l’eau hydrogénée sur l’activité antioxydante et la flore intestinale chez les footballeuses

Abstrait

Dépenser une quantité considérable d’énergie physique entraîne inévitablement de la fatigue lors des entraînements et des compétitions de football. Un nombre croissant de résultats expérimentaux ont confirmé la relation entre la génération et l’élimination de radicaux libres, la fatigue et les blessures à l’exercice. L’hydrogène a récemment été identifié comme un nouvel antioxydant sélectif pouvant être utilisé dans le sport. La présente étude a évalué l’effet de la consommation de deux mois d’eau riche en hydrogène sur la flore intestinale chez des footballeuses juvéniles de Suzhou. Comme le démontrent le dosage immuno-enzymatique et l’analyse de la séquence des échantillons de selles, la consommation d’eau riche en hydrogène pendant deux mois a considérablement réduit les taux sériques de malondialdéhyde, d’interleukine-1, d’interleukine-6 ​​et de facteur de nécrose tumorale; puis une augmentation significative de la superoxyde dismutase sérique, de la capacité totale en antioxydants et de l’hémoglobine dans le sang total. De plus, la consommation d’eau riche en hydrogène a amélioré la diversité et l’abondance de la flore intestinale chez les athlètes. Tous les indices examinés, y compris les indices Shannon, Sobs, ACE et Chao, étaient plus élevés dans le groupe témoin que ceux proposés comme résultant de la consommation d’eau riche en hydrogène avant l’essai, mais ces indices étaient tous inversés et étaient supérieurs à ceux du test. les contrôles après l’intervention de 2 mois. Néanmoins, il existait quelques différences dans les composants de la flore intestinale de ces deux groupes avant l’essai, alors qu’il n’y avait pas de changement significatif dans la composition de la flore intestinale au cours de la période d’essai. Ainsi, la consommation d’eau riche en hydrogène pendant deux mois pourrait jouer un rôle modulateur dans la flore intestinale des athlètes en fonction de ses activités antioxydantes et anti-inflammatoires sélectives. Le protocole d’étude a été approuvé par le comité d’éthique de la Suzhou Sports School (numéro approuvé: SSS- EC150903 ).

ntroduction

Un certain nombre d’études ont confirmé que la survenue de fatigue induite par l’exercice physique est étroitement liée au niveau de stress oxydatif dans le corps. 1 , 2 Les dommages peroxydants lipidiques causés par l’accumulation de radicaux libres dans le corps et la réaction en chaîne correspondante sont considérés comme des facteurs importants responsables de la diminution de la fonction du corps. 3 , 4 , 5

La capacité antioxydante des athlètes professionnels est bien supérieure à celle des gens ordinaires et les athlètes développent une plus grande capacité à résister à l’accumulation de radicaux libres et aux dommages oxydatifs générés dans les sports. Cependant, de nombreux problèmes subsistent en matière de protection, d’atténuation et d’élimination de la réaction de stress oxydatif induite par l’accumulation de radicaux libres au lendemain de l’exercice et du sport. Actuellement, les effets des antioxydants utilisés dans l’exercice physique varient et des études ont montré que certaines de ces substances pourraient induire des lésions plus importantes des muscles squelettiques chez les athlètes. 7 , 8 , 9 Par conséquent, la recherche d’antioxydants sélectifs sûrs et efficaces est devenue une activité de recherche importante.

L’activité antioxydante sélective de l’hydrogène a été rapportée pour la première fois en 2007 par Ohsawa et al. 10 Par la suite, un nombre important d’études ont confirmé que l’eau riche en hydrogène, préparée en dissolvant de l’hydrogène dans de l’eau, montre une activité antioxydante sélective. Actuellement, les chercheurs en sciences du sport accordent une attention croissante aux effets antioxydants, anti-inflammatoires et anti-apoptotiques sélectifs de l’hydrogène et à sa régulation de l’environnement alcalinisant du corps. 11 , 12 L’effet protecteur bénéfique d’une eau riche en hydrogène a été progressivement confirmé par des expériences sur des animaux et des humains.

