Die Wirkung einer Postbiotika-Supplementierung auf durch körperliche Betätigung verursachten oxidativen Stress. (PB-EIOS)

Akutes, intensives und/oder ungewohntes Training kann zu Muskelschäden und oxidativem Stress führen. In moderaten Konzentrationen wirken reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies (RONS) als Signalmoleküle und fördern Anpassungen an systematisches Training. Umgekehrt kann eine übermäßige Produktion von RONS zerstörerische Auswirkungen haben, da wichtige Biomoleküle wie Lipide und Proteine, aber auch DNA oxidiert werden. Eine Störung des Redox-Gleichgewichts kann negative Auswirkungen auf belastungsbedingte Anpassungen wie Muskelschäden und Müdigkeit haben. Aus diesem Grund konsumieren viele Profi- und Amateursportler häufig Nahrungsergänzungsmittel wie Antioxidantien, in der Hoffnung, Entzündungen und oxidativen Stress nach intensiver körperlicher Betätigung zu reduzieren.

Der menschliche Magen-Darm-Trakt wird von verschiedenen Mikroorganismen bewohnt, die als Darmmikrobiom (GM) bezeichnet werden. GM trägt unter anderem zur normalen Funktion des Immunsystems bei, trägt zur Produktion kurzkettiger Fettsäuren (SCFAs) und zur Vitaminsynthese sowie zur Verdauung und Aufnahme von Nahrungsmitteln bei, schützt vor Enteropathogenen und reguliert Entzündungen und Redox Antworten. Aktuelle Erkenntnisse deuten auch darauf hin, dass GM an der sportlichen Leistung beteiligt sein könnte. Im Gegensatz dazu ist eine Störung der gentechnisch veränderten Zusammensetzung (Dysbiose) durch eine verringerte Diversität, eine verringerte Häufigkeit gesundheitsfördernder Bakterien und eine erhöhte Häufigkeit gramnegativer und anderer pathogener Bakterien gekennzeichnet und wird mit verschiedenen Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit, Diabetes usw. in Verbindung gebracht Formen von Krebs, systemischen Entzündungen, oxidativem Stress und verminderter Leistungsfähigkeit. Daher hat sich die Ergänzung mehrerer „Biotika“ als Mittel zur Regulierung der gentechnisch veränderten Bakterien zugunsten gesundheitsfördernder Bakterien herausgestellt.

Unter Postbiotika versteht man eine „Zubereitung unbelebter Mikroorganismen und/oder ihrer Bestandteile, die dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen verleiht“. Es gibt Hinweise darauf, dass eine Nahrungsergänzung mit Postbiotika den GM regulieren und folglich das Immunsystem stärken, die Darmpermeabilität verringern, antioxidative Mechanismen verbessern sowie die Erholung nach durch körperliche Betätigung verursachten Entzündungen beschleunigen, die Anpassung an körperliche Betätigung verbessern und die Leistung verbessern kann. Allerdings sind die wissenschaftlichen Daten zur möglichen positiven Wirkung einer zusätzlichen Gabe von Postbiotika begrenzt. Es bedarf weiterer Forschung, um die Rolle der postbiotischen Nahrungsergänzung auf belastungsbedingte Entzündungen und den Redoxstatus, aber auch auf die Leistung nach intensivem Training zu bestimmen.

Diese Studie untersucht das Potenzial einer Postbiotika-Supplementierung zur Beeinflussung der Wiederherstellung von durch körperliche Betätigung verursachtem oxidativem Stress und der Leistung nach intensiver, exzentrisch voreingenommener akuter Belastung.

