izomban történt.

A teljes test fehérjeszintézisének és lebomlási sebességének számszerűsítésére különböző módszertani megközelítések léteznek, amelyek mindegyikének vannak előnyei és korlátai. A közelmúltban részletesen tárgyaltuk a jelenlegi vizsgálatban alkalmazott módszertant . Fontos, hogy arra a következtetésre jutottunk, hogy a szükséges feltételezések, bár potenciálisan hozzájárulnak az eredmények változékonyságához, nem okoznak szisztematikus túl- vagy alulbecslést a számított értékekben. A jelenlegi tanulmányban alkalmazott teljes testre vonatkozó módszertan érvényességét alátámasztja az eredmények összehasonlítása más, különböző módszertanokat alkalmazó tanulmányok eredményeivel. Amint azt fentebb tárgyaltuk, szoros kapcsolat van a tejsavófehérje fogyasztását követő, a nyomjelzős módszerrel számított nettó N-gyarapodás és a korábbi N-egyensúlyi vizsgálatok alapján várt érték között. Ezenkívül a jelenlegi vizsgálat egyik legfontosabb megállapítása az volt, hogy az EAA/fehérje összetétel legmagasabb dózisa jelentősen elnyomta a teljes test fehérjebontását. A plazma aminosavak magas koncentrációjának az izomfehérje lebontására gyakorolt szuppresszív hatását humán alanyokban már több mint 20 éve jól igazolták az artériás-venózus egyensúlyi vizsgálatok .