Vliv suplementace probiotik a vitaminu D na sportovní výkon u sportovců MMA.

Studie je navržena jako randomizovaná dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie se 4týdenním intervenčním obdobím probiotik a vitaminu D. Studie se provádí v období od prosince 2020 do března 2021 na Lékařské univerzitě v Gdaňsku, oddělení bioenergetiky a fyziologie cvičení (Gdaňsk, Polsko). Výzkumníci zaregistrují 25 trénovaných mužských sportovců smíšených bojových umění. Zapsaní sportovci budou náhodně rozděleni tak, aby dostávali probiotika (PRO) nebo odpovídající placebo (PL) v poměru 1:1 pomocí generátoru náhodných čísel Excel, podle pravidla náhody a slepoty.

Studovaným produktem je vitamin D ,,Juvit d3" a probiotická směs ,,Sanprobi Active & Sport", obsahující 2,5 x 109 CFU/g na kapsli (≥500 milionů CFU v jedné kapsli) pěti kmenů bakterií mléčného kvašení (Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus acidophilus W22, Bifidobacterium bifidum W23 a Lactococcus lactis W5); kukuřičný škrob, maltodextrin, rostlinné proteiny a potah tablet z hydroxypropylethylcelulózy. Pro kartel budou použity identicky vypadající placebo kapsle obsahující 40 mg maltodextrinu a rostlinné proteiny. Každé balení probiotika nebo placeba obsahuje 40 kapslí. Všichni sportovci dostanou při základní návštěvě lahvičku Juvit d3 a také tři identicky vypadající balení probiotik nebo placeba, v závislosti na náhodném rozdělení. Účastníci budou informováni, aby užívali 4 kapsle s jídlem a 3500 iu vitaminu D denně.

Při základní návštěvě všechny subjekty obdrží studijní produkt, stejně jako deník suplementů a dietního příjmu a tréninkový deník. Návštěva PRE a POST bude rozdělena do dvou dnů, aby bylo zajištěno spolehlivé a náležité provedení všech procedur. Časové okno mezi těmito rozdělenými návštěvami je 3-5 dní. Účastníci se budou hlásit Lékařské univerzitě v Gdaňsku na začátku (PRE) a na konci (POST) 4týdenního intervenčního období. Během obou návštěv sportovci vypracují posouzení tělesného složení, dotazník frekvence jídla (FFQ), vyhodnocení kardio-respirační zdatnosti a poskytnou vzorky stolice. Dále budou odebrány vzorky krve před a po sportovních testech pro posouzení vybraných markerů zánětlivého i svalového poškození a úrovně utilizace laktátu. Poslední odběr krve bude proveden po 24 hodinách anaerobního sportovního testu. Účastník bude instruován, aby pokračoval ve svém vzdělávacím programu. Sportovci budou povinni absolvovat minimálně 5 vytrvalostních tréninků týdně, aby si udrželi soutěžní charakter studie.

Analýza tělesného složení bude vyhodnocena za účelem zjištění potenciálních změn v hmotě tělesného tuku a hmoty bez tuku. Hladina každé tkáně bude porovnána s obsahem střevních bakterií. Badatelé se pokusí vysvětlit, zda složení střevního mikrobiomu může ovlivnit složení těla a které bakteriální kmeny jsou zodpovědné za možné tyto potenciální změny. Tohoto cíle bude dosaženo pomocí multifrekvenční bioelektrické impedanční analýzy (BIA).

Kapacita aerobní zdatnosti bude hodnocena pomocí cyklistického ergometru ER900 Jaeger s využitím wassermanova protokolu. Testu bude předcházet 5minutové zahřátí se zátěží 100W, po kterém bude následovat 5minutový odpočinek. Test bude začínat při zátěži 125 W a frekvenci 60 ± 5 ot./min., zátěž bude zvyšována každou 1 minutu o 25 W. Test bude probíhat až do dosažení maximální individuální zátěže, tj. pokračovat ve cvičení při zachování stanovené frekvence nebo nedostatku zvýšeného příjmu kyslíku. Během vyšetření budou vyšetřovatelé sledovat množství příjmu kyslíku a vydechovaného oxidu uhličitého, minutovou plicní ventilaci a také srdeční frekvenci. Aerobní test bude proveden 3-5 dní před anaerobním hodnocením jako součást PRE a POST návštěv.

Hodnocení anaerobní zdatnosti bude získáno Wingate Anaerobním testem (WAnT) pomocí cykloergometru MCE_v_5.1. Před vyšetřením bude sedlo individuálně upraveno, poté sportovci provedou 5minutové zahřátí při zátěži 50W a frekvenci 60ot/min, se dvěma 10sekundovými zrychleními po 3 a 4 minutách. Po rozcvičce bude následovat 3minutový odpočinek. Zátěž bude upravena individuálně a bude činit 7,5 % tělesné hmotnosti sportovce. Na povel „start“ sportovec provede 30sekundový sprint v sedě, snaží se co nejrychleji dosáhnout špičkového výkonu a udržet jej po celou dobu trvání úsilí. Po testu bude aktivní 2minutová přestávka. Test bude proveden 3x. WAnT posuzuje maximální, minimální a průměrný výkon, čas do dosažení maximálního výkonu a relativní pokles výkonu.

