Het effect van probiotica en vitamine D-suppletie op sportprestaties bij MMA-atleten.

De studie is opgezet als een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde klinische studie met een probiotica- en vitamine D-interventieperiode van 4 weken. De studie wordt uitgevoerd tussen december 2020 en maart 2021 aan de Medische Universiteit van Gdańsk, Afdeling Bio-energetica en Fysiologie van Oefening (Gdańsk, Polen). Onderzoekers zullen 25 getrainde, mannelijke mixed-martial arts-atleten inschrijven. Ingeschreven atleten worden willekeurig toegewezen om probiotica (PRO) of bijpassende placebo (PL) te ontvangen in een verhouding van 1:1, met behulp van de Excel-generator voor willekeurige getallen, volgens de regel van willekeurigheid en blindheid.

Het studieproduct is een vitamine D ,,Juvit d3" en probiotische mix ,,Sanprobi Active & Sport", met 2,5 x 109 CFU/g per capsule (≥500 miljoen CFU in één capsule) van vijf stammen van melkzuurbacteriën (Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus acidophilus W22, Bifidobacterium bifidum W23 en Lactococcus lactis W5); maïszetmeel, maltodextrine, plantaardige eiwitten en omhulling van hydroxypropylethylcellulosetabletten. Identieke placebo-capsules met 40 mg maltodextrine en plantaardige eiwitten zullen voor het kartel worden gebruikt. Elke verpakking probioticum of placebo bevat 40 capsules. Alle atleten ontvangen bij het basisbezoek een fles Juvit d3 en drie identiek ogende verpakkingen probiotica of placebo, afhankelijk van de willekeurige toewijzing. Deelnemers worden geïnformeerd om dagelijks 4 capsules bij de maaltijd en 3500 IE vitamine D in te nemen.

Bij het basisbezoek ontvangen alle proefpersonen het onderzoeksproduct, een dagboek met supplementen, een voedingsinname en een trainingsdagboek. Zowel het PRE- als het POST-bezoek wordt over twee dagen verdeeld om een ​​betrouwbare en correcte uitvoering van alle procedures te garanderen. Het tijdvenster tussen deze gesplitste bezoeken is 3-5 dagen. Deelnemers rapporteren aan de Medische Universiteit van Gdańsk aan het begin (PRE) en het einde (POST) van de interventieperiode van 4 weken. Tijdens beide bezoeken zullen atleten een beoordeling van de lichaamssamenstelling, voedselfrequentievragenlijst (FFQ), cardio-respiratoire fitheidevaluatie en ontlastingsmonsters verstrekken. Bovendien zullen de bloedmonsters voor en na sporttesten worden afgenomen om geselecteerde markers van inflammatoire, spierbeschadiging en lactaatgebruik te beoordelen. De laatste bloedafname wordt uitgevoerd na 24 uur anaerobe sporttest. De deelnemer wordt geïnstrueerd om zijn trainingsprogramma voort te zetten. Atleten zullen verplicht worden om minimaal 5 duurtrainingen per week uit te voeren om het competitieve karakter van de studie te behouden.

De analyse van de lichaamssamenstelling zal worden geëvalueerd om mogelijke veranderingen in de lichaamsvetmassa en de vetvrije massa te detecteren. Het niveau van elk weefsel zal worden vergeleken met het gehalte aan darmbacteriën. Onderzoekers zullen proberen uit te leggen of de samenstelling van het darmmicrobioom de lichaamssamenstelling kan beïnvloeden en welke bacteriële phyla mogelijk verantwoordelijk is voor deze mogelijke veranderingen. Dit doel zal worden verkregen door middel van multi-frequentie bio-elektrische impedantieanalyse (BIA).

