Abstrakt

bylo hlášeno, že hojný obsah oxidu dusnatého v endotelových buňkách může zvýšit výkon při cvičení. Účelem této studie bylo vyhodnotit potenciální příznivé účinky kombinovaného extraktu obsahujícího L-arginin, L-glutamin, vitamín C, vitamín E, kyselinu listovou a extrakt ze zeleného čaje (LVFG) na obsah oxidu dusnatého ke snížení únavy při cvičení. Samci ICR (Institute of Cancer Research) myši byly náhodně rozděleny do 4 skupin a perorálně podávány LVFG po dobu 4 týdnů. 4týdenní suplementace LVFG významně zvýšila obsah oxidu dusnatého v séru ve skupinách LVFG-1X a LVFG-2X. Antifatická aktivita a výkon cvičení byly hodnoceny pomocí síly úchopu přední končetiny, vyčerpávajícího plaveckého testu a hladin sérového laktátu, amoniaku, glukózy a kreatinkinázy (CK) po akutním plaveckém cvičení. Doplnění LVFG v závislosti na dávce zlepšilo výkon při cvičení a obsah oxidu dusnatého a na dávce závislé snížilo aktivitu amoniaku v séru a CK po vyčerpávajícím plaveckém testu. Zdá se, že antifatigní vlastnosti LVFG se projevují zachováním ukládání energie (jako glukózy v krvi) a zvýšením obsahu oxidu dusnatého. Společně naše výsledky ukazují, že LVFG by mohl mít potenciál pro zmírnění fyzické únavy kvůli jeho farmakologickému účinku zvyšujícího se obsahu oxidu dusnatého v séru.

1. Úvod

oxid dusnatý (NO) je známý jako „relaxační faktor odvozený od endotelu“ pro udržení kardiovaskulární homeostázy. Syntázy oxidu dusnatého (NOS) jsou enzymy obsahující hem protetické skupiny, které jsou zodpovědné za syntézu NO Z L-argininu . V průběhu let je stále více zřejmé, že snížená biologická dostupnost NO hraje roli v několika kardiovaskulárních poruchách, jako je ateroskleróza a hypertenze . Je dobře známo, že cvičení způsobuje zvýšení reaktivní produkce kyslíku (ROS), zejména v aktivním kosterním svalu. NO bylo navrženo k ochraně před poškozením buněk, často se současnou tvorbou superoxidu / peroxidu vodíku. Proto se často předpokládá synergický vztah mezi cytotoxickými účinky oxidu dusnatého a těchto aktivních druhů kyslíku . Předchozí studie prokázala, že účinek aerobního cvičení na endoteliální funkci souvisí hlavně se zlepšenou biologickou dostupností NO v důsledku zvýšené produkce a / nebo snížené inaktivace superoxidem . Některé studie naznačují, že suplementace L-argininem může snížit poškození kosterního svalstva po ischemické reperfuzi a snížit oxidační stres a zánět po vyčerpávajícím cvičení u mladých i starých potkanů . Podle našeho nejlepšího vědomí, dosavadní výzkum ukázal, že zvýšení výkonu cvičení použitím samotného L-argininu jako ergogenního doplňku výživy je obtížné . To je v souladu s předchozí hypotézou, že synergický účinek různých složek ve sportovních výživových doplňcích může být zodpovědný za hlášené zlepšení výkonu cvičení . Jako složka proteinů je L-glutamin nejhojnější volnou aminokyselinou v lidském svalu a plazmě a je také důležitým prostředkem pro transport dusíku . Předchozí studie tvrdily, že doplňky glutaminu mohou mít prospěch sportovcům zvýšením vyrovnávací kapacity a zlepšením výkonu s vysokou intenzitou cvičení .

jak L-arginin, tak L-glutamin jsou neesenciální aminokyseliny. Ačkoli nejsou nutné pro stimulaci syntézy svalových bílkovin, neznamená to, že nejsou důležité pro maximalizaci adaptace tréninku u sportovců. Spotřeba tekutých sportovních nápojů před tréninkem získala v posledních několika letech popularitu. Výzkum ukázal, že energetické nápoje patří mezi nejoblíbenější doplňky stravy konzumované mladými lidmi ve Spojených státech . V komerčně dostupných energetických nápojích patří mezi běžnější složky vitamín C, vitamín E a extrakt ze zeleného čaje. Mezi primární účely požití energetických nápojů patří zlepšení tréninku, zlepšení sportovního výkonu a usnadnění rychlejší adaptace tréninku . Na druhé straně bylo prokázáno, že požití kyseliny listové zlepšuje průtok krve zvýšenou vaskulární vodivostí v kosterním svalu lidí ve věku .

