Concluzia principală a acestui studiu este că o combinație de EAA liberi și proteine din zer este foarte anabolică la voluntarii tineri sănătoși. Răspunsul anabolic la compoziția de EAA libere/proteine a fost dependent de doză. În mod interesant, câștigul în NB în urma consumului a 12,6 g de EAA libere plus proteină din zer a fost semnificativ mai mare decât răspunsul NB la consumul a 6,3 g de EAA libere/proteine, atunci când a fost normalizat în funcție de cantitatea de produs consumată (Fig. 4), datorită unei mai mari suprimări a degradării proteinelor. Răspunsurile anabolice ale ambelor doze de EAA libere/proteine din zer au fost mai mari decât răspunsul la o băutură comercială pe bază de proteine din zer atunci când au fost normalizate în funcție de cantitatea consumată. Atunci când a fost normalizat în funcție de cantitatea de produs consumată, răspunsul NB la doza mică de EAA libere/proteine a fost de aproximativ trei ori mai mare decât la produsul pe bază de proteine din zer, iar răspunsul NB la doza mare de EAA libere/proteine a fost de aproximativ șase ori mai mare decât răspunsul la produsul pe bază de proteine din zer.

Beneficiile anabolice ale suplimentelor alimentare pe bază de proteine din zer sunt bine stabilite, atât la indivizii sedentari, cât și ca adjuvant al antrenamentului fizic (de exemplu, . În mod similar, consumul de suplimente nutritive libere pe bază de EAA sunt bine documentate pentru a stimula sinteza proteinelor musculare și echilibrul proteic net , iar consumul susținut îmbunătățește funcția fizică la persoanele în vârstă . S-a raportat că stimularea sintezei proteinelor musculare prin consumul a mai puțin de 4 g de EAA este la fel de mare ca și răspunsul la consumul unei doze de 25 g de proteină din zer . Efectul anabolic sporit al suplimentelor alimentare gratuite de EAA a fost atribuit de unii la activarea mTORC1 și a compușilor înrudiți implicați în inițierea sintezei de proteine . S-a raportat că leucina, în special, joacă un rol-cheie în activarea mTORC1 și, astfel, în stimularea sintezei proteinelor musculare . Ideea că adăugarea de leucină liberă la o doză de proteină alimentară activează mTORC1, amplificând astfel răspunsul anabolic la aminoacizii din proteină, a fost testată în studii anterioare . Rezultatele studiilor în care leucina liberă a fost adăugată la proteinele dietetice sau la mesele complete au fost dezamăgitoare. În condițiile unei reacții anabolice deficitare, cum ar fi în cazul cașexiei cancerului, adăugarea de leucină la o compoziție nutrițională pe bază de zer poate amplifica răspunsul anabolic . Cu toate acestea, la subiecții tineri și sănătoși, orice efect benefic al adaosului de leucină liberă la proteinele intacte este de scurtă durată sau nu este detectat . Problema adăugării doar a leucinei în proteinele alimentare este că disponibilitatea celorlalte EAA devine limitativă. În special, concentrațiile plasmatice ale celorlalți aminoacizi cu lanț ramificat (valină și izoleucină) scad sub nivelul de post atunci când se adaugă doar leucină suplimentară la proteinele intacte .

Studiul actual este primul de care avem cunoștință în care o formulă echilibrată de EAA liberi a fost combinată cu proteina din zer. Formula diferă de majoritatea compozițiilor nutriționale cu EAA prin faptul că leucina a reprezentat doar 20% din EAA liberi. S-a emis ipoteza că amploarea răspunsului anabolic la proteinele alimentare este determinată de creșterea concentrației plasmatice de leucină, mai degrabă decât de cantitatea de proteine consumate. În sprijinul acestei perspective, compozițiile de EAA concepute pentru persoanele în vârstă necesită un procentaj disproporționat de mare de leucină pentru a maximiza răspunsul anabolic decât cel care ar fi prezis din compoziția proteinelor musculare . Cu toate acestea, nu este necesar un conținut disproporționat de ridicat de leucină în compozițiile concepute pentru a stimula un răspuns anabolic la voluntarii tineri și sănătoși . Mai degrabă, în studiul actual, conținutul de leucină din compoziția de EAA/proteine s-a bazat pe cantitatea necesară pentru a menține un echilibru între toți precursorii sintetici ai proteinelor. Prin includerea a numai 20% din EAA sub formă de leucină, a fost posibilă creșterea proporțiilor relative ale celorlalte EAA, asigurând astfel toți precursorii necesari pentru sinteza proteinelor din organism. Chiar și cu o doză mică de EAA liberi cuprinzând doar 20% leucină, concentrația plasmatică de leucină a crescut de aproape 3 ori (Fig. 2), în timp ce concentrațiile celorlalte EAA au crescut proporțional cu necesarul lor pentru sinteza proteinelor musculare.

