Betaina, prestazione fisica e permeabilità intestinale

Questo studio utilizzerà un disegno crossover randomizzato. I partecipanti allo studio saranno randomizzati a due studi utilizzando procedure in doppio cieco controllate con placebo. Le capsule dell'integratore (betaina e placebo) saranno codificate dallo sponsor, con il codice in doppio cieco mantenuto fino a quando tutti i campioni dello studio non saranno stati analizzati. I soggetti verranno al laboratorio per test di orientamento/baseline, raccolte di campioni di sangue pre e post-integrazione (2 settimane di integrazione con betaina o placebo), due sessioni di ciclismo di 60 km e due sessioni di laboratorio di recupero di 24 ore (quindi 8 sessioni totali di visite di laboratorio). I soggetti completeranno un questionario di screening COVID-19 prima di entrare nel laboratorio (tutte le visite). La quantità totale di tempo che verrà chiesto ai soggetti di fare volontariato per questo studio è di circa 18 ore presso lo Human Performance Laboratory (per un periodo di 6 settimane).

A. Orientamento (Visita n. 1). I soggetti riferiranno al laboratorio in uno stato di digiuno notturno. I soggetti firmeranno volontariamente moduli di consenso approvati dall'IRB e completeranno questionari (insorgenza ritardata di dolore muscolare o DOMS, profilo degli stati dell'umore o POMS). Le storie demografiche, di salute e di formazione saranno acquisite tramite questionari. Verrà raccolto un campione di sangue. La composizione corporea e l'acqua corporea totale saranno misurate utilizzando l'impedenza bioelettrica a 8 punti (BIA). I soggetti ingeriranno una soluzione zuccherina standardizzata contenente lattulosio 5 g, mannitolo 13C 100 mg, mannitolo 1,9 g e ramnosio 1 g in un totale di 450 ml di acqua (SS, osmolalità calcolata 69 mosmol/kg). Un aumento del rapporto lattulosio/mannitolo 13C post-esercizio (L/M) verrà utilizzato come indicatore di aumento della permeabilità intestinale. Tutta l'urina escreta per cinque ore dopo l'ingestione di SS verrà raccolta in un contenitore per la raccolta delle urine. I soggetti saranno invitati a bere acqua dopo la prima ora del test per garantire un'adeguata produzione di urina. La bevanda Boost verrà consumata a 7 kcal/kg 1,5 ore dopo l'ingestione di SS (per simulare ciò che accade dopo l'esercizio). Il contenitore per la raccolta delle urine verrà posizionato in frigorifero fino alla restituzione al laboratorio il giorno successivo. Il volume totale delle urine sarà misurato con quattro aliquote da 10 ml congelate in un congelatore a meno 80°C fino al momento dell'analisi.

B. Test di base/pre-integrazione (visita n. 2). Il soggetto restituirà il contenitore per la raccolta delle urine al laboratorio il giorno dopo la Visita n. 1. La composizione corporea sarà misurata con l'analizzatore della composizione corporea Bod Pod (Life Measurement, Concord, CA). I partecipanti allo studio verranno testati per la capacità aerobica massima (VO2max) durante un test ciclistico graduale con monitoraggio metabolico continuo con il dispositivo metabolico Cosmed CPET (Cosmed, Roma, Italia). Ai partecipanti verrà fornita una fornitura per 2 settimane di capsule di betaina o placebo. I soggetti consumeranno 6 capsule al giorno, 3 con il primo pasto del mattino e altre 3 con l'ultimo pasto della giornata.

Integratore di betaina DuraBeet. La betaina cristallina DuraBeet® è prodotta dalla melassa di barbabietola nell'impianto di cristallizzazione della betaina, in Austria, secondo rigorosi standard europei. La betaina cristallina bianca sarà in 6 capsule (3 g/giorno). Le capsule placebo conterranno una polvere di cellulosa bianca in capsule dall'aspetto identico.

