Anabolic response to essential amino acid plus whey protein composition is greater than whey protein alone in young healthy adults

10月 26, 2021
admin

この研究の主要発見は、フリーEAAとホエイたんぱく質の組み合わせは、健康な若いボランティアにおいて高い同化作用を示すことであった。 フリーEAA/プロテイン組成物に対する同化反応は、用量依存的であった。 興味深いことに、12.6gの遊離EAAと乳清タンパク質を摂取した後のNBの増加は、摂取した製品の量で正規化すると6.3gの遊離EAA/タンパク質製品の摂取に対するNBの反応よりも著しく大きく、タンパク質分解がより抑制されたことによる(Fig. 4)。 いずれの用量のフリーEAA/ホエイプロテイン製品も、摂取量で正規化した場合、ホエイプロテインベースの市販飲料に対する反応よりも同化反応が大きかった。 消費した製品の量で正規化した場合、NBの低用量フリーEAA/タンパク質応答は、ホエイタンパク製品よりも約3倍大きく、高用量のフリーEAA/タンパク質製品に対するNBの応答は、ホエイタンパク製品に対する応答よりも約6倍大きかった<7694> <173> 乳清タンパク質栄養補助食品の同化効果は、定住者においても、身体トレーニング(例えば、.NET)の補助としても十分に立証されている。 同様に、無料のEAAベースの栄養補助食品の消費は、筋タンパク質合成および正味タンパク質バランスを刺激することが十分に文書化されており、持続的な消費は、高齢者の身体機能を向上させる。 4g未満のEAAの摂取による筋タンパク質合成の刺激は、25g量のホエイタンパクの摂取による反応と同じくらい大きいことが報告されている 。 無料のEAA栄養補助食品の強化された同化効果は、タンパク質合成の開始に関与するmTORC1および関連化合物の活性化に起因するいくつかのされている。 特にロイシンは、mTORC1の活性化、ひいては筋タンパク質合成の刺激に重要な役割を果たすと報告されている … 食事性タンパク質に遊離ロイシンを添加するとmTORC1が活性化され、タンパク質中のアミノ酸に対する同化反応が増幅されるという考え方は、これまでの研究で検証されている . 食事性タンパク質または完全食に遊離ロイシンを添加した研究の結果は、期待外れであった。 癌性悪液質に見られるような同化反応性の低下した状況下では、乳清ベースの栄養組成物にロイシンを添加すると、同化反応が高まる可能性がある。 しかし、健康な若い被験者では、無傷のタンパク質に遊離のロイシンを添加しても、有益な効果は短時間で終わるか、検出されない。 食事性タンパク質にロイシンだけを添加した場合の問題は、他のEAAの利用率が制限されることである。 特に、他の分岐鎖アミノ酸(バリンとイソロイシン)の血漿濃度は、ロイシンだけを無傷のタンパク質に追加した場合、空腹時のレベルよりも低下することが知られている。 この製剤は、ロイシンが遊離型EAAのわずか20%を構成しているという点で、ほとんどのEAA栄養組成物と異なっていた。 食事性タンパク質に対する同化反応の大きさは、摂取したタンパク質の量ではなく、血漿中のロイシン濃度の増加によって決定されると推測されている。 この考え方を支持するものとして、高齢者向けに設計されたEAA組成物は、同化反応を最大化するために、筋タンパク質の組成から予測されるよりも不釣り合いに高い割合のロイシンを必要とします。 しかし、若い健康なボランティアの同化反応を刺激するように設計された組成物では、不釣り合いに高いロイシン含量は必要ない。 むしろ、今回の研究では、EAA/タンパク質組成物のロイシン含有量は、すべてのタンパク質合成前駆体間のバランスを維持するために必要な量に基づいています。 EAAを20%だけロイシンにすることで、他のEAAの比率を高め、体内タンパク質の合成に必要な前駆体をすべて供給することができたのです。 ロイシンを20%含む低用量の遊離型EAAでも、血漿ロイシン濃度は約3倍に上昇し(図2)、他のEAAの濃度は筋タンパク質合成に必要な割合で増加した。 血漿EAAの急速なピーク応答は、おそらくそれらの有効性の重要な理由である。 一方、血中EAA濃度が急激に上昇すると同時に急激に低下するため、反応の持続時間には限りがある。 このため、この研究でテストした組成物には、消費後の時間の同化反応を延長するために、EAAに加えてタンパク質が含まれています。

Non-essential amino acids(NEAA)は、EAA消費による急性同化反応に必要ではありません。 これは、NEAAが通常、欠乏を避けるために十分な速度で体内で生成されるからである。 一方、家畜を対象とした研究では、動物の長期的な成長と発達を最大にするには、約20〜30%のNEAAと約70〜80%のEAAのバランスが必要であることが示唆されている 。 NEAAの利用可能性が最終的にタンパク質合成の速度制限になる可能性があることは、NEAA、特にアラニンとグルタミンが、フリーフォームのEAAを単回摂取した後に低下するという事実によって裏付けられている … フリーフォームEAAの混合物に無傷のタンパク質を加えることは、定期的な摂取による除脂肪体重および身体機能の長期的な増加を最大化するために、十分な量の食事性NEAAを確保する最も効率的な方法である。 乳清タンパク質の消化で生成されるペプチドの作用が、遊離型EAAと乳清タンパク質の相互作用に寄与している可能性がある。 乳清タンパク質のペプチドには様々な効果があることが報告されており(例えば、)、遊離型EAAに対する同化反応を増幅することも、そのような効果の1つである可能性がある。 現在の研究デザインでは、ホエイタンパクの消化で生成されるペプチドの役割を評価することはできなかった。

