Effet combiné de l'exercice physique et de l'apport en allulose sur l'endurance des souris

 

Source : National Library of Medicine National Center for Biotechnology Information

(Site officiel du gouvernement des États-Unis)

 

Auteurs

1. Faculté de pharmacie, Université Meijo, Nagoya, Aichi, Japon :

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

2. Recherche et développement, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd., Itami, Hyogo, Japon :

• Takako Yamada
• Tetsuo Iida

3. Département de médecine sportive, École doctorale de médecine, Université de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japon :

•  Bingyang Liu
• Teruhiko Koike

4. Centre de recherche sur la santé, la condition physique et le sport, Université de Nagoya, Nagoya, Aichi, Japon :

• Teruhiko Koike

 

Résumé

Cette étude a examiné l'effet combiné de l'exercice et de la consommation d'allulose sur l'endurance des souris.

Des souris mâles C57BL/6J ont été nourries soit avec un régime témoin (Con), soit avec un régime contenant 3 % d'allulose (Allu), puis réparties en groupes sédentaires (Sed) ou entraînés (Ex) (Con-Sed, Con-Ex, Allu-Sed, Allu-Ex ; n = 6-7/groupe).

Les souris des groupes Ex ont été entraînées sur un tapis roulant motorisé 5 jours par semaine pendant 4 semaines (15-18 m/min, 60 minutes).

Après la période d'entraînement, un test de course épuisant a été effectué sur toutes les souris pour évaluer leur endurance.

Quarante-huit heures après le test de course, les souris des groupes Ex ont à nouveau couru à 18 m/min pendant 60 minutes. Des échantillons du muscle gastrocnémien et du foie ont été prélevés immédiatement après cette série d'exercices.

Le temps de course jusqu'à épuisement était globalement plus élevé dans le groupe Allu-Ex que dans le groupe Con-Ex (p = 0,08).

La teneur en glycogène musculaire était significativement plus faible dans le groupe Con-Ex que dans le groupe Con-Sed, et significativement plus élevée dans le groupe Allu-Ex que dans le groupe Con-Ex (p < 0,05).

De plus, l'exercice physique a augmenté les niveaux de phosphorylation de la protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate (AMPK) dans le muscle et le foie.

Le niveau de phosphorylation de l'acétyl-CoA carboxylase (ACC), région en aval de l'AMPK, dans le muscle et le foie était significativement plus élevé dans le groupe Allu-Ex que dans le groupe Con-Sed (p < 0,05), ce qui suggère que la combinaison de l'exercice physique et du D-allulose pourrait activer la voie de signalisation AMPK-ACC, associée à l'oxydation des acides gras dans le muscle et le foie.

 

Conclusion

Nos données suggèrent que la combinaison de l'exercice physique et de la consommation d'allulose est une stratégie efficace pour améliorer l'endurance des souris.

Cela pourrait être lié à l'épargne du glycogène et à l'activation accrue de la signalisation AMPK-ACC dans le muscle squelettique.

 

Figure 1. Changements de poids corporel et de prise alimentaire au cours de la période expérimentale

Poids corporel (a) et prise alimentaire (b).

Les valeurs sont exprimées en moyenne ± erreur type. * p 0,05 vs. Con-Sed, † p 0,05 vs. Con-Ex

• Le poids corporel du groupe témoin sédentaire (Con-Sed) est le plus élevé, tandis que celui du groupe entraîné consommant de l'allulose (Allu-Ex) est le plus bas.
• Le poids corporel du groupe entraîné sous régime témoin (Con-Ex) a davantage augmenté que celui du groupe sédentaire sous régime allulose (Allu-Sed).
• La prise alimentaire a montré une différence significative entre les groupes (\(p<0.05\)).

 

Figure 2. Effet de l'exercice et de la consommation d'allulose sur la taille des adipocytes dans la graisse épididymaire

Coloration H&E des coupes de graisse épididymaire (grossissement 20×, échelle = 100 μm) (a). Histogramme illustrant la distribution de la taille des adipocytes blancs mesurés dans la graisse épididymaire (b).

Les valeurs sont exprimées en moyenne ± erreur type. * p < 0,05 vs. Con-Sed, † p < 0,05 vs. Con-Ex, # p < 0,05 vs. All-Sed. H&E, hématoxyline et éosine

L'image se compose de deux parties présentant des données scientifiques concernant les cellules graisseuses (adipocytes) :

• Images de microscopie optique (a) : Elles montrent l'effet de différents groupes expérimentaux (Con, Allu) et traitements (Sed – sédentaire, Ex – exercice) sur la structure du tissu adipeux.
• Histogramme (b) : Il illustre la distribution de la taille des adipocytes dans différentes catégories, exprimée en fréquence %.
• Analyse statistique : Les valeurs \(p\) indiquées sur le graphique indiquent la signification statistique des différences de taille (\(p<0.05\)) et de l'interaction (\(p<0.05\)) entre les groupes.