De aerobe conditie wordt beoordeeld met behulp van de fietsergometer ER900 Jaeger met behulp van het Wasserman-protocol. De test wordt voorafgegaan door een opwarming van 5 minuten met een belasting van 100 W, gevolgd door een rustperiode van 5 minuten. De test start bij een belasting van 125 W en een frequentie van 60 ± 5 RPM/min, de belasting wordt elke minuut verhoogd met 25 W. De test wordt uitgevoerd totdat de maximale individuele inspanningsbelasting is bereikt, d.w.z. het onvermogen om de oefening voort te zetten met behoud van de gespecificeerde frequentie of gebrek aan verhoogde zuurstofopname. Tijdens het onderzoek zullen onderzoekers de hoeveelheid zuurstofopname en kooldioxide-uitademing, minuut longventilatie en hartslag controleren. De aerobe test wordt 3-5 dagen vóór de anaerobe beoordeling uitgevoerd als onderdeel van PRE- en POST-bezoeken.

Beoordeling van de anaerobe conditie wordt verkregen door de Wingate Anaerobic Test (WAnT) met behulp van de cycloergometer MCE_v_5.1. Voor het onderzoek wordt het zadel individueel afgesteld, waarna de atleten een warming-up van 5 minuten uitvoeren met een belasting van 50 W en een frequentie van 60 RPM / min, met twee versnellingen van 10 seconden in 3 en 4 minuten. Na de warming-up is er een rust van 3 minuten. De belasting wordt individueel aangepast en bedraagt ​​7,5% van het lichaamsgewicht van de sporter. Bij het "start" -commando voert de atleet een sprint van 30 seconden uit in zittende positie, waarbij hij probeert zo snel mogelijk piekvermogen te bereiken en dit gedurende de hele inspanning vast te houden. Na de test is er een actieve pauze van 2 minuten. De test wordt 3 keer uitgevoerd. De WAnT beoordeelt het maximale, minimale en gemiddelde vermogen, de tijd om het maximale vermogen te bereiken en het relatieve vermogensverlies.

De bloedmonsters worden afgenomen tijdens Wingate-testen op de twee tijdstippen: PRE- en POST-interventie, onder dezelfde omstandigheden. Bloedmonsters uit de armader zullen door een gespecialiseerde verpleegkundige worden afgenomen in twee geschikte gestandaardiseerde buisjes die respectievelijk K2EDTA en stollingsactivator bevatten. Elke keer wordt er maximaal 4 ml bloed afgenomen. Voor aanvang van inspanningstesten, 30 minuten na afloop van de onderzoeken en 24 uur na afloop van de onderzoeken wordt indirect bloed afgenomen. Het bloed wordt vervolgens gecentrifugeerd bij 3000 x g om serum en plasma te scheiden. Het materiaal wordt in afzonderlijk gelabelde microcentrifugebuisjes geplaatst en bij -80°C bewaard voor latere bepalingen. Alle analyses zullen worden uitgevoerd aan het einde van de studie aan de Medische Universiteit in Gdańsk.

De verzamelde veneuze bloedmonsters zullen worden onderworpen aan analyse aan de Medische Universiteit van Gdańsk. Onderzoekers zullen het niveau van serum pro-inflammatoire cytokines (IL-6 en TNF-α) evenals anti-inflammatoire cytokines (L-2 en IL-15) beoordelen met behulp van een in de handel verkrijgbare enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits. Om het plasmaniveau van spierbeschadiging te evalueren, zullen onderzoekers de activiteit van creatinekinase (CK) bepalen door middel van een kinetische methode, met behulp van de in de handel verkrijgbare kit.

