Kako su prehrana i tjelovježba povezani s crijevnom mikrobiotom i metabolitima kod bodybuildera?

Kako su prehrana i tjelovježba povezani s crijevnom mikrobiotom i metabolitima kod bodybuildera?

Nedavno objavljena studija u Metaboliti ispitivali su dinamiku mikrobioma prehrane, tjelovježbe i crijeva kod muških bodybuildera.

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

pozadina

Optimalni režimi tjelovježbe i prehrane nedostižni su jer su intervencije tjelovježbe/prehrane dale različite rezultate od osobe do osobe. To se vidi u sportu, gdje su dijete razvijene kako bi dopunile atletsku izvedbu i optimizirale dostupnost energije. Ipak, individualni faktori određuju sportske rezultate. U posljednje vrijeme postoji sve veći interes za ulogu crijevne mikrobiote u pojedinačnim sportskim rezultatima.

O studiranju

U ovoj studiji istraživači su testirali jesu li definirane promjene u prehrani i tjelovježbi povezane s promjenama u crijevnoj mikrobioti i metabolitima kod bodybuildera. Muški sudionici u dobi od 18 godina ili stariji koji su se pripremali za natjecanje u bodybuildingu ispunjavali su uvjete za uključivanje.

Odabrano je pet bodybuildera s longitudinalnim uzorcima krvi i stolice u skladu s poviješću treninga i prehrane. Bili su prosječno stari 28 godina, visoki 177 cm, teški 77,7 kg i 4,2 godine iskustva u bodybuildingu. Uzorci su uzeti osam tjedana (PRE8), tjedan (PRE1) prije i četiri tjedna (POST4) nakon natjecanja.

Sudionici su se suzdržavali od alkohola, kofeina i vježbanja 12 sati prije vađenja krvi. Hidrofilni metaboliti izmjereni su u ciljanoj metabolomičkoj analizi pomoću sustava tekućinske kromatografije-masene spektrometrije (LC-MS). Sudionici su ispunjavali dnevnike prehrane i tjelovježbe tjedan dana prije svake točke procjene.

Unos hrane, tekućine i dodataka bio je dokumentiran u dnevniku prehrane, dok su otpor i aerobne vježbe dokumentirani u dnevniku treninga. Tjelesni sastav procijenjen je pomoću dvoenergetskog rendgenskog apsorpciometrijskog skenera (DXA). Uzorci stolice su sami prikupljeni od sudionika unutar tjedan dana prije svake vremenske točke procjene. Ukupna DNK izolirana je iz uzoraka stolice. V4 regija 16S ribosomske RNA (rRNA) korištena je za profiliranje mikrobioma.

Promjene u tjelesnoj aktivnosti i sastavu tijela u PRE1 i POST4 uspoređene su s PRE8 kao osnovnom vrijednošću. Razlike u koncentracijama metabolita između vremenskih točaka analizirane su pomoću Kruskal-Wallisovog testa. Jedan uzorak iz vremenske točke PRE1 isključen je iz analize zbog neuspjele provjere LC-MS kontrole kvalitete.

Rezultati

Svi sudionici postigli su željene promjene u sastavu tijela tijekom pripremnog perioda (PRE8 – PRE1). Došlo je do većeg smanjenja masne mase nego nemasne mase. Dva su sudionika bila uspješnija u održavanju nemasne mase od ostalih. Jedan je sudionik imao najmanje (6,4%) smanjenje masne mase. Svi su sudionici iskusili povećanje masnog tkiva i nemasne mase nakon natjecanja.

Trening vježbanja bio je smanjen u usporedbi s početnom vrijednošću u vremenskim točkama PRE8 i POST4, ali rasporedi treninga varirali su među pojedincima. Povećanje aerobnog treninga i treninga otpora s PRE8 na PRE1 kod samo jednog sudionika odražavalo je bolje očuvanje nemasne mase, ali nije odgovaralo smanjenju masne mase. Zatim je sudionicima procijenjen unos hrane na razini hrane, makronutrijenata i energije.

Energetski unos bio je sličan za sve sudionike, a najveći je bio kod četiri sudionika nakon natjecanja. Veća smanjenja unosa energije prije natjecanja (PRE8 do PRE1) odgovarala su boljem smanjenju masne mase, ali ne i promjenama nemasne mase. Doprinos proteina prije natjecanja bio je iznad gornje granice prihvatljivog raspona raspodjele makronutrijenata (AMDR), dok je doprinos ugljikohidrata bio ispod donje granice. Unos energije kao masti bio je unutar granica AMDR-a.

Sudionici su u svim vremenskim točkama premašili minimalni preporučeni dnevni unos (MRDI) proteina. Dodatno, postojala je interindividualna varijabilnost u konzumaciji dodataka proteina/aminokiselina. Svaki je sudionik imao jedinstvenu i dinamičnu crijevnu mikrobiotu. Nije bilo značajne povezanosti između uzoraka različitih sudionika u jednoj vremenskoj točki.

Nakon natjecanja primijećen je vremenski pomak u mikrobnoj raznolikosti između i unutar uzorka(a). Zajednice mikroba u vremenskim točkama PRE8 i PRE1 svake jedinke bile su sličnije od zajednice uzorka POST4. Osim toga, četiri osobe imale su nisku raznolikost unutar uzorka u POST4.

Među svim sudionicima, većina mikroba (55% do 85%) bili su Firmicutes. Metabolički profili sudionika u serumu procijenjeni su u stanjima posta i bez vježbanja. Od 127 metabolita, za devet je utvrđeno da su značajni u vremenskoj točki. Sudionici su imali jedinstvene profile metabolita tijekom cijele procjene.

Profili metabolita POST4 bili su različiti od profila PRE8 ili PRE1. Profile metabolita prije natjecanja karakteriziraju više razine malonata, gvanidinooctene kiseline, acetilkarnitina, α-ketobutirata i β-hidroksibutirata. Nasuprot tome, profile nakon natjecanja karakteriziraju povećane razine saharopina, kolina i NAD+.

Zaključci

Sve u svemu, svi su sudionici uspješno smanjili masnu masu i održali nemasnu masu tijekom razdoblja prije natjecanja. Sudionici s najvećim smanjenjem energetskog unosa hrane prije natjecanja pokazali su veće smanjenje masne mase. Mikrobni sastav značajno se razlikovao među pojedincima. Unatoč interindividualnim razlikama u sastavu crijevnog mikrobioma, mikrobna raznolikost unutar i između uzoraka mogla bi se predvidljivo nutritivno modulirati.

Rezultati sugeriraju da bi predviđanje dinamike između crijevnog mikrobioma, metabolita, prehrane i tjelovježbe bilo uspješno na razini pojedinca, a ne između pojedinaca. Stoga bi personalizirani trening tjelovježbe i dijete bili korisniji od programa prehrane/tjelovježbe temeljenih na obrascima koje stvara populacija.

Referenca:

• 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

.