mnoho vědců má zájem o využití synergických účinků různých složek ke zpoždění únavy a urychlení eliminace metabolitů souvisejících s únavou . K dnešnímu dni se poměrně málo studií přímo zabývalo antifatigní aktivitou L-argininu, L-glutaminu, vitamínu C, vitamínu E, kyseliny listové a komplexu extraktu zeleného čaje (LVFG). V současné studii jsme použili naši zavedenou platformu in vivo k vyhodnocení účinků suplementace LVFG na antifatigní aktivity a hladiny oxidu dusnatého v séru.

2. Metody

2.1. Příprava komplexu LVFG

komerčně dostupný doplněk stravy sestávající z LVFG (L-arginin, L-glutamin, vitamin C, vitamin E, extrakt ze zeleného čaje a komplex kyseliny listové) poskytl Pemey Bio-medical Co., Ltd. (Taichung, Tchaj-Wan). LVFG obsahoval 4 kcal/g se složkami % (wt / wt) následovně: 100% bílkovin, 0% celkového tuku, 0% nasycených tuků, 0% trans-tuků, 0% sacharidů a 0, 0002% sodíku. Množství L-argininu, L-glutaminu, vitamínu C, vitamínu E, extraktu ze zeleného čaje a kyseliny listové v LVFG bylo 350 mg/g, 100 mg/g, 25 mg/g, 5 mg/g, 15 mg/g a 5 mg/g. Doplněk byl skladován při pokojové teplotě a uchováván v tmavé a suché skříni. Byl čerstvě připraven před každým denním podáváním.

2.2. Zvířata a Experiment design

samci ICR myší (8 týdnů) pěstovaných za specifických podmínek bez patogenů byly zakoupeny od BioLASCO (Yi-Lan, Tchaj-wan). Všechny myši byly opatřeny standardní laboratorní dietou (č. 5001; PMI Nutrition International, Brentwood, MO, USA) a destilovaná voda ad libitum a byly umístěny v 12hodinovém cyklu světlo/12hodinový tmavý cyklus při pokojové teplotě (22°C ± 1°C) a vlhkosti 50% -60%. Institucionální Výbor pro péči o zvířata a použití (IACUC) Národní tchajwanské sportovní univerzity (NTSU) zkontroloval všechny pokusy na zvířatech a tato studie byla v souladu s pokyny protokolu IACUC-10514 schváleného etickou komisí IACUC. 1X dávka LVFG používaná pro člověka je obvykle 3000 mg denně. 1x myší dávka (615 mg / kg), kterou jsme použili, byla převedena z dávky ekvivalentní člověku (HED) na základě plochy povrchu těla podle vzorce US Food and Drug Administration: za předpokladu lidské hmotnosti 60 kg, HED pro 3000 (mg) / 60 (kg) = 50 × 12.3 = 615 mg / kg; konverzní koeficient 12.3 byl použit k zohlednění rozdílů v povrchu těla mezi myší a lidmi, jak bylo popsáno výše . Celkem bylo 32 myší náhodně rozděleno do 4 skupin (8 myší / skupina) pro denní vehikulum/LVFG perorální sondou po dobu 4 týdnů. 4 skupiny byly skupiny vehikula, 615 mg/kg (LVFG-1X), 1230 mg/kg (LVFG-2X) a 3075 mg/kg (LVFG-5X). Skupina vehikula obdržela ekvivalentní objem roztoku na základě individuální tělesné hmotnosti (BW). Myši byly náhodně umístěny ve skupinách po 4 klecích.

2.3. Detekce obsahu oxidu dusnatého v séru

k detekci obsahu oxidu dusnatého v séru byla použita celková sada pro stanovení oxidu dusnatého (Thermo Fisher, katalogové číslo: EMSNOTOT, Rakousko). Souprava používá enzym dusičnan reduktázu k přeměně dusičnanů (NO3−) na dusitany (NO2 -). Dusitan je detekován jako barevný produkt azobarviva Griessovy reakce, který absorbuje viditelné světlo při 540 nm. Celkový oxid dusnatý přispívající dusičnany a dusitany v systému se měří jako dusitan po přeměně veškerého dusičnanu na dusitan .