Er worden telkens capillaire bloedmonsters genomen, Wingate-testen worden uitgevoerd, door een gespecialiseerde verpleegkundige, in een hoeveelheid van 100 µL, in een steriele gegradueerde microcapillair. De metingen worden uitgevoerd op capillair bloed uit de vingertop. Het bloed wordt vervolgens overgebracht naar een microcentrifugebuis met 500 µl 0,6 mol perchloorzuur, gecentrifugeerd en bewaard bij -20°C totdat de bepaling is uitgevoerd. Er wordt capillair bloed afgenomen vóór de inspanningstest en 2-3, 15, 30 en 60 minuten na de test. Verzamelde capillaire bloedmonsters zullen worden geanalyseerd aan de Medische Universiteit van Gdańsk. Het doel van de analyse is het bepalen van het lactaatgehalte in de genomen monsters. Bepaling van het lactaatgehalte zal worden uitgevoerd met behulp van een colorimetrische kinetische methode, gebaseerd op de reactiesnelheid.

De proefpersonen zullen voor en na de interventieperiode indirect een fecesmonster afgeven. Het materiaal wordt door de deelnemers verzameld in een speciale gestandaardiseerde container. Er wordt tweemaal een ontlastingsstaal genomen: voor het testen en op het einde van de ingreep. Ontlastingsmonsters worden onmiddellijk ingevroren en bewaard bij -80 graden Celsius, vervolgens onder dezelfde omstandigheden getransporteerd naar de beoordeling door een onafhankelijk laboratorium. Verzamelde fecale monsters zullen worden onderworpen aan kwantitatieve en kwalitatieve inhoud van de darmmicrobiota met behulp van de nieuwe generatie sequencing-methode. Geselecteerde hypervariabele regio's van het 16SrRNA-gen zullen worden geanalyseerd. De samenstelling van het microbioom zal voornamelijk worden gekenmerkt door alfa- en bèta-diversiteit. Diversiteit van microbiële gemeenschappen in één monster (alfa) zal worden gemeten met behulp van verschillende indicatoren, zoals Chao1, ACE, Shannon en inverted Simpson. Alle indicatoren worden berekend op basis van ruwe NGS-gegevens (zonder enige voorbewerking, b.v. verwijdering van zeldzame soorten) en vergeleken tussen de test- en controlegroep met behulp van een standaard statistische test, afhankelijk van de verdeling van variabelen. Diversiteit van microbiële gemeenschappen tussen monsters (bèta) zal worden gemeten met behulp van de verschilindicator (Bray-Curtis) en afstandsmetrieken (UniFrac weighted - een op fylogenese gebaseerde metriek). Gelijkenisindicatoren worden berekend voor alle steekproefparen en opgeslagen in ongelijkheidsmatrices. Bray-Curtis zal permutatie multivariate variantieanalyse (PERMANOVA) en gewogen UniFrac-verschilmatrices uitvoeren om verschillen op groepsniveau te beoordelen. Bèta-diversiteitsanalyse zal worden voorafgegaan door gecontroleerde en onbeheerde voorverwerking van gegevens, zoals het verwijderen van zeldzame soorten en transformatie van getallen met behulp van de mediane sequentiediepte als schaalfactor. Verzamelde fecale monsters zullen worden geanalyseerd in de context van de aanwezigheid van intestinale permeabiliteitsparameters zoals calprotectine, zonuline en IFABP, evenals bacteriële metabolismeproducten zoals vetzuren met een korte keten (SCFA).

Alle verkregen gegevens worden geanalyseerd met behulp van het statistiekprogramma Statistica 13. Voor statistische analyse zullen alleen volledige gegevens worden opgenomen, van proefpersonen die de hele interventieperiode en alle onderzoeksprocedures hebben voltooid. Gegevens worden vooraf gecontroleerd op normaliteit met behulp van de Shapiro-Wilk W-test. In het geval van abnormaal verdeelde gegevens, worden hun natuurlijke logaritmen gebruikt. Onderzoekers gebruiken beschrijvende statistieken voor achtergrondinformatie en om de trends in de geanalyseerde parameters te onderzoeken met gemiddelde waarden met een betrouwbaarheidsinterval van 95%. Afhankelijk van de normaliteit van de onderliggende gegevens, zullen parametrische of niet-parametrische tests worden uitgevoerd. De statistische significantie is vastgesteld op p < 0,05.