La flore intestinale symbiotique humaine, considérée comme le «deuxième génome» du corps, a des effets importants sur la santé humaine. 11 , 12 Ces dernières années, des études ont confirmé que le déséquilibre de la flore intestinale est directement lié au stress oxydatif. 13 , 14 Les résultats d’expériences humaines menées sur des athlètes ont montré qu’une intensité d’activité physique accrue entraînait une augmentation du stress oxydatif dans le corps et, partant, une incidence accrue des symptômes de stress gastro-intestinal. Par conséquent, lors du processus d’entraînement, les athlètes doivent boire une quantité suffisante d’eau riche en antioxydants sélectifs afin de réguler leur flore intestinale, ce qui pourrait avoir un effet protecteur sur le tractus gastro-intestinal et réduire les réactions de stress.

Participants et méthodes

Participants et groupement

Trente-huit jeunes footballeuses de l’école de sport de Suzhou ayant présenté un état de santé satisfaisant et l’absence de toute blessure sportive, sans préférence alimentaire apparente, et sans apport significatif de suppléments nutritionnels et d’antibiotiques pendant 3 mois ont été réparties au hasard en deux groupes: groupe témoin ( n = 10) et le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène ( n = 28) ( figure 1 ). Un consentement éclairé écrit a été obtenu de chaque participant avant son admission au protocole et le protocole d’étude a été approuvé par le comité d’éthique de la Suzhou Sports School (numéro approuvé: SSS- EC150903 ). Cette étude est conforme aux directives CONSORT (Consolidated Standards of Reporting Trials). Au cours de l’expérience, les athlètes du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène ont bu de l’eau riche en hydrogène dans une quantité équivalente à la quantité d’eau qu’ils avaient consommée quotidiennement, tandis que les athlètes du groupe témoin ont continué à boire de l’eau standard en quantités correspondant à leurs habitudes antérieures. L’expérience a duré 2 mois. Les informations de base sur les sujets sont présentées dans le tableau 1 .

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Organigramme d’essai.

Tableau 1

Caractéristiques de tous les sujets

Les caractéristiques Groupe témoin ( n = 10) Groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène ( n = 28)
Age (année) 13,7 ± 1,06 12,18 ± 0,86
Hauteur (cm) 159,1 ± 5,51 149,32 ± 8,69
Poids corporel (kg) 48,97 ± 4,56 40,15 ± 7,56
Stage (année) 3,4 ± 1,51 1,21 ± 0,6

Remarque: données exprimées en moyenne ± écart type.

Collecte d’échantillons

Au cours de l’expérience, les athlètes ont suivi leurs régimes alimentaires et de repos antérieurs, ainsi que d’autres aspects de leur routine quotidienne. Le contenu de l’entraînement, l’intensité de l’exercice, la fréquence de l’exercice et d’autres paramètres correspondaient au régime d’entraînement de routine des athlètes.

Test de sang

Nous avons prélevé des échantillons de sang veineux (à jeun) de 5 ml chez les 38 athlètes à une heure prédéterminée du matin et prélevé 100 ul de sang total pour la mesure des paramètres hématologiques dans un analyseur de cellules sanguines. Les échantillons de sang restants ont été centrifugés à 3000 xg pendant 5 minutes. Les échantillons de sérum ont ensuite été collectés et analysés à l’aide d’un appareil d’analyse biochimique automatique afin de déterminer l’hémoglobine (HGB), l’azote uréique du sang (BUN) et la créatine kinase (CK). Ensuite, les échantillons de sérum ont été analysés pour les indices de réponse oxydative (malondialdéhyde (MDA), superoxyde dismutase (SOD), et la capacité antioxydante totale (T-AOC)) et les indices inflammatoires (interleukine-1 (IL-1), interleukine-6 ​​( IL-6) et le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α)) à l’aide d’un dosage immuno-absorbant lié à une enzyme.

Analyse de séquençage 16S d’ADNr d’échantillons de flore intestinale

Des échantillons de la flore fécale ont été collectés auprès des 38 athlètes conformément aux spécifications pour l’échantillonnage des selles et stockés à –80 ° C. L’extraction ultérieure des échantillons d’ADN et l’analyse du séquençage de l’ADNr 16S ont été effectuées avec l’aide du Novagene Genomics Institute.

analyses statistiques

SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, États-Unis) a été utilisé pour l’analyse statistique. Les résultats ont été exprimés sous forme de moyenne ± ET. Les différences significatives entre les deux groupes ont été analysées avec une analyse de variance unidirectionnelle mesurée et mesurée, et le niveau de signification a été fixé à p <0,05.

esultats

Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les indices de routine des footballeuses mineures

Hémoglobine

Après 4 semaines, l’HGB est passé de 134,3 ± 12,95 g / L à 124,00 ± 17,75 g / L dans le groupe témoin, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène a diminué de 138,74 ± 9,38 g / L à 129,59 ± 8,57 g / L. . Après 8 semaines, l’HGB est passé de 124,00 ± 17,75 g / l à 131,6 ± 25,31 g / l dans le groupe témoin, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène est passé de 129,59 ± 8,57 g / l à 139,89 ± 7,02 g / l. ( Figure 2A ). La tendance à la hausse et l’amplitude de l’HGB étaient plus significatives dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène ( p = 0,032).