2.4. Síla úchopu přední končetiny a vyčerpávající Plavání

testovací systém s nízkou silou (Model-RX-5, Aikoh Engineering, Nagoya, Japonsko) byl popsán v naší předchozí studii . Test plavání do vyčerpání zahrnuje zatížení odpovídající 5% myší BW připojené k ocasům, aby se vyhodnotily doby vytrvalosti, jak bylo popsáno výše .

2.5. Biochemické indexy spojené s únavou

účinky LVFG na sérové hladiny laktátu, amoniaku, glukózy a aktivity CK byly hodnoceny po cvičení. Hodinu po posledním podání byl proveden 15minutový plavecký test bez zatížení hmotnosti. Laktát, amoniak, hladiny glukózy a aktivita CK v séru byly stanoveny autoanalyzátorem (Hitachi 7060, Hitachi, Tokio, Japonsko). Ostatní biochemické proměnné, jak je uvedeno v tabulce 1, byly měřeny autoanalyzátorem (Hitachi 7080) po 40 týdnech suplementace LVFG bez cvičení.

Parameter Vehicle LVFG -2X LVFG-5X LVFG-1X Trend analysis
AST (U/L) 85 ± 6 85 ± 8 90 ± 6 75 ± 3 0.3792
ALT (U/L) 53 ± 5 54 ± 5 46 ± 4 47 ± 3 0.3529
BUN (mg/dL) 24.4 ± 0.5 25.3 ± 1.3 27.4 ± 0.8 31.7 ± 0.9 <0.0001
kreatinin (mg / dL) 0.32 ± 0.02 0.35 ± 0.02 0.31 ± 0.01 0.32 ± 0.01 0.4556
sprcha (mg / dL) 1.41 ± 0.09 0.84 ± 0.07 0.78 ± 0.04 0.73 ± 0.03 <0.0001
TC (mg/dL) 162 c 5b 143 c 4a 162 c 4b 174 c 4b 0.0287
TG (mg/dL) 179pel 6b 168pat 9b 162pir6b 140ped6a <0.0001
terapie, pokud:) 5.5 ± 0.2 a 6.3 hořčice 0.1 b 6.3 oranžová 0.1 b 6.2 repe 0.1 b 0.0372
terapie (g / dL )) 3.6 ± 0.1 3.6 ± 0.0 3.6 ± 0.0 3.6 ± 0.0 0.4637
glukóza (mg / dL) 148 ± 4 150 ± 4 153 ± 3 148 ± 7 0.9310
hodnoty jsou střední ± SEM pro N = 8 myší na skupinu. Hodnoty ve stejném řádku s různými písmeny (A, b, c) se výrazně liší () jednosměrnou anovou. AST, aspartátaminotransferáza; ALT, alaninaminotransferáza; BUN, dusík močoviny v krvi; UA, kyselina močová; TC, celkový cholesterol; TG, triacylglycerol; TP, celkový protein.
Tabulka 1
biochemická analýza myší podrobených suplementaci LVFG na konci studie.

2.6. Stanovení tkáňového glykogenu a hmotnost viscerálních orgánů

uloženou formou glukózy je glykogen, který existuje většinou v játrech a svalových tkáních. Jaterní a svalové tkáně byly vyříznuty poté, co byly myši utraceny a zváženy pro analýzu obsahu glykogenu, jak bylo popsáno výše .

2.7. Histologické barvení tkání

různé tkáně byly odebrány a fixovány v 10% formalinu po obětování myší. Po fixaci formalinem byly tkáně vloženy do parafínu a nakrájeny na plátky o tloušťce 4 µm pro histologické a patologické hodnocení. Tkáňové řezy byly poté obarveny hematoxylinem a eosinem a vyšetřeny pod světelným mikroskopem s CCD kamerou (BX-51, Olympus, Tokio, Japonsko) klinickým patologem.

2.8. Statistická analýza

všechna data jsou vyjádřena jako průměr ± SEM. Statistické rozdíly mezi skupinami byly analyzovány jednosměrnou analýzou rozptylu (ANOVA) a Cochran-Armitage test byl použit pro analýzu trendu účinku dávky. Všechny statistiky byly vypočteny v SPSS verze 18.0 (SPSS, Chicago, IL, USA) a hodnoty < 0,05 byly považovány za statisticky významné.

