Kā uzturs un vingrinājumi ir saistīti ar zarnu mikrobiotu un metabolītiem kultūristiem?

Kā uzturs un vingrinājumi ir saistīti ar zarnu mikrobiotu un metabolītiem kultūristiem?

Nesen publicēts pētījums Metabolīti pētīja vīriešu kultūristu uztura, vingrojumu un zarnu mikrobiomu dinamiku.

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

fons

Optimālie vingrojumu un uztura režīmi ir nenotverami, jo vingrinājumi/uztura iejaukšanās ir devuši atšķirīgus rezultātus katram cilvēkam. To var redzēt sportā, kur ir izstrādātas diētas, lai papildinātu sportisko sniegumu un optimizētu enerģijas pieejamību. Tomēr sportiskos rezultātus nosaka individuāli faktori. Pēdējā laikā pieaug interese par zarnu mikrobiotas lomu individuālos sporta rezultātos.

Par mācībām

Šajā pētījumā pētnieki pārbaudīja, vai noteiktas diētas un fiziskās aktivitātes izmaiņas ir saistītas ar zarnu mikrobiotas un metabolītu izmaiņām kultūristiem. Dalībnieki, kas bija vīrieši vecumā no 18 gadiem, gatavojoties kultūrisma sacensībām, varēja tikt iekļauti.

Tika atlasīti pieci kultūristi ar garenvirziena asiņu un izkārnījumu paraugiem, kas atbilst treniņu un uztura vēsturei. Viņi bija vidēji 28 gadus veci, 177 cm gari, svēra 77,7 kg un viņiem bija 4,2 gadu pieredze kultūrismā. Paraugi tika iegūti astoņas nedēļas (PRE8), vienu nedēļu (PRE1) pirms un četras nedēļas (POST4) pēc sacensībām.

Dalībnieki 12 stundas pirms asins paraugu ņemšanas atturējās no alkohola, kofeīna un fiziskās aktivitātes. Hidrofilie metabolīti tika mērīti mērķtiecīgā metabolomikas analīzē, izmantojot šķidruma hromatogrāfijas-masas spektrometrijas (LC-MS) sistēmu. Dalībnieki aizpildīja pārtikas un vingrojumu dienasgrāmatas nedēļu pirms katra vērtēšanas punkta.

Pārtikas, šķidruma un uztura bagātinātāju uzņemšana tika dokumentēta pārtikas dienasgrāmatās, savukārt pretestība un aerobikas vingrinājumi tika dokumentēti treniņu dienasgrāmatās. Ķermeņa sastāvs tika novērtēts, izmantojot dubultās enerģijas rentgena absorbcijas (DXA) skeneri. Izkārnījumu paraugi tika paši savākti no dalībniekiem nedēļas laikā pirms katra novērtējuma laika. Kopējā DNS tika izolēta no izkārnījumu paraugiem. Mikrobiomu profilēšanai tika izmantots 16S ribosomu RNS (rRNS) V4 reģions.

Fiziskās aktivitātes un ķermeņa sastāva izmaiņas PRE1 un POST4 tika salīdzinātas ar PRE8 kā sākotnējo stāvokli. Metabolītu koncentrāciju atšķirības laika punktos tika analizētas, izmantojot Kruskal-Wallis testu. Viens paraugs no PRE1 laika punkta tika izslēgts no analīzes neveiksmīgas LC-MS kvalitātes kontroles pārbaudes dēļ.

Rezultāti

Visi dalībnieki sagatavošanās periodā sasniedza vēlamās izmaiņas ķermeņa sastāvā (PRE8 – PRE1). Bija lielāks tauku masas samazinājums nekā liesās masas samazinājums. Divi dalībnieki bija veiksmīgāki ar liesās masas saglabāšanu nekā citi. Vienam dalībniekam bija vismazākais (6,4%) tauku masas samazinājums. Visi dalībnieki pēc sacensībām piedzīvoja tauku un liesās masas pieaugumu.

Vingrinājumu treniņš tika samazināts, salīdzinot ar sākotnējo līmeni PRE8 un POST4 laika punktos, bet treniņu grafiki dažādiem indivīdiem bija atšķirīgi. Aerobā un pretestības treniņa palielināšanās no PRE8 līdz PRE1 tikai vienam dalībniekam atspoguļoja labāku liesās masas saglabāšanu, bet neatbilda tauku masas samazinājumam. Pēc tam dalībnieki tika novērtēti attiecībā uz uzņemšanu ar uzturu pārtikas, makroelementu un enerģijas līmeņos.

Enerģijas patēriņš visiem dalībniekiem bija līdzīgs un pēc sacensībām bija visaugstākais četros dalībniekos. Lielāks pirmssacensību enerģijas patēriņa samazinājums (PRE8 uz PRE1) atbilda labākam tauku masas samazinājumam, bet ne liesās masas izmaiņām. Pirmskonkurences olbaltumvielu ieguldījums bija virs pieļaujamā makroelementu sadalījuma diapazona (AMDR) augšējās robežas, savukārt ogļhidrātu ieguldījums bija zem apakšējās robežas. Enerģijas patēriņš kā tauki bija AMDR robežās.

Dalībnieki visos laika punktos pārsniedza minimālo ieteicamo olbaltumvielu dienas devu (MRDI). Turklāt olbaltumvielu/aminoskābju piedevu patēriņš bija atšķirīgs. Katram dalībniekam bija unikāla un dinamiska zarnu mikrobiota. Nebija būtiskas saistības starp dažādu dalībnieku paraugiem vienā laika punktā.

Pēc sacensībām tika novērota mikrobu daudzveidības laika maiņa starp paraugiem un paraugiem. Mikrobu kopienas katra indivīda PRE8 un PRE1 laika punktos bija līdzīgākas nekā POST4 parauga kopienai. Turklāt četrām personām POST4 izlasē bija zema daudzveidība.

Visiem dalībniekiem lielākā daļa mikrobu (55% līdz 85%) bija firmas. Dalībnieku seruma metabolisma profili tika novērtēti tukšā dūšā un bez fiziskās slodzes. No 127 metabolītiem deviņi tika konstatēti kā nozīmīgi konkrētajā brīdī. Visā novērtējuma laikā dalībniekiem bija unikāli metabolītu profili.

POST4 metabolītu profili atšķīrās no PRE8 vai PRE1 profiliem. Pirmskonkurences metabolītu profiliem bija raksturīgs augstāks malonāta, guanidinoetiķskābes, acetilkarnitīna, α-ketobutirāta un β-hidroksibutirāta līmenis. Turpretī pēckonkurences profiliem bija raksturīgs paaugstināts saharopīna, holīna un NAD+ līmenis.

Secinājumi

Kopumā visi dalībnieki pirmssacensību laikā veiksmīgi samazināja tauku masu un saglabāja lieso masu. Dalībniekiem ar vislielāko pārtikas enerģijas patēriņa samazināšanos pirms sacensībām bija lielāks tauku masas samazinājums. Mikrobu sastāvs cilvēkiem būtiski atšķīrās. Neskatoties uz individuālām atšķirībām zarnu mikrobiomu sastāvā, mikrobu daudzveidību paraugos un starp paraugiem var paredzami mainīt uztura ziņā.

Rezultāti liecina, ka dinamikas prognozēšana starp zarnu mikrobiomu, metabolītiem, diētu un vingrinājumiem būtu veiksmīga individuālā līmenī, nevis starp indivīdiem. Tāpēc personalizēta treniņu apmācība un diētas būtu izdevīgākas nekā diētas/vingrinājumu programmas, kuru pamatā ir iedzīvotāju radīti modeļi.

Atsauce:

• 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

.