C. Sessione di ciclismo di 60 km (visita di laboratorio n. 3): durante il periodo di 3 giorni prima della sessione di ciclismo di 60 km, i soggetti ridurranno l'allenamento fisico e ingeriranno una dieta moderata di carboidrati utilizzando un elenco di alimenti che limita gli alimenti ad alto contenuto di grassi, grassi visibili e caffeina. I soggetti registreranno tutta l'assunzione di cibo e bevande in un registro alimentare di 3 giorni con l'assunzione di macro e micronutrienti calcolata utilizzando il programma software di analisi dei nutrienti ESHA Food Processor. I partecipanti allo studio si presenteranno allo Human Performance Lab a digiuno notturno e forniranno un campione di sangue, ingeriranno l'integratore (3 capsule di betaina o placebo), quindi pedaleranno per 60 km al ritmo più veloce possibile ingerendo solo acqua (3 ml /kg ogni 15 minuti). Immediatamente dopo l'incontro in bicicletta, i soggetti ingeriranno la soluzione zuccherina di permeabilità intestinale (SS). I campioni di sangue verranno raccolti a 0 ore, 1,5 ore, 3,0 ore e 24 ore dopo l'esercizio. Tutta l'urina escreta per cinque ore dopo l'ingestione di SS verrà raccolta in un contenitore per la raccolta delle urine.

Protocollo di prova durante le sessioni di laboratorio con la sessione ciclistica di 60 km:

1. 7:00: fornire un campione di sangue, una valutazione dell'insorgenza ritardata dell'indolenzimento muscolare (DOMS) (scala 1-10) e un profilo delle valutazioni degli stati dell'umore (POMS). Completa il sondaggio sui sintomi. Consegnare il registro alimentare di 3 giorni.
2. 7:10: ingerisci 3 capsule di betaina o placebo con 1 tazza d'acqua.
3. 7:30: Inizio della sessione ciclistica di 60 km. I soggetti pedaleranno su scarpe da ginnastica a ritmo di gara per 60 km. Il consumo di ossigeno, la produzione di anidride carbonica, il rapporto di scambio respiratorio e la ventilazione saranno misurati utilizzando il carrello metabolico Cosmed Quark CPET ogni 30 minuti. I soggetti consumeranno 3 ml/kg di acqua ogni 15 minuti. Non sarà consentita alcuna altra bevanda o alimento contenente energia o sostanze nutritive durante le sessioni di allenamento della 60 km.
4. Dalle 10:00 alle 13:00: i soggetti ingeriranno i 450 ml di SS entro il primo minuto dopo essere scesi dalla bicicletta. La composizione corporea e l'acqua corporea totale saranno misurate utilizzando l'impedenza bioelettrica a 8 punti (BIA). Tutta l'urina escreta da 0 a 5 ore dopo l'ingestione di SS verrà raccolta in un contenitore per la raccolta delle urine. I campioni di sangue verranno prelevati tramite venipuntura immediatamente dopo aver completato la sessione di ciclismo e poi 1,5 ore, 3,0 ore e 24 ore dopo l'esercizio. Ai soggetti sarà consentito fare la doccia e cambiarsi i vestiti. I questionari DOMS e POMS verranno somministrati ogni volta che verranno raccolti campioni di sangue. La composizione corporea e l'acqua corporea totale saranno misurate utilizzando BIA a 8 punti ogni volta che verranno raccolti campioni di sangue. I soggetti non ingeriranno cibo o bevande diversi dall'acqua (7 ml/kg durante il periodo di 1,5 ore dopo l'esercizio; questo terrà conto dei 450 ml di soluzione zuccherina; non verrà ingerita acqua durante la prima ora dopo l'assunzione di SS). Dopo il prelievo di sangue di 1,5 ore post-esercizio, i soggetti ingeriranno una bevanda Boost (7 kcal/kg di peso corporeo). Un altro campione di sangue verrà raccolto 3 ore dopo l'esercizio. Successivamente, i soggetti lasceranno il laboratorio con le istruzioni per completare la raccolta delle urine delle 5 ore, mettere il contenitore in frigorifero e quindi portare il contenitore delle urine in laboratorio la mattina successiva. I soggetti ingeriranno 3 capsule di integratore con l'ultimo pasto della giornata.

VISITA DI LABORATORIO n. 4: i soggetti torneranno la mattina successiva dopo la sessione di ciclismo per fornire un altro campione di sangue, consegnare il contenitore delle urine delle 5 ore e completare i questionari DOMS e POMS. La composizione corporea e l'acqua corporea totale saranno misurate utilizzando BIA a 8 punti.

D. Lavaggio/Crossover/Ripetizione

I soggetti verranno sottoposti a un periodo di washout di 2 settimane senza integratori, passeranno al braccio di integratori opposto e quindi ripeteranno tutte le procedure ad eccezione del processo di consenso, del completamento del questionario sulla salute medica, del test della composizione corporea e del test VO2 max (visite di laboratorio #5,6,7,8). I soggetti manterranno la dieta in studio e le normali routine di allenamento fisico durante il periodo di sospensione di 2 settimane.