3. Výsledky

3.1. Morfologické údaje

morfologické údaje z každé experimentální skupiny jsou shrnuty v tabulce 2. Nebyly zjištěny žádné významné rozdíly v počátečním nebo konečném BW nebo v denním příjmu stravy a vody mezi skupinami vehikula, LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X. Pozorovali jsme, že suplementace LVFG neměla žádný vliv na příjem vody a stravy, přičemž BW v každé skupině se během experimentálního období neustále zvyšuje (údaje nejsou zobrazeny). Také jsme nezaznamenali žádné významné rozdíly v játrech, ledvinách, srdci, plicích, epididymální tukové podložce (EFP) a svalové hmotnosti mezi skupinami. Zjistili jsme však, že hmotnost hnědé tukové tkáně (BAT) je významně vyšší ve skupinách LVFG-2X a LVFG-5X (Δ1.13-krát,, a Δ1. 15-krát,, příslušně) než ve skupině vozidel. Měřili jsme také vliv LVFG na relativní hmotnost tkáně. Relativní hmotnost BAT byla vyšší ve skupinách LVFG-2X a LVFG-5X (Δ1, 11-násobně,,,) než ve skupině vozidel.

charakteristika vozidlo LVFG-1X LVFG-2X LVFG-5X analýza trendů
počáteční BW (g) 34.59 ± 0.77 35.04 ± 0.78 35.31 ± 0.40 34.64 ± 0.67 0.8701
konečné BW (g) 36.91 ± 0.60 37.36 ± 0.74 37.38 ± 0.49 37.73 ± 0.51 0.2850
příjem potravy (g / den) 6.18 ± 0.07 6.12 ± 0.11 6.18 ± 0.04 6.16 ± 0.06 0.5236
příjem vody (g / / den) 6.77 ± 0.06 6.79 ± 0.10 6.82 ± 0.12 6.79 ± 0.09 0.2626
Liver (g) 2.05 ± 0.02 2.05 ± 0.06 2.09 ± 0.02 2.04 ± 0.05 0.7861
Kidney (g) 0.57 ± 0.01 0.59 ± 0.03 0.56 ± 0.02 0.57 ± 0.01 0.9738
EFP(g) 0.54 ± 0.07 0.50 ± 0.05 0.53 ± 0.02 0.53 ± 0.02 0.1256
Heart (g) 0.23 ± 0.01 0.23 ± 0.01 0.23 ± 0.01 0.23 ± 0.01 0.4543
plíce (g) 0.22 ± 0.00 0.21 ± 0.01 0.22 ± 0.00 0.22 ± 0.01 0.8911
sval (g) 0.39 ± 0.01 0.38 ± 0.01 0.39 ± 0.00 0.38 ± 0.01 0.8184
BAT (g) 0.11 ± 0.00 a 0,11 ± 0,00 a 0,13 ± 0,00 b 0,13 ± 0,01 b <0.0001
relativní hmotnost jater (%) 5.56 ± 0.10 5.51 ± 0.16 5.61 ± 0.10 5.40 ± 0.08 0.5681
relativní hmotnost ledvin (%) 1.54 ± 0.03 1.57 ± 0.07 1.50 ± 1.52 1.52 ± 0.03 0.5037
relativní hmotnost EFP (%) 1.46 ± 0.17 1.33 ± 0.13 1.42 ± 0.06 1.41 ± 0.06 0.2622
relativní hmotnost srdce(%) 0.63 ± 0.02 0.61 ± 0.02 0.62 ± 0.02 0.59 ± 0.02 0.1839
relativní hmotnost plic(%) 0.58 ± 0.01 0.57 ± 0.02 0.58 ± 0.01 0.58 ± 0.02 0.8147
relativní svalová hmotnost (%) 1.05 ± 0.02 1.01 ± 0.04 1.05 ± 0.02 1.01 ± 0.03 0.5788
relativní hmotnost BAT 0,30 ± 0,01 a 0,30 ± 0,01 a 0,34 ± 0,01 b 0,34 ± 0,01 b 0,34 ± 0,01 b 0.0008
Tabulka 2
obecná charakteristika myší s doplněním LVFG.

