Miten ruokavalio ja liikunta liittyvät kehonrakentajien suoliston mikrobiotaan ja metaboliitteihin?

Miten ruokavalio ja liikunta liittyvät kehonrakentajien suoliston mikrobiotaan ja metaboliitteihin?

Äskettäin julkaistu tutkimus Metaboliitit tutki ruokavalion, liikunnan ja suoliston mikrobiomidynamiikkaa mieskehonrakentajilla.

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

tausta

Optimaaliset harjoittelu- ja ravitsemusohjelmat ovat vaikeasti käytettävissä, koska harjoittelu/ravitsemustoimenpiteet ovat tuottaneet erilaisia ​​tuloksia henkilöstä toiseen. Tämä näkyy urheilussa, jossa ruokavaliot on kehitetty täydentämään urheilullista suorituskykyä ja optimoimaan energian saatavuutta. Kuitenkin yksilölliset tekijät määräävät urheilutulokset. Viime aikoina on ollut kasvavaa kiinnostusta suoliston mikrobiotan rooliin yksittäisissä urheilutuloksissa.

Opiskelusta

In the present study, researchers tested whether defined changes in diet and exercise are associated with changes in gut microbiota and metabolites in bodybuilders. Kehonrakennuskilpailuun valmistautuvat 18-vuotiaat tai sitä vanhemmat miespuoliset osallistujat olivat oikeutettuja mukaan.

Valittiin viisi kehonrakentajaa, joiden pitkittäissuuntaiset veri- ja ulostenäytteet vastasivat harjoittelua ja ravitsemushistoriaa. He olivat keskimäärin 28-vuotiaita, 177 cm pitkiä, painoivat 77,7 kg ja heillä oli 4,2 vuoden kehonrakennuskokemus. Näytteet otettiin kahdeksan viikkoa (PRE8), viikko (PRE1) ennen ja neljä viikkoa (POST4) kilpailun jälkeen.

Osallistujat pidättyivät alkoholista, kofeiinista ja liikunnasta 12 tunnin ajan ennen verinäytteenottoa. Hydrofiiliset metaboliitit mitattiin kohdistetussa metabolomiikkaanalyysissä käyttäen nestekromatografia-massaspektrometria (LC-MS) -järjestelmää. Osallistujat täyttivät ruoka- ja liikuntapäiväkirjoja viikon ajan ennen kutakin arviointipistettä.

Ruoka-, neste- ja lisäravinteet dokumentoitiin ruokapäiväkirjoihin, kun taas vastus ja aerobinen harjoittelu kirjattiin harjoituspäiväkirjoihin. Kehon koostumus arvioitiin käyttämällä kaksoisenergia-röntgenabsorptiometria (DXA) -skanneria. Ulostenäytteet kerättiin itse osallistujilta viikon sisällä ennen kutakin arviointiajankohtaa. Ulostenäytteistä eristettiin kokonais-DNA. 16S ribosomaalisen RNA:n (rRNA) V4-aluetta käytettiin mikrobiomiprofilointiin.

Fyysisen aktiivisuuden ja kehon koostumuksen muutoksia PRE1:n ja POST4:n aikana verrattiin PRE8:aan lähtötilanteena. Erot metaboliittipitoisuuksissa aikapisteiden välillä analysoitiin käyttämällä Kruskal-Wallis-testiä. Yksi näyte PRE1-aikapisteestä jätettiin analyysin ulkopuolelle epäonnistuneen LC-MS-laadunvalvontatarkastuksen vuoksi.

Tulokset

Kaikki osallistujat saavuttivat halutut muutokset kehon koostumuksessa valmistautumisjakson aikana (PRE8 – PRE1). Rasvamassa väheni enemmän kuin vähärasvainen massa. Kaksi osallistujaa onnistui paremmin säilyttämään vähärasvaisen massan kuin toiset. Yhdellä osallistujalla oli pienin (6,4 %) rasvamassan lasku. Kaikki osallistujat kokivat rasvan ja vähärasvaisen massan kasvun kilpailun jälkeen.