Vzorky krve budou odebírány během Wingate testů ve dvou bodech: PRE a POST zásah, za stejných podmínek. Vzorky krve z žíly na paži budou odebrány specializovanou sestrou do dvou vhodných standardizovaných zkumavek obsahujících K2EDTA a aktivátor srážení. Pokaždé se odeberou až 4 ml krve. Krevní vzorky budou odebrány nepřímo před začátkem zátěžových testů, 30 minut po skončení testů a 24 hodin po skončení testů. Krev bude poté odstředěna při 3000 x g k oddělení séra a plazmy. Materiál bude umístěn do samostatně označených mikrocentrifugačních zkumavek a skladován při -80 °C pro pozdější stanovení. Všechny analýzy budou provedeny na konci studie na Lékařské univerzitě v Gdaňsku.

Odebrané vzorky žilní krve budou podrobeny analýze na Lékařské univerzitě v Gdaňsku. Vědci budou hodnotit hladinu sérových prozánětlivých cytokinů (IL-6 a TNF-α) a také protizánětlivých cytokinů (L-2 a IL-15) pomocí komerčně dostupných souprav ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). K vyhodnocení plazmatické hladiny svalového poškození vyšetřovatelé určí aktivitu kreatinkinázy (CK) pomocí kinetické metody s použitím komerčně dostupné soupravy.

Vzorky kapilární krve budou odebrány pokaždé, Wingate testy jsou prováděny specializovanou sestrou v množství 100 µl do sterilní odměrné mikrokapiláry. Měření bude provedeno na kapilární krvi z konečků prstu. Krev bude poté přenesena do mikrocentrifugační zkumavky obsahující 500 ul 0,6 mol kyseliny chloristé, odstředěna a skladována při -20 °C až do provedení stanovení. Kapilární krev bude odebrána před zátěžovým testem a 2-3, 15, 30 a 60 minut po testu. Odebrané vzorky kapilární krve budou podrobeny analýze na Lékařské univerzitě v Gdaňsku. Účelem rozboru bude stanovení hladiny laktátu v odebraných vzorcích. Stanovení hladiny laktátu bude provedeno pomocí kolorimetrické kinetické metody založené na reakční rychlosti.

Subjekty poskytnou vzorek stolice nepřímo před a po období intervence. Materiál bude účastníky shromažďován do speciálního standardizovaného kontejneru. Vzorek stolice bude odebrán dvakrát: před testováním a na konci intervence. Vzorky stolice budou okamžitě zmraženy a skladovány při -80 stupních Celsia, poté za stejných podmínek dopraveny k posouzení nezávislou laboratoří. Odebrané vzorky stolice budou podrobeny kvantitativnímu a kvalitativnímu stanovení obsahu střevní mikroflóry pomocí metody sekvenování nové generace. Budou analyzovány vybrané hypervariabilní oblasti genu 16SrRNA. Složení mikrobiomu bude charakterizováno především alfa a beta diverzitou. Diverzita mikrobiálních komunit v jednom vzorku (alfa) bude měřena pomocí několika indikátorů, jako jsou Chao1, ACE, Shannon a invertovaný Simpson. Všechny ukazatele budou vypočítány na základě nezpracovaných dat NGS (bez jakéhokoli předběžného zpracování, např. odstranění vzácných druhů) a porovnány mezi testovanou a kontrolní skupinou pomocí standardního statistického testu v závislosti na rozložení proměnných. Diverzita mikrobiálních společenstev mezi vzorky (beta) bude měřena pomocí rozdílového indikátoru (Bray-Curtis) a vzdálenostní metriky (UniFrac vážené - metrika založená na fylogenezi). Ukazatele podobnosti budou vypočítány pro všechny páry vzorků a uloženy do matic nepodobnosti. Bray-Curtis provede permutační multivariační analýzu rozptylu (PERMANOVA) a vážené diferenční matice UniFrac k posouzení rozdílů na úrovni skupiny. Beta analýze diverzity bude předcházet řízené a bezobslužné předběžné zpracování dat, jako je odstranění vzácných druhů a transformace čísel pomocí střední hloubky sekvenování jako měřítka. Odebrané vzorky stolice budou analyzovány v kontextu přítomnosti parametrů střevní permeability, jako je kalprotektin, zolin a IFABP, a také produktů bakteriálního metabolismu, jako jsou mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA).

Všechna získaná data budou analyzována pomocí statistického programu Statistica 13. Do statistické analýzy budou zahrnuta pouze úplná data od subjektů, které absolvují všechny intervenční období i všechny studijní postupy. Data budou předem zkontrolována na normalitu pomocí Shapiro-Wilk W-testu. V případě abnormálního rozložení dat budou použity jejich přirozené logaritmy. Výzkumníci budou obvyklou deskriptivní statistiku pro základní informace a rovněž prozkoumají trendy v analyzovaných parametrech se středními hodnotami 95% intervalu spolehlivosti. V závislosti na normalitě podkladových dat budou provedeny parametrické nebo neparametrické testy. Statistická významnost je stanovena na p < 0,05.