Postbiotikatilskud, tarmmikrobiotasammensætning og træningsinduceret inflammation (PostBioExIn)

Akut, kraftig og/eller uvant excentrisk træning kan fremkalde muskelskader og inflammatoriske reaktioner og oxidativ stress, men også nedsat muskelpræstation. Af denne grund indtager mange professionelle såvel som amatøratleter ofte kosttilskud såsom antioxidanter, i forventning om at reducere inflammation og oxidativt stress efter intens træning.

Den menneskelige mave-tarmkanal er beboet af forskellige mikroorganismer, kaldet tarmmikrobiomet (GM). GM bidrager blandt andet til immunsystemets normale funktion, bidrager til produktion af kortkædede fedtsyrer (SCFA'er) og vitaminsyntese samt fordøjelse og optagelse af mad, beskytter mod enteropatogener og regulerer inflammatorisk og redox svar. Nylige beviser tyder også på, at GM kan være involveret i atletisk præstation. Derimod er forstyrrelse af GM-sammensætning (dysbiose) karakteriseret ved reduceret diversitet, reduceret overflod af sundhedsfremmende bakterier og øget overflod af gram-negative og andre patogene bakterier og er forbundet med forskellige stofskiftesygdomme som fedme, diabetes og div. kræftformer, systemisk inflammation, oxidativt stress og nedsat ydeevne. Således er tilskud af flere "biotika" dukket op som et middel til at regulere GM til fordel for sundhedsfremmende bakterier.

Postbiotika defineres som et "præparat af livløse mikroorganismer og/eller deres komponenter, der giver værten en sundhedsfordel". Beviser tyder på, at tilskud med postbiotika kan regulere GM'en og følgelig styrke immunsystemet, reducere tarmgennemtrængeligheden, forbedre antioxidantmekanismerne samt fremskynde restitutionen efter træningsinduceret inflammation, forbedre tilpasningen til træning og forbedre ydeevnen. Imidlertid er de videnskabelige data vedrørende den mulige gavnlige effekt af supplerende administration af postbiotika begrænset. Der er behov for mere forskning for at bestemme, hvilken rolle postbiotikatilskud spiller på GM-sammensætning og funktion, træningsinduceret inflammation og redoxstatus, men også på ydeevne efter intens træning.

Denne undersøgelse vil undersøge potentialet ved postbiotikatilskud til at ændre GM-sammensætningen og påvirke genopretningen af ​​træningsinduceret oxidativ stress og ydeevne efter intens, excentrisk forudindtaget akut træning. Studiet vil være cross-over, randomiseret, dobbeltblindt, kontrolleret og vil blive udført i to cyklusser. Deltagerne vil primært blive informeret om undersøgelsesprocedurerne, samt fordele og mulige risici, og vil underskrive en informeret samtykkeerklæring for deltagelse i undersøgelsen. Inden den eksperimentelle procedure vil de blive involveret i en uges fortrolighed med evalueringstestene og træningsprotokollen ved lav intensitet. Deltagerne vil gennemgå baseline-målinger: antropometriske karakteristika (kropshøjde, kropsmasse, kropsmasseindeks) via en stadiometer-skala (Stadiometer 208; Seca, Birmingham, UK), kropssammensætning (mængde af kropsfedt, mager kropsmasse, fedtmasse, knogletæthed) via dobbelt emission røntgenabsorptiometri (DXA, GE-Healthcare, Lunar DPX NT, Belgien), aerob kapacitet (VO2max) via en automatiseret online pulmonal gasanalysator (Vmax Encore 29, BEBJO296, Yorba Linda, CA, USA ) under en gradueret træningsprotokol på et løbebånd (Stex 8025T, Korea), isokinetisk styrke (isometrisk, koncentrisk og excentrisk drejningsmoment af knæekstensorer og knæbøjere) på et isokinetisk dynamometer (Cybex, HUMAC NORM 360, Ronkonkoma, NY), muskelkraft via vurdering af modbevægelsesspring (CMJ) via et optisk målesystem (Optojump next, Microgate, USA). Derudover vil deltagerne registrere deres kost via en 7-dages tilbagekaldelse før deres deltagelse i den første eksperimentelle tilstand, og kostdata vil blive analyseret med ScienceFit Diet 200A kostanalyseprogram (Science Technologies, Athen, Grækenland), for at estimere at de ikke indtager næringsstoffer, der kan påvirke muskelskade, inflammation og oxidativt stress (f.eks. antioxidanter osv.). Deltagerne vil derefter blive randomiseret i en af ​​de to tilstande: i) Postbiotikatilskud (50 mg/dag af Heatkilled Lactobacillus plantarum L-137, Immuno-LP20TM) i 4 uger, eller ii) placebotilskud i 4 uger. Randomisering af betingelserne vil blive udført af en software, der genererer tilfældige heltal, der er tilgængelig på internettet (Random.org). Deltagerne vil derefter udføre en træningsprotokol bestående af 45 min nedadgående løb (-15% hældning, ~70-75% VO2max) på et løbebånd efterfulgt af en tidskørsel (0% hældning, ~95% VO2max) indtil udmattelse. Før træningsprotokollen, samt 24 timer, 48 timer og 72 timer efter træning, træningsinduceret muskelskade (EIMD) [forsinket indtræden af ​​muskelømhed (DOMS) via palpation af knæekstensorer og knæbøjere på en skala fra 1 til 10 (1 = ingen smerter overhovedet; 10 = ekstrem smerte), og muskelydelse (CMJ, isometrisk, koncentrisk og excentrisk drejningsmoment for knæekstensorerne og knæbøjerne)], vil blive vurderet. På samme tidspunkt vil der blive indsamlet afføringsprøver til analyse af GM-sammensætning og funktion, og GM-metabolitter samt blodprøver til vurdering af fuldstændigt blodtal (CBC), blodets inflammatoriske status (kreatinkinase, tumornekrosefaktor). alfa, interleukin 6, C-reaktivt protein), tarmbetændelsesstatus (lipopolysacharider-bindende protein, zonulin) og blodredoxstatus [reduceret glutathion (GSH), oxideret glutathion (GSSG), GSH/GSSG-forhold, total antioxidantkapacitet, katalase proteincarbonyler, urinsyre, bilirubin). Desuden vil metabolisme (mælkesyre) blive vurderet før og 4 min efter træning ved at analysere kapillærblod med en bærbar laktatanalysator (Lactate Plus, Nova Biomedical, USA). Efterfølgende vil deltagerne modtage postbiotikatilskuddet eller placeboet i 4 uger og gentage træningsprotokollen og målingerne af EIMD, CBC, blodbetændelsesstatus, blodredoxstatus og præstation på samme tidspunkter. Ved den anden cyklus vil deltagerne gentage nøjagtig de samme procedurer for den resterende tilstand. Mellem cyklusserne anvendes en 14-dages udvaskningsperiode. Derudover vil 7-dages kosttilbagekaldelsen fra den første cyklus blive givet til deltagerne for at følge den samme diæt før den eksperimentelle træningsprotokol ved anden cyklus.