Harjoitusharjoittelu väheni lähtötasoon verrattuna PRE8- ja POST4-aikapisteissä, mutta harjoitusaikataulut vaihtelivat yksilöiden välillä. Aerobisen ja vastusharjoittelun lisääntyminen PRE8:sta PRE1:een vain yhdellä osallistujalla heijasti parempaa vähärasvaisen massan säilymistä, mutta ei vastannut rasvamassan vähenemistä. Seuraavaksi osallistujilta arvioitiin ravinnon saanti - ruoka-, makroravinto- ja energiatasoilla.

Energian saanti oli samanlainen kaikilla osallistujilla ja oli korkein neljällä osallistujalla kilpailun jälkeen. Suuremmat laskut kilpailua edeltävässä energiansaannissa (PRE8 - PRE1) vastasivat parempaa rasvamassan vähenemistä, mutta eivät vähärasvaisen massan muutoksia. Kilpailua edeltävä proteiiniosuus oli hyväksyttävän makroravinteiden jakautumisalueen (AMDR) ylärajan yläpuolella, kun taas hiilihydraattien osuus oli alarajan alapuolella. Energian saanti rasvana oli AMDR-rajojen sisällä.

Osallistujat ylittivät proteiinin vähimmäissuosituksen päiväsaannin (MRDI) kaikkina aikoina. Lisäksi proteiini/aminohappolisien kulutuksessa oli yksilöiden välistä vaihtelua. Jokaisella osallistujalla oli ainutlaatuinen ja dynaaminen suoliston mikrobiota. Eri osallistujien näytteiden välillä ei ollut merkittävää yhteyttä samaan aikaan.

Kilpailun jälkeen havaittiin ajallinen muutos mikrobien monimuotoisuudessa näytteiden välillä ja sisällä. Mikrobiyhteisöt kunkin yksilön PRE8- ja PRE1-aikapisteissä olivat samankaltaisempia kuin POST4-näyteyhteisön. Lisäksi neljällä yksilöllä oli alhainen monimuotoisuus näytteessä POST4:ssä.

Kaikista osallistujista suurin osa mikrobeista (55 % - 85 %) oli kiinteitä. Osallistujien seerumin aineenvaihduntaprofiilit arvioitiin paasto- ja harjoitusvapaissa tiloissa. 127 aineenvaihduntatuotteesta yhdeksän havaittiin olevan merkittäviä ajanhetkellä. Osallistujilla oli ainutlaatuiset metaboliittiprofiilit koko arvioinnin ajan.

POST4-metaboliitin profiilit erosivat PRE8- tai PRE1-profiileista. Kilpailua edeltäville metaboliittiprofiileille oli tunnusomaista korkeammat malonaatin, guanidinoetikkahapon, asetyylikarnitiinin, α-ketobutyraatin ja β-hydroksibutyraatin tasot. Sitä vastoin kilpailun jälkeisille profiileille oli ominaista kohonneet sakkaropiini-, koliini- ja NAD+-tasot.

Johtopäätökset

Kaiken kaikkiaan kaikki osallistujat onnistuivat vähentämään rasvamassaa ja säilyttämään vähärasvaisen massan kilpailua edeltävänä aikana. Osallistujat, joiden ruokaenergian saanti väheni eniten ennen kilpailua, osoittivat enemmän rasvamassan laskua. Mikrobikoostumus erosi merkittävästi yksilöiden välillä. Huolimatta yksilöiden välisistä eroista suolen mikrobiomien koostumuksessa, mikrobien monimuotoisuus näytteiden sisällä ja välillä voi olla ennustettavasti ravitsemuksellisesti moduloitunut.

Tulokset viittaavat siihen, että suoliston mikrobiomin, aineenvaihduntatuotteiden, ruokavalion ja liikunnan välisen dynamiikan ennustaminen onnistuisi yksilötasolla pikemminkin kuin yksilöiden välillä. Siksi yksilöllinen harjoittelu ja ruokavaliot olisivat hyödyllisempiä kuin väestön luomiin malleihin perustuvat ruokavalio-/liikuntaohjelmat.

Viite:

• 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

.