Effekten av probiotika och vitamin D-tillskott på sportprestanda hos MMA-idrottare.

Studien är utformad som en randomiserad dubbelblind placebokontrollerad klinisk prövning med 4 veckors probiotika och D-vitamininterventionsperiod. Studien genomförs mellan december 2020 och mars 2021, vid Medical University of Gdańsk, Institutionen för bioenergetik och träningsfysiologi (Gdańsk, Polen). Forskare kommer att registrera 25 tränade, manliga idrottare för blandad kampsport. Anmälda idrottare kommer att slumpmässigt tilldelas probiotika (PRO) eller matchande placebo (PL) i förhållandet 1:1, med hjälp av Excel slumptalsgenerator, enligt regeln om slumpmässighet och blindhet.

Studieprodukten är en vitamin D ,,Juvit d3" och probiotisk blandning ,,Sanprobi Active & Sport", innehållande 2,5 x 109 CFU/g per kapsel (≥500 miljoner CFU i en kapsel) av fem stammar av mjölksyrabakterier (Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus acidophilus W22, Bifidobacterium bifidum W23 och Lactococcus lactis W5); majsstärkelse, maltodextrin, växtproteiner och hydroxypropyletylcellulosatabletter. Placebokapslar med identiskt utseende innehållande 40 mg maltodextrin och växtproteiner kommer att användas för kartell. Varje förpackning med probiotika eller placebo innehåller 40 kapslar. Alla idrottare kommer att få en flaska Juvit d3 samt tre identiska förpackningar med probiotika eller placebo, beroende på den slumpmässiga tilldelningen, vid baslinjebesöket. Deltagarna kommer att informeras om att ta 4 kapslar med måltider och 3500 IE D-vitamin dagligen.

Vid baslinjebesöket kommer alla försökspersoner att få studieprodukten samt dagbok över kosttillskott och kostintag och träningsdagbok. Både PRE- och POST-besöket kommer att delas upp på två dagar för att alla procedurer ska kunna utföras på ett tillförlitligt och lämpligt sätt. Tidsfönstret mellan dessa delade besök är 3-5 dagar. Deltagarna kommer att rapportera till Medical University of Gdańsk i början (PRE) och slutet (POST) av den fyra veckor långa interventionsperioden. Under båda besöken kommer idrottare att slutföra en bedömning av kroppssammansättning, frågeformulär för matfrekvens (FFQ), konditionsutvärdering av kardio-respiratorisk kondition och kommer att tillhandahålla fekala prover. Dessutom kommer blodproverna att tas före och efter sporttester för att bedöma utvalda markörer för såväl inflammatoriskt som muskelskada och laktatutnyttjande. Den sista blodinsamlingen kommer att utföras efter 24 timmars anaerobt sporttest. Deltagaren kommer att instrueras att fortsätta sitt träningsprogram. Idrottare kommer att vara skyldiga att utföra minst 5 uthållighetspass per vecka för att bibehålla studiens tävlingskaraktär.

Kroppssammansättningsanalysen kommer att utvärderas för att upptäcka potentiella förändringar inom kroppsfettmassa och fettfri massa. Nivån på varje vävnad kommer att jämföras med innehållet av tarmbakterier. Utredarna kommer att försöka förklara om sammansättningen av tarmmikrobiom kan påverka kroppssammansättningen och vilka bakteriefyla som är ansvariga för möjliga för dessa potentiella förändringar. Detta mål kommer att uppnås genom multifrekvent bioelektrisk impedansanalys (BIA).

Aerob konditionskapacitet kommer att bedömas genom cykelergometer ER900 Jaeger med hjälp av wasserman-protokollet. Testet kommer att föregås av en 5 minuters uppvärmning med en belastning på 100 W, följt av en 5 minuters vila. Testet startar vid en belastning på 125 W och en frekvens på 60 ± 5 RPM/min, belastningen kommer att ökas var 1:e minut med 25 W. Testet kommer att genomföras tills den maximala individuella träningsbelastningen uppnås, d.v.s. oförmågan att fortsätta träningen med bibehållen angiven frekvens eller brist på ökad syreupptagningsförmåga. Under undersökningen kommer utredarna att övervaka mängden syreupptag och koldioxid som andas ut, minutventilation i lungorna samt hjärtfrekvens. Det aeroba testet kommer att genomföras 3-5 dagar före anaerob bedömning som en del av PRE- och POST-besök.

Anaerob konditionsbedömning kommer att erhållas genom Wingate Anaerobic Test (WAnT) med cykloergometer MCE_v_5.1. Före undersökningen kommer sadeln att justeras individuellt, sedan kommer idrottarna att utföra en 5 minuters uppvärmning vid 50 W belastning och en frekvens på 60 RPM / min, med två 10-sekunders accelerationer på 3 och 4 minuter. Efter uppvärmningen blir det 3 minuters vila. Belastningen kommer att anpassas individuellt och kommer att uppgå till 7,5 % av idrottarens kroppsvikt. Vid "start"-kommandot kommer idrottaren att utföra en 30-sekunders sprint i sittande läge, försöka uppnå toppeffekt så snabbt som möjligt och behålla den under hela ansträngningen. Efter provet blir det en aktiv paus på 2 minuter. Testet kommer att genomföras 3 gånger. WAnT bedömer den maximala, lägsta och genomsnittliga effekten, tiden för att nå maximal effekt och det relativa effektfallet.