3.2. Účinek suplementace LVFG na výkon při zátěži a hladiny oxidu dusnatého v séru (NO)

jak je znázorněno na obrázku 1(a), síla přilnavosti přední končetiny byla vyšší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X než ve skupině vehikula. Analýza trendů ukázala, že síla přilnavosti v závislosti na dávce se zvýšila s LVFG (). Typicky, regulovaný tréninkový program je nutný k získání zvýšení síly přilnavosti; naše výsledky však ukázaly, že léčba LVFG byla schopna zlepšit sílu přilnavosti i bez tréninkového zásahu. Doba plavání byla vyšší ve všech skupinách LVFG než ve skupině vozidel () (Obrázek 1(b)). Doba plavání ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X se tedy významně zvýšila (Δ2, 78-krát, Δ2, 89-krát a Δ2, 25-krát) ve srovnání se skupinou vozidel. Kromě toho byl pozorován významný účinek závislý na dávce na době plavání (). Jak je znázorněno na obrázku 1(c), hladiny oxidu dusnatého v séru ve skupinách VEHIKUL, LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X byly 5.93 ± 0.24, 7.23 ± 0.20, 7.21 ± 0.49, a 6,60 ± 0,51 µmol / l. Hladiny oxidu dusnatého v séru byly významně vyšší ve skupinách LVFG-1X a LVFG-2X (, , v uvedeném pořadí) než ve skupině vehikula.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)

Figure 1
Effect of LVFG supplementation exercise performance. (a) Forelimb grip strength. (b) Swimming exercise performance: myši byly podrobeny vyčerpávajícímu plaveckému cvičení se zátěží odpovídající 5% tělesné hmotnosti myši připojené k ocasu a test výkonu cvičení samci ICR myší byli předem ošetřeni vehikulem nebo 615, 1230 a 3075 mg / kg LVFG (1X, 2X a 5X), než podstoupili test pevnosti přilnavosti a test plavání 1 h po poslední podané dávce. (c) účinek LVFG na oxid dusnatý v séru (NO) v klidu: všechny myši byly po konečném ošetření obětovány a vyšetřeny na hladiny oxidu dusnatého. Data jsou vyjádřena jako průměr ± SEM pro N = 8 myší v každé skupině. Pro analýzu byla použita jednosměrná ANOVA a různá písmena (a, b) označují významný rozdíl at .

3.3. Hladiny biochemie po akutní zátěžové výzvě

akumulace laktátu a metabolická acidóza jsou buněčné projevy únavy. V této studii byly hladiny laktátu ve vehikulech, LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X skupiny 6.5 ± 0.3, 5.5 ± 0.3, 5.2 ± 0.2, a 5,7 ± 0,3 mmol / l. To odpovídá poklesu ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X (▽-14.86%, ; ▽-19.66%, ; a -12.07%,, resp.) ve srovnání se skupinou vozidel (Obrázek 2 písm.a)). To naznačuje, že suplementace LVFG má potenciál zvýšit clearance nebo využití laktátu v krvi během cvičení.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b) (c)
(c) (d)
(d)

Obrázek 2
účinky suplementace LVFG na hladiny séra (a) laktátu, (b) amoniaku, (C) glukózy a (d) kreatinkinázy (CK) po akutní zátěžové výzvě. Myši byly předem ošetřeny vehikulem 615, 1230 a 3075 mg / kg LVFG po dobu 4 týdnů. Jednu hodinu po podání poslední léčebné dávky byl proveden 15minutový plavecký test bez zatížení hmotnosti. Data jsou vyjádřena jako průměr ± SEM osmi myší v každé skupině. Sloupce s různými písmeny (a, b) se výrazně liší jednosměrnou anovou ().

dusíkaté odpadní produkty degradace aminokyselin jsou eliminovány tvorbou močoviny a malého množství amoniaku . Hladiny amoniaku byly významně nižší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X (▽-33.40%, ; ▽- 39.71%, ; a -41.15%,, resp.) než ve skupině vozidel (Obrázek 2(B)). V analýze trendů hladiny amoniaku v séru klesaly v závislosti na dávce se zvýšenou dávkou LVFG (), což naznačuje, že kontinuální suplementace LVFG po dobu 4 týdnů by mohla zmírnit akumulaci amoniaku během cvičení.

hladina glukózy v krvi je důležitým indexem udržování výkonu během cvičení. Jak cvičení pokračuje, dochází ke zvýšení absorpce glukózy a snížení koncentrace intramuskulární glukózy, protože inhibice hexokinázy je zmírněna nižší koncentrací 6-fosfátu glukózy (G-6-P). Hladiny glukózy v séru byly vyšší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X (Δ1, 14-násobné ; Δ1, 17-násobné ; a Δ1, 23-násobné, , v uvedeném pořadí) než v řízení vozidla (Obrázek 2(C)). Analýza trendů ukázala na dávce závislé zvýšení hladiny glukózy v séru se zvýšenou suplementací LVFG ().