Die Studie wird Crossover, randomisiert, doppelblind und kontrolliert sein und in zwei Zyklen durchgeführt. Die Teilnehmer werden in erster Linie über den Studienablauf sowie die Vorteile und möglichen Risiken informiert und unterzeichnen außerdem eine Einverständniserklärung zur Teilnahme an der Studie. Vor dem experimentellen Verfahren werden sie eine Woche lang mit den Bewertungstests und dem Übungsprotokoll bei geringer Intensität vertraut gemacht. Darüber hinaus zeichnen die Teilnehmer ihre Ernährung durch einen 7-tägigen Rückruf auf, bevor sie an der ersten Versuchsbedingung teilnehmen, und die Ernährungsdaten werden mit dem Ernährungsanalyseprogramm ScienceFit Diet 200A (Science Technologies, Athen, Griechenland) analysiert, um eine Schätzung vorzunehmen dass sie keine Nährstoffe zu sich nehmen, die sich auf Muskelverletzungen, Entzündungen und oxidativen Stress auswirken können (z. B. Antioxidantien usw.). Basismessungen werden im Labor für Biochemie, Physiologie und Bewegungsernährung (SmArT Lab) der Abteilung für Leibeserziehung und Sport der Universität Thessalien durchgeführt: anthropometrische Merkmale (Körpergröße, Körpermasse, Body-Mass-Index) über eine Stadiometer-Skala (Stadiometer 208; Seca, Birmingham, UK), Körperzusammensetzung (Körperfettmenge, fettfreie Körpermasse, Fettmasse, Knochendichte) mittels Dual-Emissions-Röntgenabsorptiometrie (DXA, GE-Healthcare, Lunar DPX NT, Belgien) , aerobe Kapazität (VO2max) über einen automatisierten Online-Lungengasanalysator (Vmax Encore 29, BEBJO296, Yorba Linda, CA, USA) während eines abgestuften Trainingsprotokolls auf einem Laufband (Stex 8025T, Korea), isokinetische Kraft (isometrisch, konzentrisch und exzentrisch). Drehmoment der Kniestrecker und Kniebeuger) auf einem isokinetischen Dynamometer (Cybex, HUMAC NORM 360, Ronkonkoma, NY) und Muskelkraft über die Beurteilung des Gegenbewegungssprungs (CMJ) über ein optisches Messsystem (Optojump next, Microgate, USA) . Die Teilnehmer werden dann in eine der beiden Bedingungen randomisiert: i) Postbiotika-Supplementierung (50 mg/Tag durch Hitze abgetöteter Lactobacillus plantarum L-137, Immuno-LP20TM) für 4 Wochen oder ii) Placebo-Supplementierung für 4 Wochen. Die Randomisierung der Bedingungen erfolgt durch eine Software, die zufällige Ganzzahlen generiert und im Internet verfügbar ist (Random.org). Sieben Tage später führen die Teilnehmer ein Trainingsprotokoll durch, das aus 45-minütigem Bergablaufen (-15 % Steigung, ~70–75 % VO2max) auf einem Laufband und anschließendem Zeitfahren (0 % Steigung, ~95 % VO2max) bis zur Erschöpfung besteht . Vor dem Trainingsprotokoll sowie 24 Stunden, 48 Stunden und 72 Stunden nach dem Training verzögertes Auftreten von Muskelkater (DOMS) durch Abtasten der Kniestrecker und Kniebeuger auf einer Skala von 1 bis 10 (1 = überhaupt keine Schmerzen). ; 10 = extreme Schmerzen) und Muskelleistung (CMJ, isometrisches, konzentrisches und exzentrisches Drehmoment der Kniestrecker und Kniebeuger) werden beurteilt. Darüber hinaus werden zu den gleichen Zeitpunkten Blutproben zur Beurteilung der Kreatinkinase (CK) und des Blutredoxstatus [reduziertes Glutathion (GSH), oxidiertes Glutathion (GSSG), GSH/GSSG-Verhältnis, Gesamtantioxidationskapazität (TAC) entnommen ), Katalase (CAT), Proteincarbonyle (PC), Harnsäure, Bilirubin)]. Darüber hinaus wird der Stoffwechsel (Milchsäure) vor und 4 Minuten nach dem Training durch Analyse des Kapillarbluts mit einem tragbaren Laktatanalysator (Lactate Plus, Nova Biomedical, USA) beurteilt. Nach einer 14-tägigen Auswaschphase wiederholen die Teilnehmer im zweiten Zyklus genau die gleichen Verfahren für den verbleibenden Zustand. Darüber hinaus wird den Teilnehmern der 7-Tage-Ernährungsrückruf gegeben, damit sie vor dem experimentellen Übungsprotokoll im zweiten Zyklus dieselbe Diät einhalten können.