Pe lângă posibilitatea de a produce o compoziție de proporții exacte de EAA, EAA liberi au avantajul de a fi rapid și complet absorbiți . Răspunsul rapid de vârf al EAA plasmatice este probabil un motiv cheie pentru eficacitatea lor . Pe de altă parte, durata totală a răspunsului este limitată, deoarece, la fel cum concentrațiile de EAA din sânge cresc rapid, acestea scad la fel de rapid. Din acest motiv, compoziția testată în acest studiu conține proteine în plus față de EAA pentru a prelungi răspunsul anabolic în timpul de după consum.

Aminoacizii neesențiali (NEAA) nu sunt necesari pentru răspunsul anabolic acut la consumul de EAA . Acest lucru se datorează faptului că NEAA sunt produși în mod normal în organism la rate suficient de rapide pentru a evita deficiențele. Pe de altă parte, studiile efectuate la animale sugerează că creșterea și dezvoltarea maximă pe termen lung a animalelor se realizează cu un echilibru de aproximativ 20-30% NEAA și 70-80% EAA . Implicația că disponibilitatea NEAA poate deveni în cele din urmă limitarea ratei de sinteză a proteinelor este susținută de faptul că NEAA, în special alanina și glutamina, scad după consumul unei singure doze de EAA sub formă liberă . Adăugarea de proteine intacte la un amestec de EAA sub formă liberă este cel mai eficient mod de a asigura o cantitate adecvată de NEAA din alimentație pentru a maximiza creșterile pe termen lung ale masei corporale slabe și ale funcției fizice rezultate în urma consumului regulat. Este posibil ca acțiunea peptidelor produse în timpul digestiei proteinei din zer să fi contribuit la un efect interactiv între EAA libere și proteina din zer. Peptidele din proteinele din zer sunt raportate ca având o gamă largă de beneficii potențiale (de exemplu, ), iar amplificarea răspunsului anabolic la EAA libere poate fi unul dintre aceste beneficii. Designul studiului actual nu a permis evaluarea rolului peptidelor produse în digestia proteinei din zer.

Este oportună o observație cu privire la relația dintre răspunsul FSR al proteinelor din întregul corp și al proteinelor musculare. Din punct de vedere calitativ, răspunsurile FSR a proteinelor musculare au fost similare cu răspunsurile sintezei proteinelor întregului corp cu cele trei tratamente. Mai mult, răspunsurile FSR musculare din studiul actual au fost, în general, în concordanță cu rezultatele unor studii comparabile. De exemplu, Churchward-Venne, et al. au raportat că consumul a 1,5 g sau 6 g dintr-o compoziție de EAA a crescut FSR muscular cu 40 și, respectiv, 36%, în comparație cu o creștere de 50% în urma consumului a 40 g de proteine din zer. Valorile corespunzătoare din studiul nostru au fost de 39 și 76% creșteri ale FSR ca răspuns la 6,3 g și, respectiv, 12,6 g de compoziție liberă de EAA/proteine, și o creștere de 28% ca răspuns la 12,6 g de proteine din zer din Gatorade Recover. Cu toate acestea, în studiul actual, magnitudinea diferențelor de răspuns la echilibrul net al întregului corp între tratamente a fost mult mai mare decât diferențele în FSR, datorită unei suprimări a descompunerii proteinelor din întregul corp, în plus față de o stimulare mai mare a sintezei proteinelor în tratamentul cu doze mari de EAA/proteine. Cele două doze de compoziții de EAA/proteine au dus la creșteri ale bilanțului proteic net de 3,6 ± 1,9 și 11,8 ± 1,8 g de proteine /4 h pentru compozițiile de EAA/proteine libere cu doză mică și, respectiv, mare, în comparație cu o creștere de 3,0 ± 0,9 g pentru Gatorade Recover. Aceste rezultate subliniază importanța cuantificării atât a ratelor de sinteză cât și de descompunere a proteinelor atunci când se evaluează răspunsul anabolic net la o intervenție nutrițională.

