Kuidas on toitumine ja treening kulturistide soolestiku mikrobiota ja metaboliitidega seotud?

Kuidas on toitumine ja treening kulturistide soolestiku mikrobiota ja metaboliitidega seotud?

Hiljuti avaldatud uuring aastal Metaboliidid uuris meeste kulturistide toitumise, treeningu ja soolestiku mikrobioomi dünaamikat.

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

taustal

Optimaalsed treening- ja toitumisrežiimid on raskesti mõistetavad, kuna treeningu/toitumise sekkumised on andnud inimestelt erinevaid tulemusi. Seda on näha spordis, kus dieedid on välja töötatud sportliku soorituse täiendamiseks ja energia kättesaadavuse optimeerimiseks. Sellegipoolest määravad sportlikud tulemused individuaalsed tegurid. Viimasel ajal on kasvanud huvi soolestiku mikrobiota rolli vastu individuaalsetes sportlikes tulemustes.

Õppimisest

Käesolevas uuringus testisid teadlased, kas määratletud muutused dieedis ja kehalises aktiivsuses on seotud kulturistide soolestiku mikrobiota ja metaboliitide muutustega. Kulturismivõistluseks valmistuvad 18-aastased või vanemad meessoost osalejad võisid osaleda.

Valiti viis kulturisti, kellel olid pikisuunalised vere- ja väljaheiteproovid, mis olid kooskõlas treeningu ja toitumise ajalooga. Nad olid keskmiselt 28-aastased, 177 cm pikad, kaalusid 77,7 kg ja neil oli kulturismikogemust 4,2 aastat. Proovid võeti kaheksa nädalat (PRE8), üks nädal (PRE1) enne ja neli nädalat (POST4) pärast võistlust.

Osalejad hoidusid alkoholist, kofeiinist ja treeningust 12 tundi enne vereproovi võtmist. Hüdrofiilseid metaboliite mõõdeti suunatud metaboolse analüüsiga, kasutades vedelikkromatograafia-massispektromeetria (LC-MS) süsteemi. Osalejad täitsid nädala jooksul enne iga hindamispunkti toidu- ja treeningpäevikuid.

Toidu, vedeliku ja toidulisandite tarbimine dokumenteeriti toidupäevikutes, vastupidavus ja aeroobsed treeningud aga treeningpäevikutes. Keha koostist hinnati kahe energiaga röntgenikiirguse absorptiomeetria (DXA) skanneri abil. Väljaheiteproovid koguti osalejatelt ise nädala jooksul enne iga hindamise ajapunkti. Väljaheiteproovidest eraldati kogu DNA. Mikrobioomi profiilide koostamiseks kasutati 16S ribosomaalse RNA (rRNA) V4 piirkonda.

Füüsilise aktiivsuse ja keha koostise muutusi PRE1 ja POST4 ajal võrreldi lähtetasemena PRE8-ga. Metaboliitide kontsentratsioonide erinevusi ajapunktide vahel analüüsiti Kruskal-Wallise testi abil. Üks proov PRE1 ajapunktist jäeti analüüsist välja ebaõnnestunud LC-MS kvaliteedikontrolli tõttu.

Tulemused

Kõik osalejad saavutasid ettevalmistusperioodil (PRE8 – PRE1) soovitud muutused kehakoostises. Rasvamass vähenes rohkem kui lahja mass. Kaks osalejat olid teistest edukamad lahja massi säilitamisel. Ühel osalejal oli rasvamassi vähenemine kõige väiksem (6,4%). Kõik osalejad kogesid pärast võistlust rasva- ja tailihamassi kasvu.

Treeningutreeningut vähendati algtasemega võrreldes PRE8 ja POST4 ajahetkedel, kuid treeningugraafikud varieerusid inimestel. Aeroobse ja vastupidavustreeningu suurenemine PRE8-lt PRE1-le ainult ühel osalejal peegeldas paremat lahja massi säilimist, kuid ei vastanud rasva massi vähenemisele. Järgmisena hinnati osalejate toitumist toidu, makrotoitainete ja energia tasemel.

Energiatarbimine oli kõigil osalejatel sarnane ja oli pärast võistlust suurim neljal osalejal. Võistluseelse energiatarbimise suurem vähenemine (PRE8 kuni PRE1) vastas rasvamassi paremale vähenemisele, kuid mitte lahja massi muutustele. Võistluseelne valgu osakaal oli üle vastuvõetava makrotoitainete jaotusvahemiku (AMDR) ülemise piiri, samas kui süsivesikute panus oli alla alampiiri. Energiatarbimine rasvana jäi AMDR-i piiridesse.

Osalejad ületasid igal ajahetkel valgu minimaalset soovitatavat päevatarbimist (MRDI). Lisaks esines valgu/aminohapete toidulisandite tarbimises indiviididevaheline erinevus. Igal osalejal oli ainulaadne ja dünaamiline soolestiku mikrobiota. Erinevate osalejate proovide vahel ühel ajahetkel ei olnud olulist seost.

Pärast võistlust täheldati mikroobide mitmekesisuse ajalist nihet proovi(de) vahel ja sees. Iga inimese PRE8 ja PRE1 ajapunktide mikroobikooslused olid sarnasemad kui POST4 proovikogukonna omad. Lisaks oli neljal isikul POST4 proovis madal mitmekesisus.

Kõigist osalejatest olid enamik mikroobe (55% kuni 85%) Firmicutes. Osalejate seerumi metaboolseid profiile hinnati tühja kõhuga ja treeninguvabas seisundis. 127 metaboliidist leiti, et üheksa olid ajahetkel olulised. Osalejatel olid kogu hindamise ajal ainulaadsed metaboliitide profiilid.

POST4 metaboliitide profiilid erinesid PRE8 või PRE1 profiilidest. Konkurentsieelseid metaboliitide profiile iseloomustasid malonaadi, guanidinoäädikhappe, atsetüülkarnitiini, α-ketobutüraadi ja β-hüdroksübutüraadi kõrgemad tasemed. Seevastu võistlusjärgseid profiile iseloomustas suurenenud sahharopiini, koliini ja NAD+ tase.

Järeldused

Üldiselt vähendasid kõik osalejad võistluseelsel perioodil edukalt rasvamassi ja säilitasid tailiha. Osalejad, kelle toiduenergia tarbimine oli enne võistlust kõige suurem, vähenes rasvamass. Mikroobide koostis erines inimestel oluliselt. Vaatamata indiviididevahelistele erinevustele soolestiku mikrobioomi koostises, võib mikroobide mitmekesisust proovides ja nende vahel prognoositavalt toitumise osas muuta.

Tulemused viitavad sellele, et soolestiku mikrobiomi, metaboliitide, dieedi ja treeningu vahelise dünaamika ennustamine oleks edukas pigem üksikisiku kui inimeste vahel. Seetõttu oleks isikupärastatud treeningtreeningud ja dieedid kasulikumad kui elanikkonna loodud mustritel põhinevad dieedi-/treeningprogrammid.

Viide:

• 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

.