全身タンパク質と筋タンパク質FSR反応の関係についてのコメントは適切である。 質的に筋肉タンパク質FSRの反応は、3つの処理で全身タンパク質合成の反応と類似していた。 さらに、本研究における筋肉FSRの反応は、比較可能な研究の結果と概ね一致した。 例えば、Churchward-Venneらは、1.5gまたは6gのEAA組成物の摂取は、40gの乳清タンパク質の摂取後の50%の増加に対して、筋肉FSRをそれぞれ40および36%増加させると報告している。 本研究では、遊離型EAA/タンパク質組成物6.3gおよび12.6gに反応してFSRがそれぞれ39および76%増加し、Gatorade Recover中の12.6gの乳清タンパク質に反応して28%増加することが報告されている。 しかし、本研究では、高用量のEAA/プロテイン投与により、タンパク質合成の促進に加えて、全身のタンパク質分解が抑制されたため、処理間の全身ネットバランス反応の差の大きさは、FSRの差よりもはるかに大きかった。 EAA/プロテイン組成物の2つの用量では、正味タンパク質収支が、低用量および高用量の遊離EAA/プロテイン組成物でそれぞれ3.6 ± 1.9 および 11.8 ± 1.8 gタンパク質/4h増加したのに対し、Gatorade Recoverでは3.0 ± 0.9 g増加した。 これらの結果は、栄養介入に対する正味の同化反応を評価する際に、タンパク質合成と分解の両方の速度を定量化することの重要性を強調している。

栄養摂取に対する全身の正味バランスの反応の定量化により、消費したアミノ酸±タンパク質量と体タンパク質の純増加を比較することが可能となった。 体タンパク質の増加は、Gatorade Recoverで消費された乳清タンパク質の量の約24%であった(図3)。 このタンパク質純増率は、最小必要量以上のN摂取量におけるN摂取量とN保持量の長年にわたる関係と一致し、全身タンパク質モデルの定量的妥当性を支持するものである。 ホエイタンパクに対する反応とは対照的に、体内タンパク質の増加は、低用量および高用量の自由形状EAA/タンパク質組成物のそれぞれ約64および105%であった。 EAA/タンパク質組成の自由形式のアミノ酸量に対する身体タンパク質の異常な増加は、EAA(ロイシンを含む)濃度の急激な上昇による合成能力の活性化、タンパク質分解に対する高用量のEAAの抑制効果、および完全なタンパク質を生成するための内因性NEAAの再利用の増加を反映している

全身タンパク質合成および分解の測定による同化反応の定量化のいくつかの利点と限界について検討することが適切である。 栄養素は全身レベルで消費されるため、全身レベルでの栄養素摂取に対する反応を考慮することは合理的である。 重要なことは、全身を使ったタンパク質代謝回転測定法により、タンパク質の合成と分解の速度を同時に決定できることであり、最近の研究では、タンパク質摂取に対する同化反応において、これまであまり認識されていなかったタンパク質分解の役割が強調されています。 一方、筋タンパク質FSRの直接測定は、タンパク質合成反応に関する情報のみを提供します。 筋タンパク質のネットバランスを正確に測定するには、動脈と深部静脈のカテーテルによる侵襲的な処置が必要である。 全身蛋白質動態の利点と比較すると、限界もある。 計算結果は、体内の全タンパク質の反応をプールしたものであり、筋タンパク質は、状況によっては、全身のタンパク質合成速度の25%程度に過ぎない場合があります。 全身のタンパク質合成の大部分は筋肉以外の場所で起こるため、状況によっては、全身のタンパク質合成速度は筋肉タンパク質のFSRに直接対応しない可能性がある。 しかし、今回の研究に関しては、筋肉FSRの反応は概ね全身タンパク質合成の変化と対応しており、正味タンパク質バランスの増加の少なくとも一部は筋肉で起こったことを示唆している

全身タンパク質合成および分解速度を定量化する方法論的アプローチは様々で、その全てに利点と限界がある。 我々は最近、現在の研究で使用された方法論について詳細に議論した 。 重要なのは、必要な仮定は結果にばらつきを与える可能性があるものの、計算値の系統的な過大評価や過小評価を引き起こさないという結論に達したことである。 本研究で使用した全身測定法の妥当性は、異なる方法論を用いた他の研究の結果との比較によって裏付けられている。 上述したように、トレーサー法によって算出された乳清タンパク質の摂取後の体内窒素の純増加量と、過去のNバランス研究に基づいて予想される値との間には、密接な関係がある。 さらに、本研究の重要な発見は、EAA/タンパク質組成物の最高用量で、全身のタンパク質分解が有意に抑制されることであった。 ヒト被験者の筋タンパク質分解に対する高濃度血漿アミノ酸の抑制効果は、動脈-静脈バランス研究によって20年以上前から十分に確立されている.

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