Как диетата и упражненията са свързани с чревната микробиота и метаболитите при културистите?

Как диетата и упражненията са свързани с чревната микробиота и метаболитите при културистите?

Наскоро публикувано проучване в Метаболити изследва динамиката на микробиома на диетата, упражненията и червата при мъже културисти.

Lernen: Schnittpunkt von Ernährung und Bewegung mit dem Darmmikrobiom und zirkulierenden Metaboliten bei männlichen Bodybuildern: Eine Pilotstudie. Bildnachweis: Goami/Shutterstock

фон

Оптималните режими на упражнения и хранене са неуловими, тъй като интервенциите с упражнения/хранене са довели до различни резултати от човек на човек. Това се наблюдава в спорта, където са разработени диети за допълване на спортните постижения и оптимизиране на наличността на енергия. Все пак индивидуалните фактори определят спортните резултати. Напоследък се наблюдава нарастващ интерес към ролята на чревната микробиота в индивидуалните спортни резултати.

Относно ученето

В настоящото проучване изследователите тестваха дали определени промени в диетата и упражненията са свързани с промени в чревната микробиота и метаболитите при културистите. Участници от мъжки пол на възраст над 18 години, подготвящи се за състезание по бодибилдинг, отговаряха на условията за включване.

Бяха избрани петима културисти с надлъжни проби от кръв и изпражнения, съответстващи на тренировъчната и хранителната история. Те бяха на средна възраст 28 години, високи 177 см, тежаха 77,7 кг и имаха 4,2 години опит в бодибилдинга. Пробите са получени осем седмици (PRE8), една седмица (PRE1) преди и четири седмици (POST4) след състезанието.

Участниците се въздържаха от алкохол, кофеин и упражнения в продължение на 12 часа преди вземането на кръвни проби. Хидрофилните метаболити бяха измерени в целеви метаболомичен анализ с помощта на система за течна хроматография-масспектрометрия (LC-MS). Участниците попълваха дневници за храна и упражнения за една седмица преди всяка точка за оценка.

Приемът на храна, течности и добавки се документира в дневниците за храна, докато резистентността и аеробните упражнения се документират в дневниците на тренировките. Съставът на тялото беше оценен с помощта на скенер за рентгенова абсорбциометрия с двойна енергия (DXA). Пробите от изпражнения бяха взети самостоятелно от участниците в рамките на една седмица преди всяка времева точка за оценка. Общата ДНК е изолирана от пробите от изпражненията. Областта V4 на 16S рибозомна РНК (rRNA) се използва за профилиране на микробиома.

Промените във физическата активност и състава на тялото при PRE1 и POST4 бяха сравнени с PRE8 като изходно ниво. Разликите в метаболитните концентрации между времевите точки бяха анализирани с помощта на теста на Kruskal-Wallis. Една проба от времевата точка PRE1 беше изключена от анализа поради неуспешна LC-MS контролна проверка на качеството.

Резултати

Всички участници постигнаха желаните промени в състава на тялото по време на подготвителния период (PRE8 – PRE1). Имаше по-голямо намаление на мастната маса, отколкото на чистата маса. Двама участници бяха по-успешни в поддържането на чиста маса от други. Един участник е имал най-малко (6,4%) намаление на мастната маса. Всички участници са имали увеличение на мазнините и чистата маса след състезанието.

Обучението за упражнения беше намалено в сравнение с изходното ниво в точките PRE8 и POST4, но графиците за обучение варираха между отделните индивиди. Увеличаването на аеробното и съпротивителното обучение от PRE8 на PRE1 само при един участник отразява по-добро запазване на чистата маса, но не съответства на намаляване на мастната маса. След това участниците бяха оценени за диетичен прием на нива на храна, макронутриенти и енергия.

Приемът на енергия е сходен за всички участници и е най-висок при четирима участници след състезанието. По-големите намаления на енергийния прием преди състезание (PRE8 до PRE1) съответстват на по-добро намаляване на мастната маса, но не и на промени в чистата маса. Приносът на протеини преди състезание беше над горната граница на допустимия диапазон на разпределение на макронутриентите (AMDR), докато приносът на въглехидрати беше под долната граница. Енергийният прием като мазнини беше в границите на AMDR.

Минималният препоръчителен дневен прием (MRDI) на протеин е надвишен от участниците във всички времеви точки. Освен това, има междуиндивидуални различия в консумацията на протеинови/аминокиселинни добавки. Всеки участник имаше уникална и динамична чревна микробиота. Няма значителна връзка между проби от различни участници в един момент.

След конкуренцията се наблюдава времева промяна в микробното разнообразие между и в пробата(ите). Микробните общности във времевите точки PRE8 и PRE1 на всеки индивид бяха по-сходни от тези на пробната общност POST4. Освен това, четири индивида са имали ниско разнообразие в извадката при POST4.

При всички участници повечето микроби (55% до 85%) са Firmicutes. Серумните метаболитни профили на участниците бяха оценени в състояние на гладуване и без упражнения. От 127-те метаболита, девет бяха установени като значими към момента. Участниците имаха уникални метаболитни профили по време на оценката.

Профилите на метаболита POST4 са различни от профилите PRE8 или PRE1. Метаболитните профили преди състезанието се характеризират с по-високи нива на малонат, гуанидинооцетна киселина, ацетилкарнитин, α-кетобутират и β-хидроксибутират. За разлика от това, профилите след състезанието се характеризират с повишени нива на захаропин, холин и NAD+.

Изводи

Като цяло, всички участници успешно намалиха мастната маса и поддържаха чиста маса по време на предсъстезателния период. Участниците с най-голямо намаление на хранителния енергиен прием преди състезанието показаха по-голямо намаление на мастната маса. Микробният състав се различава значително между индивидите. Въпреки междуиндивидуалните различия в състава на чревния микробиом, микробното разнообразие в и между пробите може да бъде предсказуемо хранително модулирано.

Резултатите показват, че прогнозирането на динамиката между микробиома на червата, метаболитите, диетата и упражненията би било успешно на индивидуално ниво, а не между индивидите. Следователно персонализираните тренировъчни тренировки и диети биха били по-полезни от диетите/тренировъчните програми, базирани на модели, генерирани от населението.

Справка:

• Luk, A. et al. (2022) „Intersection of Diet and Exercise with the Darm Microbiome and Circulating Metabolites in Male Bodybuilders: A Pilot Study“, Metabolites, 12(10), p. 911. doi: 10.3390/metabo12100911. https://www.mdpi.com/2218-1989/12/10/911

.