A testedzés és az allulózbevitel együttes hatása az egerek állóképességére

 

Forrás: National Library of Medicine National Center for Biotechnology Information

(Az Egyesült Államok kormányának hivatalos weboldala)

 

Szerzők

1. Gyógyszerészeti Kar, Meijo Egyetem, Nagoya, Aichi, Japán:

• Takamasa Tsuzuki
• Ryo Suzuki
• Risa Kadžun
• Yukiyasu Toyoda
• Takayuki Negishi
• Kazunori Yukawa

2. Kutatás és fejlesztés, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd., Itami, Hyogo, Japán:

• Takako Yamada
• Tetsuo Iida

3. Sportorvostudományi Tanszék, Orvostudományi Doktori Iskola, Nagoya Egyetem, Nagoya, Aichi, Japán:

•  Bingyang Liu
• Teruhiko Koike

4. Egészségügyi, Fizikai Fitnesz és Sport Kutatóközpont, Nagoya Egyetem, Nagoya, Aichi, Japán:

• Teruhiko Koike

 

Absztrakt

Ez a tanulmány az edzés és az allulózbevitel együttes hatását vizsgálta egerek állóképességére.

Hím C57BL/6J egereket vagy kontroll diétával (Con), vagy 3%-os allulóz diétával (Allu) etettük, majd tovább osztottuk őket mozgásszegény (Sed) vagy edzést végző (Ex) csoportokra (Con-Sed, Con-Ex, Allu-Sed, Allu-Ex; n = 6-7/csoport). 

Az Ex csoportok egereit motoros futópadon edzették hetente 5 napon 4 héten keresztül (15-18 m/perc, 60 perc).

Az edzési időszak után minden egéren egy kimerítő futástesztet végeztek állóképességük felmérésére.

A futásteszt után 48 órával az Ex csoportok egereit ismét 18 m/perc sebességgel futották 60 percig. Ezután a gyakorlatsor után azonnal mintát vettek a gastrocnemius izomból és a májból.

A kimerülésig eltelt futási idő az Allu-Ex csoportban általában magasabb volt, mint a Con-Ex csoportban (p = 0,08).

Az izomglikogén-tartalom szignifikánsan alacsonyabb volt a Con-Ex csoportban, mint a Con-Sed csoportban, és szignifikánsan magasabb az Allu-Ex csoportban, mint a Con-Ex csoportban (p < 0,05).

Ezenkívül a testedzés növelte az adenozin-monofoszfát-aktivált protein kináz (AMPK) foszforilációs szintjét az izomban és a májban.

Az acetil-koenzim, a karboxiláz (ACC), az AMPK downstream régiójának foszforilációs szintje az izomban és a májban szignifikánsan magasabb volt az Allu-Ex csoportban, mint a Con-Sed csoportban (p < 0,05), ami arra utal, hogy a testedzés és a D-allulóz kombinációja aktiválhatta az AMPK-ACC jelátviteli útvonalat, amely az izomban és a májban a zsírsav-oxidációval van összefüggésben.

 

Összefoglalás

Adataink arra utalnak, hogy a testedzés és az allulózbevitel kombinációja, hatékony stratégia az egerek állóképességének fokozására. 

Ez összefüggésben állhat a glikogéntartalom megtakarításával és az AMPK-ACC jelátvitel aktiválódásának fokozásával a vázizomzatban.

 

1.ábra  A testsúly és a táplálékbevitel változásai a kísérleti időszak alatt

Testsúly (a) és táplálékbevitel (b).

Az értékek átlag ± standard hibaként vannak feltüntetve. * p 0,05 vs. Con‐Sed, † p 0,05 vs. Con‐Ex

• A kontroll-mozgásszegény (Con-Sed) csoport testsúlya a legmagasabb, míg az edzést végző és allulózt fogyasztó (Allu-Ex) csoporté a legalacsonyabb.
• Az edzést végző kontroll diétán lévő csoport (Con-Ex) testsúlya jobban nőt, mint a mozgásszegény allulóz diétán lévőké (Allu-Sed).
• A táplálékfelvétel szignifikáns különbséget mutatott a csoportok között (\(p<0.05\)).

 

2. ábra  Az edzés és az allulózbevitel hatása a mellékhere zsírban lévő zsírsejtek méretére

A mellékhere zsírmetszetek H&E festése (20× nagyítás, skála = 100 μm) (a). A mért fehér zsírsejtek méreteloszlását ábrázoló hisztogram a mellékhere zsírban (b).

