Ako súvisí strava a cvičenie s črevnou mikroflórou a metabolitmi u kulturistov?

Ako súvisí strava a cvičenie s črevnou mikroflórou a metabolitmi u kulturistov?

Nedávno publikovaná štúdia v Metabolity skúmali dynamiku mikrobiómu stravy, cvičenia a čriev u mužských kulturistov.

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

pozadia

Optimálne cvičebné a výživové režimy sú nepolapiteľné, pretože cvičebné/výživové zásahy priniesli rôzne výsledky od človeka k človeku. Vidno to v športe, kde boli vyvinuté diéty na doplnenie športového výkonu a optimalizáciu dostupnosti energie. O športových výsledkoch však rozhodujú individuálne faktory. V poslednej dobe rastie záujem o úlohu črevnej mikroflóry v individuálnych športových výsledkoch.

O štúdiu

V tejto štúdii výskumníci testovali, či definované zmeny v strave a cvičení súvisia so zmenami črevnej mikroflóry a metabolitov u kulturistov. Mužskí účastníci vo veku 18 rokov alebo starší, ktorí sa pripravujú na súťaž v kulturistike, mali nárok na zaradenie.

Bolo vybraných päť kulturistov s pozdĺžnymi vzorkami krvi a stolice v súlade s tréningovou a nutričnou anamnézou. Mali v priemere 28 rokov, 177 cm, vážili 77,7 kg a mali za sebou 4,2 ročné skúsenosti s kulturistikou. Vzorky sa odoberali osem týždňov (PRE8), jeden týždeň (PRE1) pred a štyri týždne (POST4) po súťaži.

Účastníci sa zdržali alkoholu, kofeínu a cvičenia počas 12 hodín pred odberom krvi. Hydrofilné metabolity sa merali v cielenej metabolomickej analýze s použitím systému kvapalinovej chromatografie-hmotnostnej spektrometrie (LC-MS). Účastníci vypĺňali denníky jedla a cvičenia týždeň pred každým bodom hodnotenia.

Príjem potravy, tekutín a doplnkov bol zdokumentovaný v denníkoch jedla, zatiaľ čo odpor a aeróbne cvičenie boli zdokumentované v tréningových denníkoch. Zloženie tela bolo odhadnuté pomocou skenera s dvojitou energiou röntgenovej absorpcie (DXA). Vzorky stolice boli od účastníkov samostatne odobraté do týždňa pred každým časovým bodom hodnotenia. Celková DNA bola izolovaná zo vzoriek stolice. Oblasť V4 16S ribozomálnej RNA (rRNA) sa použila na profilovanie mikrobiómov.

Zmeny vo fyzickej aktivite a zložení tela na PRE1 a POST4 boli porovnané s PRE8 ako východisková hodnota. Rozdiely v koncentráciách metabolitov medzi časovými bodmi sa analyzovali pomocou Kruskal-Wallisovho testu. Jedna vzorka z časového bodu PRE1 bola vylúčená z analýzy z dôvodu neúspešnej kontroly kvality LC-MS.

Výsledky

Všetci účastníci dosiahli požadované zmeny v zložení tela počas prípravného obdobia (PRE8 – PRE1). Došlo k väčšiemu poklesu tukovej hmoty ako chudej hmoty. Dvaja účastníci boli úspešnejší pri udržiavaní chudej hmoty ako ostatní. U jedného účastníka došlo k najmenšej (6,4 %) redukcii tukovej hmoty. Všetci účastníci zaznamenali po súťaži nárast tuku a chudej hmoty.

Cvičebný tréning bol redukovaný v porovnaní so základným stavom v časových bodoch PRE8 a POST4, ale tréningové plány sa medzi jednotlivcami líšili. Nárast aeróbneho a odporového tréningu z PRE8 na PRE1 len u jedného účastníka odrážal lepšie zachovanie svalovej hmoty, ale nezodpovedal redukcii tukovej hmoty. Ďalej sa u účastníkov posudzoval príjem potravy na úrovni – potravín, makroživín a energie.

Príjem energie bol u všetkých účastníkov podobný a po súťaži bol najvyšší u štyroch účastníkov. Väčšie poklesy predsúťažného energetického príjmu (PRE8 až PRE1) zodpovedali lepšiemu úbytku tukovej hmoty, nie však zmenám chudej hmoty. Proteínový príspevok pred súťažou bol nad hornou hranicou prijateľného rozmedzia distribúcie makronutrientov (AMDR), zatiaľ čo príspevok uhľohydrátov bol pod spodnou hranicou. Príjem energie vo forme tuku bol v rámci limitov AMDR.

Minimálny odporúčaný denný príjem (MRDI) bielkovín bol účastníkmi prekročený vo všetkých časových bodoch. Okrem toho existovala interindividuálna variabilita v spotrebe proteínových/aminokyselinových doplnkov. Každý účastník mal jedinečnú a dynamickú črevnú mikroflóru. Neexistovala žiadna významná súvislosť medzi vzorkami od rôznych účastníkov v jednom časovom bode.

Po konkurencii sa pozoroval dočasný posun v mikrobiálnej diverzite medzi vzorkou (vzorkami) av rámci nich. Mikrobiálne spoločenstvá v časových bodoch PRE8 a PRE1 každého jednotlivca boli podobnejšie ako v komunite vzorky POST4. Okrem toho štyria jedinci mali nízku diverzitu vo vzorke v POST4.

V rámci všetkých účastníkov bola väčšina mikróbov (55 % až 85 %) Firmicutes. Sérové ​​metabolické profily účastníkov boli hodnotené nalačno a bez cvičenia. Zistilo sa, že zo 127 metabolitov bolo deväť významných v danom časovom bode. Účastníci mali počas hodnotenia jedinečné profily metabolitov.

Profily metabolitov POST4 sa líšili od profilov PRE8 alebo PRE1. Predsúťažné metabolitové profily boli charakterizované vyššími hladinami malonátu, kyseliny guanidinooctovej, acetylkarnitínu, α-ketobutyrátu a β-hydroxybutyrátu. Naproti tomu profily po súťaži boli charakterizované zvýšenými hladinami sacharopínu, cholínu a NAD+.

Závery

Celkovo všetci účastníci úspešne zredukovali tukovú hmotu a udržali si chudú hmotu počas predsúťažného obdobia. Účastníci s najväčším poklesom príjmu energie z potravy pred súťažou vykazovali väčší pokles tukovej hmoty. Mikrobiálne zloženie sa medzi jednotlivcami výrazne líšilo. Napriek interindividuálnym rozdielom v zložení črevných mikrobiómov je možné mikrobiálnu diverzitu vo vzorkách a medzi nimi predvídateľne nutrične modulovať.

Výsledky naznačujú, že predpovedanie dynamiky medzi črevným mikrobiómom, metabolitmi, stravou a cvičením by bolo úspešné skôr na úrovni jednotlivca než medzi jednotlivcami. Preto by personalizovaný cvičebný tréning a diéty boli prospešnejšie ako diétne/cvičebné programy založené na vzorcoch generovaných populáciou.

Referencia:

• 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

.