neobvykle vysoký objem cvičení může vést ke zvýšeným hladinám kreatinkinázy (CK), což naznačuje poškození svalů a svalovou únavu . Sérum CK je důležitým klinickým biomarkerem pro poškození svalů, jako je svalová dystrofie, těžké svalové zhroucení, infarkt myokardu, autoimunitní myositida a akutní selhání ledvin. Aktivita CK byla nižší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X(▽-44.21%, ; ▽-46.45%, ; a ▽-48,50%, , příslušně) než ve skupině vozidel (Obrázek 2(d)). Naše zjištění naznačují, že suplementace LVFG by mohla zlepšit poškození kosterního svalstva vyvolané akutním cvičením. Analýza trendů ukázala, že léčba LVFG měla významný účinek závislý na dávce na úrovni CK (). Podle těchto údajů může poskytování L-argininu a L-glutaminu minimalizovat poškození svalů.

3.4. Hladina glykogenu v játrech

byl zkoumán obsah glykogenu v játrech a svalových tkáních myších skupin(obrázky 3(A) a 3 (b)). Hladiny jaterního glykogenu ve vehikulu, LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X byly 12.41 ± 1.54, 14.63 ± 1.41, 22.46 ± 1,99, respektive 16,21 ± 1,61 mg/g jater. Skupina LVFG-2X vykazovala významně vyšší (Δ1, 81-násobek ) hladiny glykogenu v játrech než ve skupině vehikula. Obsah svalového glykogenu ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X vykazoval nárůst 2, 66krát (), 2, 66krát () a 4, 79krát () ve srovnání se skupinou vehikula. Analýza trendů ukázala, že léčba LVFG měla významný účinek závislý na dávce na hladinách glykogenu v játrech () a ve svalech (). Při vyšších dávkách LVFG-5X výsledky také ukázaly, že jaterní glykogen se významně nezvyšoval, ale výkon cvičení byl významně zvýšen s doplněním LVFG. Některé studie prokázaly účinek suplementace glutaminem na podporu syntézy glykogenu v prvních několika hodinách zotavení po cvičení .

(a)
(a)
(b)
(b)

(a)
(a)(b)
(b)

obrázek 3
účinek LVFG na (a) svalové a (b) hladiny glykogenu v játrech v klidu. Myši byly předem ošetřeny buď vehikulem, 615, 1230 nebo 3075 mg / kg LVFG po dobu 4 týdnů. Všechny myši byly obětovány a vyšetřeny na hladiny glykogenu ve svalových a jaterních tkáních 1 h po konečné léčbě. Data jsou vyjádřena jako průměr ± SEM s n = 8 myší v každé skupině. Pro analýzu byla použita jednosměrná ANOVA a různá písmena (a, b) označují významný rozdíl at .

3.5. Biochemické markery

Pozorovali jsme, že 4týdenní suplementace LVFG zvýšila hladiny oxidu dusnatého v séru, zvýšila vyčerpávající dobu cvičení a zlepšila ukazatele antifatigue, včetně hladin laktátu, amoniaku, glukózy a CK. Kapacita ukládání jaterního a svalového glykogenu byla zvýšena LVFG. Další biochemické analýzy provedené na konci studie zkoumaly, zda 4týdenní léčba LVFG ovlivnila jiné biochemické markery u zdravých myší. Zkoumali jsme tkáně – a biochemické proměnné související se zdravotním stavem a hlavní orgány včetně kosterního svalu, srdce, ledviny, a plíce.

výsledky analýzy jsou uvedeny v tabulce 1. Hladiny AST, ALT, kreatininu, albuminu a glukózy se mezi skupinami významně nelišily. Hladiny BUN v séru však byly vyšší ve skupinách LVFG-2X a LVFG-5X než ve skupině vehikula. Celkové hladiny proteinu (TP) byly také významně vyšší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2X a LVFG-5X. Pokud jde o lipidový profil, hladiny celkového cholesterolu (TC ) byly významně nižší ve skupině LVFG-1X (11,82%,) a sérový triacylglycerol (TG) byl nižší o 21,68% () ve skupině LVFG-5X ve srovnání se skupinou vehikula. Hladiny kyseliny močové v séru (UA) u myší ve skupinách LVFG-1X, LVFG-2 a LVFG-5X byly sníženy o 40.43% (), 44.68% (), a 48,23% () ve srovnání se skupinou vozidel.