Az értékek átlag ± standard hibaként vannak feltüntetve. * p < 0,05 vs. Con-Sed, † p < 0,05 vs. Con-Ex, # p < 0,05 vs. All-Sed. H&E, hematoxilin és eozin

A kép két részből áll, amelyek tudományos adatokat mutatnak be zsírsejtekkel (adipocyták) kapcsolatban:

• Fénymikroszkópos képek (a): Különböző kísérleti csoportok (Con, Allu) és kezelések (Sed – mozgásszegény életmód, Ex – edzés) hatását mutatják a zsírszövet szerkezetére.
• Hisztogram (b): A zsírsejtek méretének eloszlását szemlélteti különböző kategóriákban, %-os gyakorisággal kifejezve.
• Statisztikai elemzés: A grafikonon feltüntetett \(p\)-értékek a méretbeli különbségek (\(p<0.05\)) és az interakció (\(p<0.05\)) statisztikai szignifikanciáját jelzik a csoportok között.

 

3. ábra  A testedzés és az allulózbevitel hatása az állóképességre

Futópopuláció (a) és a kimerültségig eltelt futási idő (b). Az értékek átlag ± standard hibaként vannak feltüntetve. * p < 0,05

(a) Futó egerek aránya (%) Idő a kimerülésig (perc) (b) Futási idő (perc) Ülő Edzés Kölcsönhatás: \(p=0.07\) Étrend: n.s. Testmozgás: \(p<0.05\)

• A testmozgás szignifikánsan növelte a futási időt mindkét étrend (kontroll és allulóz) esetében.
• Az allulóz önmagában nem mutatott szignifikáns hatást az állóképességre a mozgásszegény csoportban.
• A leghosszabb futási időt az allulózt fogyasztó és testmozgást végző csoport (Allu-Ex) érte el.
• Az adatok arra utalnak, hogy az allulóz és a testmozgás között szinergikus hatás lehet az állóképesség javításában (\(p=0.07\) interakciós hatás).

 

4. ábra  Az edzés és az allulózbevitel hatása a glikogéntartalomra és a GSK3β foszforilációra

Glikogéntartalom a gastrocnemius izomban (a) és a májban (b), valamint GSK3β foszforiláció az izomban (c) és a májban (d) az utolsó edzés után.

Az értékek átlag ± standard hibaként vannak feltüntetve. * p < 0,05. GSK, glikogén szintáz kináz

(a) Izomglikogén (µg/mg fehérje)

Kölcsönhatás: p < 0.05

Diéta: n.s. 

Edzés: p < 0.05

(b) Májglikogén (µg/mg fehérje)

(c) GSK-3β foszforiláció (AU)

A képen az izomglikogén, a májglikogén és a GSK-3β foszforilációjának hatásait bemutató grafikonok láthatók, amelyek az allulóz egerekre gyakorolt hatásait vizsgálják. 

Az izomglikogén szintje szignifikánsan csökken edzés hatására mind a kontroll, mind az allulóz (Allu) csoportokban.

A májglikogén szintje szintén csökken edzés hatására mindkét csoportban.

A GSK-3β foszforilációja a májban szignifikánsan csökken edzés hatására.

 

5. ábra  Az edzés és az allulózbevitel hatása az AMPK-ACC jelátviteli kaszkád foszforilációjára

Reprezentatív Western blotok (a, d) és az AMPK (b, e) és ACC (c, f) foszforilációs arányai a gastrocnemius izomban és a májban az utolsó edzéssorozat után.

Az értékek átlag ± standard hibaként vannak feltüntetve. * p < 0,05. AMPK, adenozin-monofoszfát-aktivált protein kináz; ACC, acetil-koenzim A karboxiláz

 

1. Analízis a gastrocnemius izomban

A képen látható tudományos grafikonok a gastrocnemius izom és a máj AMPK és ACC fehérjék foszforilációját mutatják be, kontroll (Con) és allulóz (Allu) étrend, valamint a mozgásszegény (Sed) és edzett (Ex) állapotok függvényében.

• A gastrocnemius izomban az edzés jelentősen növelte az AMPK foszforilációt (\(p<0,05\)), függetlenül az étrendtől.
• Az étrend szignifikáns hatással volt az ACC foszforilációra (\(p<0,05\)), amely az allulóz csoportban magasabb volt. .f5cPye hr{border:1px solid var(--m3c17);border-top:0;margin:32px 0}

 

2. Analízis a májban 

A májra vonatkozó adatok hasonló tendenciákat mutatnak.

•   Az edzés itt is jelentősen növelte az AMPK foszforilációt (\(p<0,05\)).
• Az étrend hatására az ACC foszforiláció a májban is szignifikánsan magasabb volt az allulóz csoportban (\(p<0,05\)).

A testmozgás szignifikánsan növelte a futási időt mindkét étrend (kontroll és allulóz) esetében.

Az allulóz önmagában nem mutatott szignifikáns hatást az állóképességre a mozgásszegény csoportban.

A leghosszabb futási időt az allulózt fogyasztó és testmozgást végző csoport (Allu-Ex) érte el.

Az adatok arra utalnak, hogy az allulóz és a testmozgás között szinergikus hatás lehet az állóképesség javításában (\(p=0.07\) interakciós hatás).