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Changements de HGB, BUN et CK avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène.

Note: (A) Le changement de HGB avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (B) le passage de BUN avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (C) Le décalage de CK avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène. HGB: hémoglobine; BUN: azote uréique du sang; CK: créatine kinase.

Urée sanguine

Après 4 semaines, le niveau de BUN augmentait de 4,73 ± 0,88 à 4,83 ± 0,81 mM dans le groupe témoin, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène passait de 5,19 ± 0,85 à 5,17 ± 1,03 mM. Après 8 semaines, le niveau de BUN dans le groupe témoin a continué d’augmenter, passant de 4,83 ± 0,81 à 5,29 ± 0,97 mM, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène a diminué de 5,17 ± 1,03 à 4,42 ± 0,95 mM ( figure 2B ). . Il y avait une différence plus nette entre les deux groupes ( p = 0,887).

Créatine kinase

Après 4 semaines, la CK du groupe témoin a augmenté de 157,3 ± 17,37 à 171,3 ± 31,96 UI, tandis que celle du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène a diminué de 149,3 ± 30,43 à 135,85 ± 24,44 UI ( Figure 2C ). Après 8 semaines, la CK a diminué de 171,3 ± 31,96 à 129,7 ± 30,05 UI dans le groupe témoin et de 135,85 ± 24,44 à 119,85 ± 29,93 UI dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène ( p = 0,061).

Comparé à HGB et BUN, CK était plus sensible aux changements de la charge de l’exercice. Ces résultats suggèrent que le traitement à l’eau riche en hydrogène a eu un effet quelque peu sur l’amélioration du niveau d’HGB dans le sang total des athlètes.

Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les indices de réponse à l’oxydation des footballeuses juvéniles

Malondialdéhyde

Après 4 semaines, la MDA sérique est passée de 24,77 ± 7,32 à 16,67 ± 4,19 µM dans le groupe témoin, tandis que celle de 22,39 ± 6,20 à 13,80 ± 3,33 µM dans le groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène. Après 8 semaines, la MDA sérique est passée de 16,67 ± 4,19 à 15,79 ± 3,07 μM dans le groupe témoin et de 13,80 ± 3,33 à 12,69 ± 1,94 μM dans le groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène, des différences significatives étant observées entre les deux groupes ( P = 0,000; figure 3A ).

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Modifications de la MDA, de la SOD et du T-AOC avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène.

Remarque: (A) Le décalage de la DMM avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (B) Le changement de la SOD avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (C) Le décalage de T-AOC avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène. MDA: malondialdéhyde; SOD: superoxyde dismutase; T-AOC: capacité antioxydante totale.

Superoxyde dismutase

Après 4 semaines, la SOD sérique augmentait de 10,14 ± 2,60 à 13,14 ± 2,18 U / mL dans le groupe témoin et de 11,09 ± 3,17 à 14,07 ± 1,91 U / mL dans le groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène. Après 8 semaines, le niveau de SOD sérique dans le groupe témoin a diminué de 13,14 ± 2,18 à 13,01 ± 1,08 U / mL, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène a diminué de 14,07 ± 1,91 à 13,69 ± 2,10 U / mL. différences entre les deux groupes ( p = 0,027; figure 3B ).

Capacité totale d’antioxydant

Après 4 semaines, le T-AOC sérique augmentait de 0,8 ± 0,08 à 1,11 ± 0,17 µM dans le groupe témoin, tandis que le T-AOC sérique dans le groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène passait de 0,87 ± 0,11 à 1,17 ± 0,13 µM. Après 8 semaines, le T-AOC est passé de 1,17 ± 0,13 à 0,84 ± 0,09 µM dans le groupe témoin et de 1,17 ± 0,13 à 0,9 ± 0,13 µM dans le groupe de traitement des eaux riches en hydrogène, avec des différences significatives entre les deux groupes ( P = 0,004, figure 3C ).