 

Figure 3. Effet de l'exercice et de la consommation d'allulose sur l'endurance

Population de course (a) et temps de course jusqu'à épuisement (b). Les valeurs sont exprimées en moyenne ± erreur type. * p < 0,05

(a) Proportion de souris coureuses (%) Temps jusqu'à épuisement (min) (b) Temps de course (min) Sédentaire Exercice Interaction : \(p=0.07\) Régime : n.s. Exercice : \(p<0.05\)

• L'exercice physique a significativement augmenté le temps de course pour les deux régimes (témoin et allulose).
• L'allulose seul n'a montré aucun effet significatif sur l'endurance dans le groupe sédentaire.
• Le temps de course le plus long a été atteint par le groupe consommant de l'allulose et pratiquant un exercice physique (Allu-Ex).
• Les données suggèrent qu'il pourrait y avoir un effet synergique entre l'allulose et l'exercice physique pour améliorer l'endurance (effet d'interaction \(p=0.07\)).

 

Figure 4. Effet de l'exercice et de la consommation d'allulose sur la teneur en glycogène et la phosphorylation de GSK3β

Teneur en glycogène dans le muscle gastrocnémien (a) et le foie (b), ainsi que la phosphorylation de GSK3β dans le muscle (c) et le foie (d) après le dernier exercice.

Les valeurs sont exprimées en moyenne ± erreur type. * p < 0,05. GSK, glycogène synthase kinase

(a) Glycogène musculaire (µg/mg de protéine)

Interaction : p < 0.05

Régime : n.s.

Exercice : p < 0.05

(b) Glycogène hépatique (µg/mg de protéine)

(c) Phosphorylation de GSK-3β (UA)

L'image montre des graphiques présentant les effets sur le glycogène musculaire, le glycogène hépatique et la phosphorylation de GSK-3β, étudiant les effets de l'allulose sur les souris.

Le niveau de glycogène musculaire diminue significativement sous l'effet de l'exercice dans les groupes témoin et allulose (Allu).

Le niveau de glycogène hépatique diminue également sous l'effet de l'exercice dans les deux groupes.

La phosphorylation de GSK-3β dans le foie diminue significativement sous l'effet de l'exercice.

 

Figure 5. Effet de l'exercice et de la consommation d'allulose sur la phosphorylation de la cascade de signalisation AMPK-ACC

Western blots représentatifs (a, d) et ratios de phosphorylation de l'AMPK (b, e) et de l'ACC (c, f) dans le muscle gastrocnémien et le foie après la dernière série d'exercices.

Les valeurs sont exprimées en moyenne ± erreur type. * p < 0,05. AMPK, protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate ; ACC, acétyl-CoA carboxylase

 

1. Analyse dans le muscle gastrocnémien

Les graphiques scientifiques montrés sur l'image présentent la phosphorylation des protéines AMPK et ACC dans le muscle gastrocnémien et le foie, en fonction du régime témoin (Con) et allulose (Allu), ainsi que des états sédentaire (Sed) et entraîné (Ex).

• Dans le muscle gastrocnémien, l'exercice a considérablement augmenté la phosphorylation de l'AMPK (\(p<0,05\)), indépendamment du régime.
• Le régime a eu un effet significatif sur la phosphorylation de l'ACC (\(p<0,05\)), qui était plus élevée dans le groupe allulose. .f5cPye hr{border:1px solid var(--m3c17);border-top:0;margin:32px 0}

 

2. Analyse dans le foie

Les données concernant le foie montrent des tendances similaires.

• Ici aussi, l'exercice a considérablement augmenté la phosphorylation de l'AMPK (\(p<0,05\)).
• Sous l'effet du régime, la phosphorylation de l'ACC dans le foie était également significativement plus élevée dans le groupe allulose (\(p<0,05\)).

L'exercice physique a significativement augmenté le temps de course pour les deux régimes (témoin et allulose).

L'allulose seul n'a montré aucun effet significatif sur l'endurance dans le groupe sédentaire.

Le temps de course le plus long a été atteint par le groupe consommant de l'allulose et pratiquant un exercice physique (Allu-Ex).

Les données suggèrent qu'il pourrait y avoir un effet synergique entre l'allulose et l'exercice physique pour améliorer l'endurance (effet d'interaction \(p=0.07\)).