Jak souvisí strava a cvičení se střevní mikroflórou a metabolity u kulturistů?

Jak souvisí strava a cvičení se střevní mikroflórou a metabolity u kulturistů?

Nedávno publikovaná studie v Metabolity zkoumali dynamiku mikrobiomu stravy, cvičení a střev u mužských kulturistů.

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

pozadí

Optimální cvičební a výživové režimy jsou těžko uchopitelné, protože cvičební/výživové intervence přinesly různé výsledky od člověka k člověku. To je vidět ve sportu, kde byly vyvinuty diety pro doplnění sportovního výkonu a optimalizaci energetické dostupnosti. Přesto o sportovních výsledcích rozhodují individuální faktory. V poslední době roste zájem o roli střevní mikroflóry v individuálních sportovních výsledcích.

O studiu

V této studii vědci testovali, zda definované změny ve stravě a cvičení jsou spojeny se změnami střevní mikroflóry a metabolitů u kulturistů. Mužští účastníci ve věku 18 let nebo starší připravující se na soutěž v kulturistice byli způsobilí k zařazení.

Bylo vybráno pět kulturistů s podélnými vzorky krve a stolice v souladu s tréninkovou a nutriční anamnézou. Bylo jim v průměru 28 let, měřili 177 cm, vážili 77,7 kg a měli za sebou 4,2 let zkušeností s kulturistikou. Vzorky byly odebrány osm týdnů (PRE8), jeden týden (PRE1) před a čtyři týdny (POST4) po soutěži.

Účastníci se zdrželi alkoholu, kofeinu a cvičení po dobu 12 hodin před odběrem krve. Hydrofilní metabolity byly měřeny v cílené metabolomické analýze pomocí systému kapalinové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (LC-MS). Účastníci si týden před každým bodem hodnocení vyplnili deníky o jídle a cvičení.

Příjem potravy, tekutin a suplementů byl dokumentován v potravinových denících, zatímco odpor a aerobní cvičení byly dokumentovány v tréninkových denících. Složení těla bylo odhadnuto pomocí skeneru s duální energií rentgenové absorpce (DXA). Vzorky stolice byly od účastníků samosbírány do týdne před každým časovým bodem hodnocení. Ze vzorků stolice byla izolována celková DNA. Oblast V4 16S ribozomální RNA (rRNA) byla použita pro profilování mikrobiomu.

Změny ve fyzické aktivitě a tělesném složení v období PRE1 a POST4 byly porovnány s obdobím PRE8 jako výchozí. Rozdíly v koncentracích metabolitů mezi časovými body byly analyzovány pomocí Kruskal-Wallisova testu. Jeden vzorek z časového bodu PRE1 byl z analýzy vyloučen z důvodu neúspěšné kontroly kvality LC-MS.

Výsledky

Všichni účastníci dosáhli během přípravného období (PRE8 – PRE1) požadovaných změn tělesného složení. Došlo k většímu poklesu tukové hmoty než libové hmoty. Dva účastníci byli úspěšnější v udržení libové hmoty než ostatní. U jednoho účastníka došlo k nejmenšímu (6,4 %) úbytku tukové hmoty. Všichni účastníci zaznamenali po soutěži nárůst tukové a netukové hmoty.

Cvičební trénink byl v časových bodech PRE8 a POST4 redukován ve srovnání s výchozí hodnotou, ale tréninkové plány se mezi jednotlivci lišily. Nárůst aerobního a odporového tréninku z PRE8 na PRE1 pouze u jednoho účastníka odrážel lepší zachování netukové hmoty, ale neodpovídal redukci tukové hmoty. Dále byli účastníci hodnoceni z hlediska příjmu potravy – potravin, makroživin a energie.

Energetický příjem byl u všech účastníků podobný a po soutěži byl nejvyšší u čtyř účastníků. Větší poklesy předsoutěžního energetického příjmu (PRE8 až PRE1) korespondovaly s lepším úbytkem tukové hmoty, nikoli však se změnami beztukové hmoty. Předsoutěžní příspěvek proteinů byl nad horní hranicí přijatelného rozpětí distribuce makronutrientů (AMDR), zatímco příspěvek sacharidů byl pod spodní hranicí. Energetický příjem ve formě tuku byl v mezích AMDR.

Minimální doporučený denní příjem (MRDI) bílkovin byl účastníky překročen ve všech časových bodech. Kromě toho existovala interindividuální variabilita ve spotřebě proteinových/aminokyselinových doplňků. Každý účastník měl jedinečnou a dynamickou střevní mikroflóru. Mezi vzorky od různých účastníků v jednom časovém bodě nebyla žádná významná souvislost.

Po soutěži byl pozorován dočasný posun v mikrobiální diverzitě mezi a uvnitř vzorku (vzorků). Mikrobiální komunity v časových bodech PRE8 a PRE1 každého jednotlivce byly podobnější než komunity vzorku POST4. Navíc čtyři jedinci měli nízkou diverzitu ve vzorku v POST4.

U všech účastníků byla většina mikrobů (55 % až 85 %) Firmicutes. Sérové ​​metabolické profily účastníků byly hodnoceny nalačno a bez cvičení. Ze 127 metabolitů bylo devět zjištěno, že jsou významné v daném časovém bodě. Účastníci měli během hodnocení jedinečné profily metabolitů.

Profily metabolitů POST4 se lišily od profilů PRE8 nebo PRE1. Předsoutěžní profily metabolitů byly charakterizovány vyššími hladinami malonátu, kyseliny guanidinooctové, acetylkarnitinu, α-ketobutyrátu a β-hydroxybutyrátu. Naproti tomu posoutěžní profily byly charakterizovány zvýšenými hladinami sacharopinu, cholinu a NAD+.

Závěry

Celkově všichni účastníci úspěšně zredukovali tukovou hmotu a udrželi si libovou hmotu během předsoutěžního období. Účastníci s největším poklesem příjmu energie z potravy před soutěží vykazovali větší úbytek tukové hmoty. Mikrobiální složení se mezi jednotlivci výrazně lišilo. Navzdory interindividuálním rozdílům ve složení střevního mikrobiomu mohla být mikrobiální diverzita ve vzorcích a mezi nimi předvídatelně nutričně modulována.

Výsledky naznačují, že predikce dynamiky mezi střevním mikrobiomem, metabolity, stravou a cvičením by byla úspěšná spíše na úrovni jednotlivců než mezi jednotlivci. Proto by personalizovaný cvičební trénink a diety byly prospěšnější než dietní/cvičební programy založené na vzorcích vytvořených populací.

Odkaz:

• 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

.