Ces résultats suggèrent que le traitement à l’eau riche en hydrogène exerçait un effet anti-oxydant.

Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les indices d’inflammation des footballeuses juvéniles

Interleukine-1

Après 4 semaines, le taux d’IL-1 sérique dans le groupe témoin a augmenté de 24,77 ± 7,32 à 32,56 ± 7,61 µM et celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène est passé de 24,79 ± 8,94 à 29,32 ± 7,09 µM. Après 8 semaines, le taux d’IL-1 augmentait de 32,56 ± 7,61 à 42,94 ± 6,24 µM dans le groupe témoin et de 29,32 ± 7,09 µM à 34,47 ± 6,22 µM dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, avec des différences significatives entre les deux groupes ( P = 0,002, figure 4A ).

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Modifications de l’IL-1, de l’IL-6 et du TNF-α avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène.

Remarque: (A) Le décalage de l’IL-1 avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (B) le décalage de l’IL-6 avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (C) Le décalage de TNF-α avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène. IL: interleukine; TNF-α: facteur de nécrose tumorale alpha.

L’interleukine-6

Après 4 semaines, le taux d’IL-6 sérique est passé de 19,48 ± 2,16 à 10,53 ± 1,62 ng / L dans le groupe témoin et de 17,72 ± 2,1 à 8,74 ± 2,57 ng / L dans le groupe de traitement à l’eau riche en hydrogène. Après 8 semaines, le taux d’IL-6 sérique dans le groupe témoin a augmenté de 10,53 ± 1,62 ng / L à 24,88 ± 6,11 ng / L, tandis que celui du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène a augmenté de 8,74 ± 2,57 à 12,37 ± 3,2 ng / L, avec des différences significatives entre les deux groupes ( p = 0,000, figure 4B ).

Facteur de nécrose tumorale α

Après 4 semaines, le TNF-α sérique augmentait de 20,04 ± 7,99 à 60,57 ± 10,09 µM dans le groupe témoin et de 20,44 ± 7,75 à 49,46 ± 11,59 µM dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène. Après 8 semaines, le TNF-α sérique augmentait de 60,57 ± 10,09 à 132,24 ± 10,46 µM dans le groupe témoin et de 49,46 ± 11,59 à 107,00 ± 13,89 µM dans le groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène, avec des différences significatives entre les deux groupes ( P = 0,000, figure 4C ).

Ces résultats suggèrent que le traitement à l’eau riche en hydrogène a exercé un effet anti-inflammatoire.

Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les composants de la flore intestinale des footballeuses juvéniles

Classement par phylum

Dans les échantillons prélevés chez les athlètes après prétraitement avec de l’eau riche en hydrogène, le nombre d’ actinobactéries dans le groupe témoin était supérieur à celui du groupe traité, et le nombre de Bacteroides dans le groupe témoin était légèrement inférieur à celui du groupe témoin. groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène. De plus, le nombre de Clostridia dans le groupe témoin était légèrement supérieur à celui du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène. Cependant, il n’y avait pas de différence significative dans le nombre de ces groupes bactériens après 2 mois de traitement à l’eau riche en hydrogène.

Classement par classe

Dans les échantillons prélevés chez les athlètes après prétraitement avec de l’eau riche en hydrogène, le nombre d’ actinobactéries dans le groupe témoin était supérieur à celui du groupe traité avec de l’eau riche en hydrogène, tandis que le nombre de Bacteroides dans le groupe témoin était légèrement inférieur à celui du groupe témoin. celle du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, et les nombres de Clostridia , de Coriobacteria et d’ Erysipelotrichia dans le groupe témoin étaient supérieurs à ceux du groupe de traitement de l’eau riches en hydrogène. Cependant, il n’y avait pas de différence significative dans le nombre de ces groupes bactériens après 2 mois de traitement à l’eau riche en hydrogène.

Classement par ordre

Dans les échantillons prélevés chez les athlètes après prétraitement avec de l’eau riche en hydrogène, le nombre d’ actinobactéries dans le groupe témoin était supérieur à celui du groupe traité avec de l’eau riche en hydrogène, tandis que le nombre de Bacteroides dans le groupe témoin était légèrement inférieur à celui du groupe témoin. celle du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, et les nombres de Clostridia et de Coriobactéries dans le groupe témoin étaient plus élevés que ceux du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène. Le nombre d’ Erysipelotrichia dans le groupe témoin était plus élevé que dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, bien que cette différence ne soit pas significative. Néanmoins, il n’y avait pas de différence significative dans le nombre de bactéries apparentées après 2 mois de traitement de l’eau riche en hydrogène.