Cuantificarea răspunsului echilibrului net al întregului corp la consumul de nutrienți a permis compararea cantității de aminoacizi ± proteine consumate cu câștigul net de proteine corporale. Creșterea proteinei corporale a fost de aproximativ 24% din cantitatea de proteină din zer consumată cu Gatorade Recover (Fig. 3). Acest procentaj al câștigului net de proteine este în concordanță cu relația stabilită de mult timp între aportul de N și retenția de N la niveluri de aport de N peste cerințele minime , și oferă sprijin pentru validitatea cantitativă a modelului de proteine pentru întregul corp. Spre deosebire de răspunsul la proteinele din zer, câștigul de proteine corporale a fost de aproximativ 64 și 105% din dozele mici și, respectiv, mari ale compoziției EAA/proteine în formă liberă. Creșterea extraordinară a proteinei corporale în raport cu cantitatea de aminoacizi în formă liberă din compoziția EAA/proteină reflectă activarea capacității de sinteză prin creșterea rapidă a concentrațiilor de EAA (inclusiv leucină), efectele supresive ale unei doze mari de EAA asupra descompunerii proteinelor , precum și reutilizarea crescută a NEAA endogene pentru a produce proteine complete.

Este oportună luarea în considerare a unora dintre avantajele și limitările cuantificării răspunsului anabolic prin măsurarea sintezei și descompunerii proteinelor din întregul corp. Luarea în considerare a răspunsului la ingestia de nutrienți la nivelul întregului corp este rezonabilă, deoarece nutrienții sunt consumați la nivelul întregului corp. Este important faptul că metodologia privind cifra de afaceri a proteinelor la nivelul întregului corp permite determinarea simultană a ratelor de sinteză și de descompunere a proteinelor, iar studii recente au evidențiat rolul subapreciat anterior al descompunerii proteinelor în răspunsul anabolic la aportul de proteine . Pe de altă parte, măsurarea directă a FSR a proteinelor musculare, pe de altă parte, oferă informații numai cu privire la răspunsul de sinteză a proteinelor. Măsurarea precisă a bilanțului net de proteine musculare necesită procedura invazivă de cateterizare arterială și venoasă profundă. Puse în balanță cu avantajele cineticii proteinelor la nivelul întregului corp, există limitări. Rezultatele calculate reflectă o punere în comun a răspunsurilor tuturor proteinelor din organism, iar proteina musculară poate constitui doar 25% din rata totală de sinteză proteică a întregului organism în anumite circumstanțe. Deoarece majoritatea sintezei proteinelor din întregul corp are loc în altă parte decât în mușchi, este posibil ca rata de sinteză a proteinelor din întregul corp să nu corespundă direct cu FSR a proteinelor musculare în anumite circumstanțe. Cu toate acestea, în ceea ce privește studiul actual, răspunsul FSR muscular a corespuns, în general, schimbărilor în sinteza proteinelor din întregul corp, sugerând că cel puțin o parte din câștigul în bilanțul proteic net a avut loc în mușchi.

Există diferite abordări metodologice pentru a cuantifica ratele de sinteză și descompunere a proteinelor din întregul corp, toate având avantaje și limitări. Am discutat recent în detaliu metodologia utilizată în studiul actual . Este important faptul că am ajuns la concluzia că ipotezele necesare, deși pot contribui la variabilitatea rezultatelor, nu determină supraestimări sau subestimări sistematice ale valorilor calculate. Validitatea metodologiei corpului întreg utilizată în studiul actual este susținută de compararea rezultatelor cu rezultatele altor studii care utilizează metodologii diferite. După cum s-a discutat mai sus, există o relație strânsă între câștigul net de N corporal în urma consumului de proteine din zer calculat prin metoda trasorului și valoarea așteptată pe baza studiilor anterioare privind bilanțul N. În plus, o constatare cheie a studiului actual a fost că defalcarea proteinelor din întregul corp a fost suprimată în mod semnificativ cu cea mai mare doză din compoziția EAA/proteine. Efectul supresiv al concentrațiilor ridicate de aminoacizi plasmatici asupra descompunerii proteinelor musculare la subiecții umani a fost bine stabilit de peste 20 de ani prin studii de echilibru arterial-venos .

.