Den kombinerade effekten av fysisk träning och allulosintag på möss uthållighet

 

Källa: National Library of Medicine National Center for Biotechnology Information

(Officiell webbplats för USA:s regering)

 

Författare

1. Farmaceutiska fakulteten, Meijo University, Nagoya, Aichi, Japan:

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

2. Forskning och utveckling, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd., Itami, Hyogo, Japan:

• Takako Yamada
• Tetsuo Iida

3. Institutionen för idrottsmedicin, Graduate School of Medicine, Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan:

•  Bingyang Liu
• Teruhiko Koike

4. Forskningscentrum för hälsa, fysisk träning och idrott, Nagoya University, Nagoya, Aichi, Japan:

• Teruhiko Koike

 

Abstrakt

Denna studie undersökte den kombinerade effekten av träning och intag av allulos på möss uthållighet.

Hankönade C57BL/6J-möss matades antingen med en kontrolldiet (Con) eller en diet med 3 % allulos (Allu), och delades sedan in i grupper med stillasittande livsstil (Sed) eller träningsgrupper (Ex) (Con-Sed, Con-Ex, Allu-Sed, Allu-Ex; n = 6–7/grupp).

Mössen i Ex-grupperna tränades på ett motoriserat löpband 5 dagar i veckan under 4 veckor (15–18 m/min, 60 minuter).

Efter träningsperioden genomförde alla möss ett utmattningstest för att utvärdera deras uthållighet.

48 timmar efter löptestet fick mössen i Ex-grupperna springa igen i 60 minuter med en hastighet av 18 m/min. Omedelbart efter denna träningsomgång togs prover från gastrocnemius-muskeln och levern.

Löptiden fram till utmattning var generellt högre i Allu-Ex-gruppen än i Con-Ex-gruppen (p = 0,08).

Muskelglykogeninnehållet var signifikant lägre i Con-Ex-gruppen än i Con-Sed-gruppen, och signifikant högre i Allu-Ex-gruppen än i Con-Ex-gruppen (p < 0,05).

Dessutom ökade träning fosforyleringsnivån av adenosinmonofosfataktiverat proteinkinas (AMPK) i muskel och lever.

Fosforyleringsnivån av acetyl-CoA-karboxylas (ACC), nedströms om AMPK, i muskel och lever var signifikant högre i Allu-Ex-gruppen än i Con-Sed-gruppen (p < 0,05), vilket tyder på att kombinationen av träning och D-allulos kan ha aktiverat AMPK-ACC-signalvägen, som är kopplad till fettsyraoxidation i muskel och lever.

 

Sammanfattning

Våra data tyder på att kombinationen av träning och intag av allulos är en effektiv strategi för att förbättra uthålligheten hos möss.

Detta kan vara kopplat till sparande av glykogeninnehåll och ökad aktivering av AMPK-ACC-signalering i skelettmuskulaturen.

 

Figur 1 Förändringar i kroppsvikt och födointag under försöksperioden

Kroppsvikt (a) och födointag (b).

Värdena anges som medelvärde ± standardfel. * p < 0,05 vs. Con-Sed, † p < 0,05 vs. Con-Ex

• Kontrollgruppen med stillasittande livsstil (Con-Sed) har högst kroppsvikt, medan gruppen som tränade och konsumerade allulos (Allu-Ex) har lägst.
• Kroppsvikten i kontrollgruppen som tränade (Con-Ex) ökade mer än hos den stillasittande gruppen med allulosdiet (Allu-Sed).
• Födointaget visade en signifikant skillnad mellan grupperna (\(p<0.05\)).

 

Figur 2 Effekten av träning och allulosintag på storleken på fettceller i bitestikelfett

H&E-färgning av snitt från bitestikelfett (20× förstoring, skala = 100 μm) (a). Histogram som visar storleksfördelningen av uppmätta vita fettceller i bitestikelfettet (b).