Classement par famille

Dans les échantillons prélevés chez les athlètes après prétraitement avec de l’eau riche en hydrogène, les nombres d’ Acidaminococcaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae et Ruminococcaceae étaient supérieurs à ceux du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, avec des différences observées le nombre de Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceae et Erysipelotrichaceae . Il n’y avait pas de différence dans le nombre de Lachnospiraceae entre les deux groupes. Le nombre de Prevotellaceae dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène était supérieur à celui du groupe de contrôle. Cependant, il n’y avait pas de différence significative dans le nombre de ces groupes bactériens après 2 mois de traitement à l’eau riche en hydrogène.

Classification par genre

Dans les échantillons prélevés sur des athlètes après prétraitement avec de l’eau riche en hydrogène, les nombres de Bifidobacterium et d’ Oscillibacter dans le groupe témoin étaient supérieurs à ceux du groupe de traitement à l’eau riche en hydrogène, une différence étant observée dans le nombre de Bifidobacteriaceae . Le nombre de Prevotella dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène était supérieur à celui du groupe de contrôle, bien que cette différence ne soit pas significative. Il n’y avait pas de différence significative dans le nombre de ces groupes bactériens après 2 mois de traitement à l’eau riche en hydrogène.

Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur la diversité et l’abondance de la flore intestinale chez les jeunes footballeuses

Le nombre réel d’unités taxonomiques opérationnelles (sanglots) et les indices d’as, de chao et de shannon ont été déterminés, puis une courbe de dilution a été établie. Les changements enregistrés indiquent que les indices de sanglots, d’as, de chao et de shannon du groupe témoin étaient tous supérieurs à ceux du groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, ce qui suggère que l’abondance et la diversité de la flore intestinale étaient supérieures à celles du groupe témoin. dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène.

Après un mois de traitement de l’eau riche en hydrogène, les indices de sanglots, d’as et de chao étaient plus élevés dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène que ceux du groupe témoin. La tendance était légèrement inversée, indiquant que l’abondance de la flore intestinale était plus élevée dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène que dans le groupe de contrôle. L’indice shannon du groupe de traitement à cette époque était essentiellement le même que celui du groupe témoin, ce qui indique que le traitement avec de l’eau riche en hydrogène pourrait également accroître la diversité de la flore intestinale. Après 2 mois de traitement de l’eau riche en hydrogène, les indices de sanglots, d’as, de chao et de shannon étaient beaucoup plus élevés que ceux du groupe témoin ( p = 0,479, p = 0,710, p = 0,369, p = 0,369). Indiquer qu’un traitement avec de l’eau riche en hydrogène peut améliorer l’abondance et la diversité de la flore intestinale ( Figure 5 ).

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Changements dans la diversité et l’abondance de la flore intestinale avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène.

Remarque: (A) Le déplacement des sanglots avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (B) le décalage de l’indice d’as avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (C) le décalage de l’indice de chao avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène; (D) Le décalage de l’indice de Shannon avant et après la consommation d’eau riche en hydrogène.

iscussion

Les études expérimentales et cliniques existantes ont montré que les animaux ou les humains n’ont besoin que de respirer de l’hydrogène, de boire ou d’injecter de l’eau riche en hydrogène pour protéger le cœur, le cerveau, le foie, les reins, les poumons et l’intestin grêle contre les lésions par oxydation ou les lésions inflammatoires causées par la reperfusion après transplantation d’organe cardiaque. 15 , 16

Les effets biologiques potentiels de l’hydrogène dans le sport ont beaucoup attiré l’attention des chercheurs en sciences du sport. Les effets protecteurs bénéfiques de l’eau riche en hydrogène sur le corps ont été progressivement confirmés dans des expériences sur l’homme et sur l’homme. Ostojic a résumé les applications actuelles de l’hydrogène dans le domaine du sport, en soulignant que l’hydrogène 1) peut efficacement éliminer un grand nombre de radicaux libres nocifs générés par le mouvement, renforçant ainsi la capacité antioxydante; 2) est un agent alcalinisant efficace dans l’environnement interne capable d’inhiber efficacement l’acidification du sang induite par l’accumulation d’acide lactique dans le sport; et 3) est une molécule de signalisation de gaz importante pouvant participer à des processus de régulation physiologiques tels que des processus anti-inflammatoires, anti-apoptotiques et anti-autophagie. 17 , 18 Cette réglementation n’implique pas la même voie de signalisation que le stress antioxydant.