Navíc naše výsledky také naznačují, že suplementace LVFG může mít potenciál zabránit akumulaci lipidů snížením TC a TG. Předchozí studie ukázala, že strava obohacená o L-arginin snížila triglycerid snížením hladin TC a TG. Zjistili jsme také, že celkové hladiny bílkovin byly významně zvýšeny léčbou LVFG. Výsledky histopatologického vyšetření hlavních orgánů, včetně jater, svalů, srdce, ledvin a plicních tkání, jsou znázorněny na obrázku 4. Histologické pozorování sekcí ukázalo, že játra, svaly, srdce, ledviny, plíce, EFP a BAT myší doplněných LVFG se nelišily od těch ve skupině vehikula.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
(e)
(e)
(f)
(f)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)(e)
(e)(f)
(f)

obrázek 4
vliv suplementace LVFG na morfologii (a) jater, (b) kosterního svalu, (c) srdce, (d) ledvin, (e) nadvarlete tuková podložka a (f) hnědá tuková tkáň. Vzorky byly fotografovány světelným mikroskopem (Olympus BX51). H&e skvrna, zvětšení: 400×. Měřítko, 10 µm.

4. Diskuse

výživa hraje důležitou roli při cvičení, tréninku a snižování únavy. Přiměřená hydratace a údržba elektrolytů, vhodný příjem energie a dostatečný příjem bílkovin, sacharidů, tuků, vitamínů a minerálů umožňují sportovcům těžit z maximálního přínosu cvičení. L-arginin a extrakt ze zeleného čaje aktivují růst a vývoj netopýrů prostřednictvím mechanismů zahrnujících genovou expresi, signalizaci oxidu dusnatého a syntézu proteinů . Tato aktivace má potenciál zvýšit oxidaci energetických substrátů a snížit hromadění bílého tuku v těle. Arginin je nutný pro syntézu bílkovin a kreatinu a jeho metabolismus vede k produkci oxidu dusnatého. Bylo hlášeno velmi málo vědeckých důkazů, které podporují tvrzení týkající se suplementace argininem, jako je schopnost zvyšovat hladiny oxidu dusnatého, zvyšovat průtok krve ve svalech a zlepšovat výkon při cvičení. Některé studie zjistily, že suplementace samotného argininu nemá žádný vliv na výkon cvičení . Výsledky této studie naznačují, že suplementace L-argininu a L-glutaminu v kombinaci s vitamínem C, vitamínem E, kyselinou listovou a extraktem ze zeleného čaje je schopna zlepšit složení těla a výkon cvičení. Naše data naznačují, že různé koncentrace LVFG mohou přispívat odlišně k fyziologickým aktivitám a dávka LVFG-2X (1230 mg / kg) může být optimálním rozsahem pro výbušnost a vytrvalost. Je zajímavé, že samotný L-arginin nebo L-glutamin neměly významný vliv na výkon svalů, složení těla nebo degradaci svalových bílkovin u zdravých dospělých . Místo toho naše studie naznačuje, že kontinuální suplementace LVFG po dobu 4 týdnů by mohla zvýšit hladiny glukózy v séru a zlepšit schopnost absorpce glukózy směrem k prospěšné antifatigní aktivitě.

sportovci mohou během cvičení významně snížit zásoby svalového glykogenu, což vede ke svalové únavě . Úplné nahrazení svalových glykogenových zásob před následným cvičením nebo soutěží může prodloužit dobu do únavy a zlepšit výkon . Naše data naznačují, že různé koncentrace LVFG mohou různě přispívat ke zvýšení obsahu glykogenu a že dávka 1230 mg / kg může být nejvhodnější pro optimalizaci obsahu jaterního a svalového glykogenu. Suplementace LVFG pomohla zvýšit ukládání svalového glykogenu u myší, což vedlo ke zvýšenému využití energie.

během cvičení se hladiny oxidu dusnatého přirozeně zvyšují a více krve může protékat tepnami a arterioly za účelem dodávání kyslíkových a palivových substrátů do pracovních kosterních svalů. V předchozím výzkumu bylo zjištěno, že cvičení indukuje expresi iNOS a způsobuje nízké koncentrace oxidu dusnatého u lidí . Těžké fyzické cvičení vyvolává imunitní odpověď, která zase vyvolává expresi iNOS . Koncentrace oxidu dusnatého a zvýšená exprese iNOS jsou proto možnými mechanismy poškození buněk po cvičení.

