Hoe zijn voeding en lichaamsbeweging gerelateerd aan de darmmicrobiota en metabolieten bij bodybuilders?

Hoe zijn voeding en lichaamsbeweging gerelateerd aan de darmmicrobiota en metabolieten bij bodybuilders?

Een onlangs gepubliceerde studie in Metabolieten onderzocht de microbioomdynamiek van voeding, lichaamsbeweging en darmen bij mannelijke bodybuilders.

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

achtergrond

De optimale trainings- en voedingsregimes zijn ongrijpbaar omdat bewegings- en voedingsinterventies van persoon tot persoon uiteenlopende resultaten hebben opgeleverd. Dit is te zien in de sport, waar diëten zijn ontwikkeld om de atletische prestaties aan te vullen en de beschikbaarheid van energie te optimaliseren. Toch zijn individuele factoren bepalend voor de sportieve resultaten. Onlangs is er een groeiende belangstelling voor de rol van de darmmicrobiota bij individuele atletische resultaten.

Over studeren

In de huidige studie testten onderzoekers of gedefinieerde veranderingen in dieet en lichaamsbeweging geassocieerd zijn met veranderingen in de darmmicrobiota en metabolieten bij bodybuilders. Mannelijke deelnemers van 18 jaar of ouder die zich voorbereidden op een bodybuildingwedstrijd kwamen in aanmerking voor opname.

Er werden vijf bodybuilders geselecteerd met longitudinale bloed- en ontlastingsmonsters die consistent waren met training en voedingsgeschiedenis. Ze waren gemiddeld 28 jaar oud, 177 cm lang, wogen 77,7 kg en hadden 4,2 jaar bodybuilding-ervaring. Monsters werden acht weken (PRE8), één week (PRE1) vóór en vier weken (POST4) na de wedstrijd verkregen.

Deelnemers onthielden zich 12 uur vóór de bloedafname van alcohol, cafeïne en lichaamsbeweging. Hydrofiele metabolieten werden gemeten in een gerichte metabolomics-analyse met behulp van een vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (LC-MS)-systeem. Deelnemers vulden een voedings- en bewegingsdagboek in gedurende een week voorafgaand aan elk beoordelingspunt.

De inname van voedsel, vocht en supplementen werd gedocumenteerd in voedingsdagboeken, terwijl weerstand en aerobe oefeningen werden gedocumenteerd in trainingsdagboeken. De lichaamssamenstelling werd geschat met behulp van een dual-energy röntgenabsorptiometrie (DXA) scanner. Ontlastingsmonsters werden binnen een week vóór elk beoordelingstijdstip zelf verzameld bij de deelnemers. Uit de ontlastingsmonsters werd totaal DNA geïsoleerd. Het V4-gebied van 16S ribosomaal RNA (rRNA) werd gebruikt voor microbioomprofilering.

Veranderingen in fysieke activiteit en lichaamssamenstelling op PRE1 en POST4 werden vergeleken met PRE8 als uitgangswaarde. Verschillen in metabolietenconcentraties tussen tijdstippen werden geanalyseerd met behulp van de Kruskal-Wallis-test. Eén monster van het PRE1-tijdspunt werd uitgesloten van analyse vanwege een mislukte LC-MS-kwaliteitscontrole.

Resultaten

Alle deelnemers bereikten tijdens de voorbereidingsperiode (PRE8 – PRE1) de gewenste veranderingen in lichaamssamenstelling. Er was een grotere afname van de vetmassa dan van de vetvrije massa. Twee deelnemers waren succesvoller in het behouden van vetvrije massa dan anderen. Eén deelnemer had de kleinste (6,4%) vetmassareductie. Alle deelnemers ervoeren na de wedstrijd een toename in vet- en vetvrije massa.

De trainingstraining was verminderd vergeleken met de basislijn op PRE8- en POST4-tijdpunten, maar de trainingsschema's varieerden van persoon tot persoon. De toename in aërobe en weerstandstraining van PRE8 naar PRE1 bij slechts één deelnemer weerspiegelde een beter behoud van de vetvrije massa, maar kwam niet overeen met een vermindering van de vetmassa. Vervolgens werden de deelnemers beoordeeld op de inname via de voeding op het gebied van voedsel, macronutriënten en energie.

De energie-inname was voor alle deelnemers gelijk en was na de wedstrijd bij vier deelnemers het hoogst. Een grotere afname van de energie-inname vóór de wedstrijd (PRE8 tot PRE1) kwam overeen met een betere afname van de vetmassa, maar niet met veranderingen in de vetvrije massa. De pre-competitieve eiwitbijdrage lag boven de bovengrens van het aanvaardbare distributiebereik van macronutriënten (AMDR), terwijl de koolhydraatbijdrage onder de ondergrens lag. De energie-inname als vet lag binnen de AMDR-limieten.

De minimaal aanbevolen dagelijkse inname (MRDI) van eiwit werd op elk tijdstip door de deelnemers overschreden. Bovendien was er interindividuele variabiliteit in de consumptie van eiwit-/aminozuursupplementen. Elke deelnemer had een unieke en dynamische darmmicrobiota. Er was geen significant verband tussen monsters van verschillende deelnemers op een enkel tijdstip.

Na de competitie werd een temporele verschuiving in microbiële diversiteit tussen en binnen monster(s) waargenomen. De microbiële gemeenschappen op de PRE8- en PRE1-tijdspunten van elk individu leken meer op elkaar dan die van de POST4-monstergemeenschap. Bovendien hadden vier individuen een lage diversiteit binnen de steekproef op POST4.

Bij alle deelnemers waren de meeste microben (55% tot 85%) Firmicutes. De serummetabolische profielen van de deelnemers werden geëvalueerd in nuchtere en inspanningsvrije toestanden. Van de 127 metabolieten bleken er op het tijdstip negen significant te zijn. Deelnemers hadden tijdens de beoordeling unieke metabolietenprofielen.

De POST4-metabolietprofielen waren anders dan de PRE8- of PRE1-profielen. Pre-competitieve metabolietenprofielen werden gekenmerkt door hogere niveaus van malonaat, guanidinoazijnzuur, acetylcarnitine, α-ketobutyraat en β-hydroxybutyraat. Daarentegen werden de post-competitieprofielen gekenmerkt door verhoogde saccharopine-, choline- en NAD+-niveaus.

Conclusies

Over het geheel genomen hebben alle deelnemers met succes de vetmassa verminderd en de vetvrije massa behouden tijdens de pre-competitieperiode. Deelnemers met de grootste afname in voedselenergie-inname vóór de wedstrijd vertoonden een grotere afname in vetmassa. De microbiële samenstelling verschilde aanzienlijk tussen individuen. Ondanks interindividuele verschillen in de samenstelling van het darmmicrobioom, zou de microbiële diversiteit binnen en tussen monsters voorspelbaar qua voedingswaarde kunnen worden gemoduleerd.

De resultaten suggereren dat het voorspellen van de dynamiek tussen darmmicrobioom, metabolieten, voeding en lichaamsbeweging succesvol zou zijn op individueel niveau en niet tussen individuen. Daarom zouden gepersonaliseerde bewegingstraining en diëten voordeliger zijn dan dieet-/oefeningsprogramma's die gebaseerd zijn op door de bevolking gegenereerde patronen.

Referentie:

• 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

.