Analyse de l’effet de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les indices de routine des footballeuses juvéniles

HGB est l’un des indicateurs classiques reflétant le niveau d’exercice d’endurance. Le passage du HGB après 4 semaines était dû à une augmentation de la quantité ou de l’intensité de l’exercice et à des facteurs saisonniers pendant l’entraînement hivernal. Le niveau de HGB a commencé à augmenter progressivement, suggérant que les athlètes s’étaient bien adaptés à la charge d’entraînement en hiver. L’augmentation du taux d’HGB était globalement plus élevée dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène, ce qui suggère qu’un traitement de l’eau à long terme riche en hydrogène pourrait aider à augmenter le niveau d’HGB.

L’azote uréique est le produit final du métabolisme des protéines. La participation du catabolisme des protéines à l’apport énergétique est renforcée lors d’exercices de longue durée et d’intensité élevée, augmentant ainsi la quantité d’azote uréique dans le sang et l’urine avec une décomposition accrue des protéines et des acides aminés. Le décalage du niveau d’azote surfacique des 38 athlètes a légèrement augmenté en raison de l’entraînement hivernal et de facteurs saisonniers. Après 8 semaines, la diminution du taux d’azote uréique sérique et l’augmentation du taux d’HGB indiquent que le traitement à long terme de l’eau riche en hydrogène a des effets bénéfiques sur les fonctions physiologiques des athlètes.

La CK est l’enzyme clé du métabolisme énergétique dans les cellules du muscle squelettique, dont l’activité affecte directement l’intensité maximale à court terme de la capacité d’exercice. Après une charge musculaire de forte intensité, les courbatures et les taux sériques de CK sont fortement et positivement corrélés. Clarke et al. 37 ont trouvé que le niveau de CK dans le sérum des athlètes de rugby professionnels est nettement élevé. La CK est un indice important qui reflète la charge d’exercice, en particulier celle du muscle squelettique. Ainsi, la CPK pourrait refléter indirectement les niveaux de blessure et de réparation active de l’ultrastructure du muscle squelettique.

Après 8 semaines, le niveau de CK sérique dans les groupes de traitement de l’eau témoin et de traitement de l’eau riche en hydrogène a continué à diminuer.

Analyse de l’effet de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur la réponse oxydative sérique des footballeuses juvéniles

Tsubone et al. 19 ont comparé les effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur les niveaux de stress oxydatif et de métabolites antioxydants dans le sérum de chevaux pur-sang britanniques et ont montré que le traitement à l’eau riche en hydrogène avait un effet antioxydant bénéfique. Aoki et al. 20 études menées sur des joueurs de football ont montré que boire de l’eau riche en hydrogène pendant une semaine pouvait réduire la fatigue physique et l’accumulation d’acide lactique après l’effort physique, mais n’avait aucun effet significatif sur l’indice de réponse oxydative.

Li et al. 21 ont montré que l’eau riche en hydrogène pouvait prolonger de manière significative la durée de l’exercice avant l’épuisement chez le rat et améliorer sa capacité d’exercice, indiquant un effet anti-fatigue important. Zhao et Zhang 22 ont montré que la supplémentation en eau riche en hydrogène à différents moments avant, pendant et après l’exercice exerçait des effets protecteurs importants contre le stress oxydatif chez les athlètes de natation pratiquant des exercices de haute intensité. Cette supplémentation en eau riche en hydrogène peut réduire la production excessive de radicaux libres et renforcer l’activité des enzymes antioxydantes et la capacité antioxydante du corps, favorisant ainsi la récupération physique après un exercice de haute intensité. Hu et Zhang 23 ont montré qu’un entraînement intermittent de haute intensité augmentait la concentration en O 2  , • OH et H 2 O 2 . Une eau riche en hydrogène peut renforcer de manière significative l’inhibition de l’O 2  • et de l’OH par l’organisme, montrant un taux plus élevé d’inhibition de • l’OH, reflétant pleinement son effet antioxydant sélectif. Li et al. 24 ont trouvé qu’un traitement à l’eau riche en hydrogène pourrait réduire efficacement les lésions de stress oxydatif induites dans le muscle squelettique par un exercice physique intense tout en améliorant l’ultrastructure musculaire. Wang et al. 25 ont rapporté que le traitement de l’eau riche en hydrogène pouvait réguler positivement l’expression de SIRT3, augmenter l’activité des enzymes antioxydantes et réduire la réponse inflammatoire après un exercice centrifuge.

