Dr. Paulina Wasserfurth, Dr. Frank Huelsemann und Prof. Dr. Karsten Koehler haben kürzlich ihren neuesten Artikel mit dem Titel "Changes in urinary stable nitrogen isotope ratios during controlled short-term energy deficit: a proof-of-principle analysis." veröffentlicht.
Die Studie hatte zum Ziel zu verstehen, wie sich ein Energiedefizit auf das Verhältnis der natürlicherweise vorkommenden stabilen Stickstoffisotope auswirkt. Frühere Forschungen deuteten darauf hin, dass Phasen des Katabolismus mit einem Anstieg des Verhältnisses des schweren 15N-Isotops und des leichteren 14N-Isotops assoziiert sind. Bisher wurden Untersuchungen jedoch nur mit menschlichem Haar durchgeführt, was nur eine retrospektive Analyse mit einer Auflösung von Tagen bis Wochen ermöglicht. In der vorliegenden Analyse untersuchten die Forscher Stickstoffisotope aus Harnstoff im Urin, was eine zeitnähere Auflösung ermöglicht. Sie stellten die Hypothese auf, dass das Isotopenverhältnis während eines Energiedefizits zunehmen würde, was auf eine erhöhte Rate der Aminosäureoxidation im energiearmen Zustand hinweisen würde.
Um die Hypothese zu testen, analysierten die Forscher Proben aus einer zuvor veröffentlichten Cross-over-Studie, bei der sechs gesunde männliche Teilnehmer zwei 4-tägige Phasen mit Energiedefizit (entweder mit aerobem Training oder ohne Training) und zwei 4-tägige Kontrollphasen mit normaler Energie-Bilanz (entweder mit aerobem Training oder ohne Training) durchliefen.
Die Analyse ergab, dass das Isotopenverhältnis von Harnstoff im Urin tatsächlich als Reaktion auf ein Energiedefizit zunahm. Der Anstieg könnte auf eine erhöhte Aminosäureoxidation und die bevorzugte Ausscheidung der leichteren 14N-Isotope in der Leber zurückgeführt werden, was auf einen erhöhten Bedarf an Substraten zur Deckung des Energiebedarfs während eines Energiemangels hinweist. Daher könnten Veränderungen der Stickstoffisotopenverhältnisse potenziell den katabolen Zustand des Körpers widerspiegeln.
Das Verständnis davon, wie der Körper Protein während Phasen geringer Energiezufuhr nutzt, ist entscheidend, insbesondere für Personen, die Gefahr laufen, Muskelmasse aufgrund schnellen Gewichtsverlusts oder bestimmter Krankheiten zu verlieren. Die Studie legt nahe, dass die Messung von Stickstoffisotopen im Urin wertvolle Einblicke in die mit Energiemangel verbundenen Stoffwechselveränderungen bieten könnte und daher für die Überwachung des Ernährungszustands und der Stoffwechselgesundheit in klinischen Umgebungen genutzt werden könnte.
Für einen tieferen Einblick in die Studie und eine detailliertere Analyse können Sie den vollständigen Forschungsartikel hier abrufen.