Värdena anges som medelvärde ± standardfel. * p < 0,05 vs. Con-Sed, † p < 0,05 vs. Con-Ex, # p < 0,05 vs. All-Sed. H&E, hematoxylin och eosin

Bilden består av två delar som presenterar vetenskaplig data rörande fettceller (adipocyter):

• Ljusmikroskopiska bilder (a): Visar effekten av olika försöksgrupper (Con, Allu) och behandlingar (Sed – stillasittande livsstil, Ex – träning) på fettvävnadens struktur.
• Histogram (b): Illustrerar storleksfördelningen av fettceller i olika kategorier, uttryckt i frekvens i %.
• Statistisk analys: \(p\)-värdena som anges i grafen indikerar den statistiska signifikansen av storleksskillnader (\(p<0.05\)) och interaktion (\(p<0.05\)) mellan grupperna.

 

Figur 3 Effekten av träning och allulosintag på uthållighet

Löppopulation (a) och löptid till utmattning (b). Värdena anges som medelvärde ± standardfel. * p < 0,05

(a) Andel springande möss (%) Tid till utmattning (minuter) (b) Löptid (minuter) Stillasittande Träning Interaktion: \(p=0.07\) Diet: n.s. Träning: \(p<0.05\)

• Träning ökade signifikant löptiden för båda dieterna (kontroll och allulos).
• Allulos i sig visade ingen signifikant effekt på uthålligheten i den stillasittande gruppen.
• Den längsta löptiden nåddes av gruppen som konsumerade allulos och utförde träning (Allu-Ex).
• Data tyder på att det kan finnas en synergistisk effekt mellan allulos och träning för att förbättra uthålligheten (\(p=0.07\) interaktionseffekt).

 

Figur 4 Effekten av träning och allulosintag på glykogeninnehåll och GSK3β-fosforylering

Glykogeninnehåll i gastrocnemius-muskeln (a) och levern (b), samt GSK3β-fosforylering i muskel (c) och lever (d) efter det sista träningspasset.

Värdena anges som medelvärde ± standardfel. * p < 0,05. GSK, glykogensyntaskinas

(a) Muskelglykogen (µg/mg protein)

Interaktion: p < 0.05

Diet: n.s.

Träning: p < 0.05

(b) Leverglykogen (µg/mg protein)

(c) GSK-3β-fosforylering (AU)

Bilden visar grafer som presenterar effekterna på muskelglykogen, leverglykogen och GSK-3β-fosforylering, där allulos effekter på möss undersöks.

Muskelglykogennivån sjunker signifikant till följd av träning i både kontroll- och allulosgrupperna (Allu).

Leverglykogennivån sjunker också till följd av träning i båda grupperna.

GSK-3β-fosforyleringen i levern sjunker signifikant till följd av träning.

 

Figur 5 Effekten av träning och allulosintag på fosforyleringen i AMPK-ACC-signaleringskaskaden

Representativa Western blots (a, d) och fosforyleringskvoter för AMPK (b, e) och ACC (c, f) i gastrocnemius-muskeln och levern efter den sista träningsserien.

Värdena anges som medelvärde ± standardfel. * p < 0,05. AMPK, adenosinmonofosfataktiverat proteinkinas; ACC, acetyl-CoA-karboxylas

 

1. Analys i gastrocnemius-muskeln

De vetenskapliga graferna i bilden visar fosforylering av AMPK- och ACC-proteiner i gastrocnemius-muskeln och levern, som en funktion av kontroll- (Con) och allulosdiet (Allu), samt stillasittande (Sed) och tränat (Ex) tillstånd.

• I gastrocnemius-muskeln ökade träning AMPK-fosforyleringen avsevärt (\(p<0,05\)), oavsett diet.
• Diet hade en signifikant effekt på ACC-fosforylering (\(p<0,05\)), vilket var högre i allulosgruppen. .f5cPye hr{border:1px solid var(--m3c17);border-top:0;margin:32px 0}

 

2. Analys i levern

Datan för levern visar liknande tendenser.

• Träning ökade även här AMPK-fosforyleringen avsevärt (\(p<0,05\)).
• Som ett resultat av dieten var ACC-fosforylering i levern också signifikant högre i allulosgruppen (\(p<0,05\)).

Träning ökade signifikant löptiden för båda dieterna (kontroll och allulos).

Allulos i sig visade ingen signifikant effekt på uthålligheten i den stillasittande gruppen.

Den längsta löptiden nåddes av gruppen som konsumerade allulos och utförde träning (Allu-Ex).

Data tyder på att det kan finnas en synergistisk effekt mellan allulos och träning för att förbättra uthålligheten (\(p=0.07\) interaktionseffekt).