In che modo la dieta e l’esercizio fisico sono correlati al microbiota intestinale e ai metaboliti nei bodybuilder?

In che modo la dieta e l’esercizio fisico sono correlati al microbiota intestinale e ai metaboliti nei bodybuilder?

Uno studio recentemente pubblicato in Metaboliti ha esaminato le dinamiche del microbioma della dieta, dell’esercizio fisico e dell’intestino nei bodybuilder maschi.

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

sfondo

I regimi ottimali di esercizio fisico e nutrizione sono sfuggenti perché gli interventi di esercizio/alimentazione hanno prodotto risultati variabili da persona a persona. Ciò è evidente nello sport, dove le diete sono state sviluppate per integrare le prestazioni atletiche e ottimizzare la disponibilità di energia. Tuttavia, i fattori individuali determinano i risultati sportivi. Recentemente, c’è stato un crescente interesse per il ruolo del microbiota intestinale nei risultati atletici individuali.

A proposito di studiare

Nel presente studio, i ricercatori hanno testato se cambiamenti definiti nella dieta e nell’esercizio fisico sono associati a cambiamenti nel microbiota intestinale e nei metaboliti nei bodybuilder. I partecipanti maschi di età pari o superiore a 18 anni che si preparavano per una competizione di bodybuilding potevano essere inclusi.

Sono stati selezionati cinque bodybuilder con campioni longitudinali di sangue e feci coerenti con l'allenamento e la storia nutrizionale. Avevano in media 28 anni, erano alti 177 cm, pesavano 77,7 kg e avevano 4,2 anni di esperienza nel bodybuilding. I campioni sono stati ottenuti otto settimane (PRE8), una settimana (PRE1) prima e quattro settimane (POST4) dopo la competizione.

I partecipanti si sono astenuti dall'alcol, dalla caffeina e dall'esercizio fisico per 12 ore prima del prelievo di sangue. I metaboliti idrofili sono stati misurati in un'analisi metabolomica mirata utilizzando un sistema di cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS). I partecipanti hanno compilato diari alimentari ed esercizi per una settimana prima di ciascun punto di valutazione.

L'assunzione di cibo, liquidi e integratori è stata documentata nei diari alimentari, mentre la resistenza e l'esercizio aerobico sono stati documentati nei diari di allenamento. La composizione corporea è stata stimata utilizzando uno scanner DXA (assorbimetria a raggi X a doppia energia). I campioni di feci sono stati raccolti autonomamente dai partecipanti entro una settimana prima di ogni momento di valutazione. Il DNA totale è stato isolato dai campioni di feci. La regione V4 dell'RNA ribosomiale 16S (rRNA) è stata utilizzata per la profilazione del microbioma.

I cambiamenti nell’attività fisica e nella composizione corporea al PRE1 e al POST4 sono stati confrontati con il PRE8 come basale. Le differenze nelle concentrazioni di metaboliti tra i punti temporali sono state analizzate utilizzando il test Kruskal-Wallis. Un campione del punto temporale PRE1 è stato escluso dall'analisi a causa di un controllo di qualità LC-MS fallito.

Risultati

Tutti i partecipanti hanno ottenuto i cambiamenti desiderati nella composizione corporea durante il periodo di preparazione (PRE8 – PRE1). Si è verificata una diminuzione maggiore della massa grassa rispetto alla massa magra. Due partecipanti hanno avuto più successo nel mantenere la massa magra rispetto ad altri. Un partecipante ha avuto la riduzione della massa grassa più piccola (6,4%). Tutti i partecipanti hanno riscontrato un aumento della massa grassa e magra dopo la competizione.

L’allenamento fisico è stato ridotto rispetto al basale ai punti temporali PRE8 e POST4, ma i programmi di allenamento variavano da individuo a individuo. L’aumento dell’allenamento aerobico e di resistenza da PRE8 a PRE1 in un solo partecipante rifletteva una migliore conservazione della massa magra ma non corrispondeva alla riduzione della massa grassa. Successivamente, i partecipanti sono stati valutati per l’assunzione alimentare a livello di cibo, macronutrienti ed energia.

L'apporto energetico è stato simile per tutti i partecipanti ed è stato il più alto in quattro partecipanti dopo la competizione. Diminuzioni maggiori nell’apporto energetico pre-gara (da PRE8 a PRE1) corrispondevano a migliori riduzioni della massa grassa, ma non a cambiamenti della massa magra. Il contributo proteico pre-gara era superiore al limite superiore dell’intervallo di distribuzione accettabile dei macronutrienti (AMDR), mentre il contributo di carboidrati era inferiore al limite inferiore. L’apporto energetico sotto forma di grassi rientrava nei limiti AMDR.

L'assunzione giornaliera minima raccomandata (MRDI) di proteine ​​è stata superata dai partecipanti in tutti i momenti. Inoltre, è stata riscontrata una variabilità interindividuale nel consumo di integratori di proteine/amminoacidi. Ogni partecipante aveva un microbiota intestinale unico e dinamico. Non è stata riscontrata alcuna associazione significativa tra campioni di diversi partecipanti in un unico momento.

Dopo la competizione, è stato osservato uno spostamento temporale nella diversità microbica tra e all'interno dei campioni. Le comunità microbiche ai punti temporali PRE8 e PRE1 di ciascun individuo erano più simili di quelle della comunità del campione POST4. Inoltre, quattro individui presentavano una bassa diversità all'interno del campione al POST4.

Tra tutti i partecipanti, la maggior parte dei microbi (dal 55% all’85%) erano Firmicutes. I profili metabolici sierici dei partecipanti sono stati valutati a digiuno e senza esercizio fisico. Dei 127 metaboliti, nove sono risultati significativi al momento opportuno. I partecipanti avevano profili di metaboliti unici durante tutta la valutazione.

I profili dei metaboliti POST4 erano diversi dai profili PRE8 o PRE1. I profili metabolitici pre-gara erano caratterizzati da livelli più elevati di malonato, acido guanidinoacetico, acetilcarnitina, α-chetobutirrato e β-idrossibutirrato. Al contrario, i profili post-gara erano caratterizzati da un aumento dei livelli di saccaropina, colina e NAD+.

Conclusioni

Nel complesso, tutti i partecipanti hanno ridotto con successo la massa grassa e mantenuto la massa magra durante il periodo pre-gara. I partecipanti con la maggiore diminuzione dell’apporto energetico alimentare prima della competizione hanno mostrato una maggiore diminuzione della massa grassa. La composizione microbica differiva significativamente tra gli individui. Nonostante le differenze interindividuali nella composizione del microbioma intestinale, la diversità microbica all’interno e tra i campioni potrebbe essere prevedibilmente modulata dal punto di vista nutrizionale.

I risultati suggeriscono che la previsione delle dinamiche tra microbioma intestinale, metaboliti, dieta ed esercizio fisico avrebbe successo a livello individuale piuttosto che tra individui. Pertanto, allenamenti e diete personalizzate sarebbero più vantaggiosi rispetto a programmi di dieta/esercizio basati su modelli generati dalla popolazione.

Riferimento:

• 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

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