Blodproven kommer att samlas in under Wingate-testerna vid två tidpunkter: PRE och POST intervention, vid samma förhållanden. Blodprover från armvenen kommer att tas av en specialistsjuksköterska i två lämpliga standardiserade rör innehållande respektive K2EDTA och koaguleringsaktivator. Varje gång samlas upp till 4 ml blod in. Blodprover kommer att tas indirekt innan träningstesterna påbörjas, 30 minuter efter avslutade tester och 24 timmar efter avslutade tester. Blodet kommer sedan att centrifugeras vid 3000 x g för att separera serum och plasma. Materialet kommer att placeras i separat märkta mikrocentrifugrör och förvaras vid -80 ° C för senare bestämningar. All analys kommer att utföras i slutet av studien vid Medical University i Gdańsk.

De insamlade venösa blodproverna kommer att analyseras vid Medical University of Gdańsk. Forskare kommer att bedöma nivån av pro-inflammatoriska cytokiner i serum (IL-6 och TNF-α) samt antiinflammatoriska cytokiner (L-2 och IL-15) med hjälp av en kommersiellt tillgänglig enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA) kit. För att utvärdera plasmanivån av muskelskador kommer utredarna att bestämma aktiviteten av kreatinkinas (CK) genom kinetisk metod, med hjälp av det kommersiellt tillgängliga kitet.

Kapillärblodprover kommer att tas varje gång, Wingate-tester utförs, av en specialiserad sjuksköterska, i en mängd av 100 µL, i en steril graderad mikrokapillär. Mätningarna kommer att utföras på kapillärblod från fingertopparna. Blodet kommer sedan att överföras till ett mikrocentrifugrör innehållande 500 µl 0,6 mol perklorsyra, centrifugeras och förvaras vid -20 grader C tills bestämningen är utförd. Kapillärblod kommer att samlas in före träningstestning och inom 2-3, 15, 30 och 60 minuter efter testet. Insamlade kapillärblodprover kommer att genomgå analys vid medicinska universitetet i Gdańsk. Syftet med analysen kommer att vara att fastställa halten laktat i de prover som tas. Bestämning av laktatnivå kommer att utföras med hjälp av kolorimetrisk kinetisk metod, baserad på reaktionshastighet.

Försökspersonerna kommer att ge ett fekalt prov indirekt före och efter interventionsperioden. Materialet kommer att samlas av deltagarna i en speciell standardiserad behållare. Ett avföringsprov kommer att tas två gånger: före testning och i slutet av interventionen. Avföringsprover kommer att omedelbart frysas och förvaras vid -80 grader Celsius, sedan under samma förhållanden transporteras till bedömningen av ett oberoende laboratorium. Insamlade fekala prover kommer att utsättas för kvantitativt och kvalitativt innehåll av tarmmikrobiotan med användning av den nya generationens sekvenseringsmetod. Utvalda hypervariabla regioner av 16SrRNA-genen kommer att analyseras. Sammansättningen av mikrobiomet kommer att kännetecknas i första hand av alfa- och beta-diversitet. Mångfalden av mikrobiella samhällen i ett prov (alfa) kommer att mätas med hjälp av flera indikatorer, såsom Chao1, ACE, Shannon och inverterad Simpson. Alla indikatorer kommer att beräknas på basis av rå NGS-data (utan någon förbearbetning, t.ex. avlägsnande av sällsynta arter) och jämförs mellan test- och kontrollgruppen med ett standardstatistiskt test beroende på fördelningen av variabler. Mångfalden av mikrobiella samhällen mellan prover (beta) kommer att mätas med hjälp av skillnadsindikatorn (Bray-Curtis) och avståndsmått (UniFrac viktad - en fylogenesbaserad mätning). Likhetsindikatorer kommer att beräknas för alla provpar och lagras i olikhetsmatriser. Bray-Curtis kommer att utföra permutation multivariat variansanalys (PERMANOVA) och viktade UniFrac-differensmatriser för att bedöma skillnader på gruppnivå. Beta-diversitetsanalys kommer att föregås av övervakad och obevakad förbearbetning av data, såsom borttagning av sällsynta arter och omvandling av tal med hjälp av mediansekvenseringsdjupet som skalningsfaktor. Insamlade fekala prover kommer att analyseras i samband med närvaron av intestinala permeabilitetsparametrar såsom calprotectin, zonulin och IFABP samt bakteriella metabolismprodukter såsom kortkedjiga fettsyror (SCFA).

All erhållen data kommer att analyseras med hjälp av statistikprogrammet Statistica 13. Till statistisk analys kommer endast fullständiga data att inkluderas, från försökspersoner som genomför hela interventionsperioden samt alla studieprocedurer. Data kommer tidigare att kontrolleras för normalitet med Shapiro-Wilk W-test. Om data är onormalt fördelade kommer deras naturliga logaritmer att användas. Forskarna kommer att använda beskrivande statistik för bakgrundsinformation samt för att undersöka trenderna i de analyserade parametrarna med medelvärden på 95 % konfidensintervall. Beroende på normaliteten hos de underliggande data, kommer parametriska eller icke-parametriska tester att utföras. Den statistiska signifikansen sätts till p < 0,05.