předpokládalo se, že zvýšením hladiny oxidu dusnatého je suplementace argininem prospěšná pro zvýšení sportovního výkonu nebo maximalizaci tréninkových adaptací pro sportovce nebo fyzicky aktivní jedince. Předchozí studie suplementace argininem však neprokázaly žádný účinek ani příznivé výsledky . Zde naše současná studie ukazuje, že L-arginin v kombinaci s l-glutaminem, vitamínem C, vitamínem E, kyselinou listovou a extraktem ze zeleného čaje zvyšuje oxid dusnatý v séru a zvyšuje sportovní výkon. Zjistili jsme zvýšený obsah celkového proteinu v séru (TP) s doplněním LVFG, což naznačuje, že neesenciální aminokyseliny L-arginin a L-glutamin stimulovaly syntézu svalových bílkovin . Toto zvýšení obsahu TP se však v naší studii neprojevilo jako zvýšený růst svalů. Přesto doporučujeme, aby byl do komplexu přidán L-arginin a L-glutamin, aby se maximalizovaly tréninkové adaptace u sportovců.

5. Závěry

v současné studii jsme zjistili, že 4týdenní suplementace LVFG významně zvýšila hmotnost BAT ve skupinách léčených LVFG a vykazovala příznivé účinky na lipidový profil. Výkon cvičení byl výrazně zlepšen ve skupině LVFG-2X. Kromě toho byly parametry související s únavou vyvolané cvičením, včetně hladin laktátu, amoniaku, glukózy a CK, pozitivně modulovány suplementací LVFG a závislé na dávce pro amoniak, glukózu a CK. S ohledem na hladiny oxidu dusnatého v séru jsme také zjistili, že dávka LVFG-2X (1230 mg / kg) může být optimální dávkou pro zvýšení hladin oxidu dusnatého. Společně výše uvedená zjištění naznačují, že LVFG-2x může být potenciální ergogenní pomůckou ke zvýšení hladin oxidu dusnatého, zvýšení skladování glykogenu a zlepšení výkonu při cvičení. Závěrem lze říci, že LVFG může mít pro sportovce přímé výhody zvýšením sportovního výkonu a / nebo maximalizací tréninkových úprav.

hodnoty jsou vyjádřeny jako průměr ± SEM pro N = 8 myší v každé skupině. Hodnoty ve stejném řádku s různými písmeny (A, b, c) se výrazně liší jednosměrnou anovou (). Svalová hmota zahrnuje svaly gastrocnemius i soleus v zadní části dolních končetin. EFP: epididymální tuková podložka; BAT: hnědá tuková tkáň.

zkratky

LVFG: L-arginine, L-glutamine, vitamin C, vitamin E, folic acid, and green tea extract
NO: Nitric oxide
NOS: Nitric oxide synthases
ROS: Reactive oxygen production
NO3−: Nitrate
NO2−: Nitrite
EFP: Epididymal fat pad
BAT: Brown adipose tissue
AST: Aspartate aminotransferase
ALT: Alanine aminotransferase
BUN: Blood urea nitrogen
UA: Uric acid
TC: Total cholesterol
TG: Triacylglycerol
TP: Total protein
iNOS: Inducible nitric oxide synthase.

dostupnost dat

údaje použité na podporu zjištění této studie jsou zahrnuty v článku.

etické schválení

protokol o zvířatech (IACUC-10514) byl přezkoumán a schválen institucionálním Výborem pro péči o zvířata a použití (IACUC) Národní Taiwanské sportovní univerzity, Tchaj-wan. Tento výzkum se řídí pokyny ARRIVE (https://www.nc3rs.org.uk/arrive-guidelines).

zveřejnění

Pemey Bio-medical Co., Ltd., neměl žádnou roli při návrhu, analýza, nebo psaní tohoto článku.

střet zájmů

všichni autoři prohlašují, že s ohledem na obsah tohoto článku nemají žádný střet zájmů.

příspěvky autorů

Yi-Ming Chen a Yen-Shuo Chiu přispěli k této práci stejně. YMC, CCH a YSC navrhli experimenty; YMC a YSC provedli laboratorní experimenty; YMC, HL, WCC a YSC analyzovali data, interpretovali výsledky, připravili čísla a napsali rukopis; YMC a YSC přispěly reagencie, materiály a analytické platformy a revidovaly rukopis.

poděkování

autoři děkují Chien-Chao Chiu za technickou pomoc při histologických vyšetřeních. Tato studie byla podpořena fondem spolupráce mezi univerzitou a průmyslem č. SCRPF3F0161 (Chang Gung University of Science and Technology, Taoyuan, Tchaj-wan).