La MDA est l’un des indicateurs classiques du niveau de peroxydation lipidique. Après 8 semaines, la différence de MDA sérique entre les deux groupes était significative, ce qui suggère que le traitement à long terme de l’eau riche en hydrogène exerce un effet antioxydant.

La SOD est l’un des indicateurs classiques de la capacité antioxydante qui piège les radicaux libres. Les taux de SOD des groupes de traitement de contrôle et de traitement de l’eau riche en hydrogène ont légèrement augmenté après 4 semaines. Et le taux sérique moyen de SOD du groupe de traitement avec de l’eau riche en hydrogène était toujours plus élevé que celui du groupe témoin après 8 semaines.

Les substances antioxydantes sériques peuvent être divisées en un système antioxydant enzymatique et un système antioxydant non enzymatique. Le système antioxydant enzymatique implique principalement des substances telles que la SOD, la glutathion peroxydase, la glutathion réductase et la catalase. Le système antioxydant non enzymatique implique principalement des substances hydrosolubles, telles que la vitamine C, la bilirubine, la vitamine E liposoluble, la coenzyme Q, les caroténoïdes et les antioxydants flavonoïdes. En termes de fonction, les substances antioxydantes sériques peuvent être divisées en trois types: les antioxydants préventifs; antioxydants de type capture; et antioxydants de réparation et de régénération. La capacité antioxydante totale représente la somme des substances et fonctions susmentionnées.

Les changements observés dans le T-AOC sérique suggéraient que 4 semaines de traitement par l’eau riche en hydrogène amélioraient effectivement la capacité d’élimination des radicaux libres des antioxydants. Ces résultats suggèrent que le traitement à long terme de l’eau riche en hydrogène exerce un effet antioxydant.

Analyse de l’effet de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les indices d’inflammation sérique des footballeuses juvéniles

Les facteurs inflammatoires vont augmenter et l’inflammation va s’intensifier pendant l’exercice en raison de l’augmentation de la consommation d’énergie, des radicaux libres et de l’intensification du stress oxydatif. Cependant, trois mécanismes anti-inflammatoires peuvent être déployés au cours de l’exercice. 1) L’exercice peut augmenter la consommation d’énergie, réduisant ainsi le volume de graisse viscérale et atténuant l’infiltration de graisse dans les lymphocytes inflammatoires. 2) L’exercice peut effectivement augmenter la production et la libération de cytokines anti-inflammatoires dérivées du muscle lors de la contraction du muscle squelettique. Les muscles squelettiques représentent 35 à 45% du poids corporel total, et les effets régulateurs de cet organe endocrinien majeur sur l’homéostasie humaine ne peuvent être ignorés. 3) L’exercice peut réduire efficacement l’expression des récepteurs à la surface des membranes des monocytes et des macrophages, ce qui peut entraîner une diminution de la réponse en aval, notamment une diminution de la sécrétion d’agents inflammatoires, une diminution de l’expression des complexes de compatibilité dans les principaux organes et une diminution des co-acides. Mecules stimulatoires. 26 , 27 Ces trois effets peuvent faire en sorte que les niveaux de facteurs d’agent inflammatoire chez les athlètes participant à un exercice intense n’augmenteront pas et pourraient même diminuer. Cependant, l’effet du stress oxydatif sur le corps ne sera pas affaibli. Après 8 semaines de traitement de l’eau riche en hydrogène, les taux d’IL-1, d’IL-6 et de TNF-α dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène étaient inférieurs à ceux du groupe témoin et avec des différences significatives entre les deux groupes. Par rapport aux modifications susmentionnées des indices de stress oxydatif, le traitement à long terme de l’eau riche en hydrogène a montré un effet anti-inflammatoire plus fort en plus d’un effet antioxydant.

Analyse de l’effet de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur les composants de la flore intestinale des footballeuses juvéniles

L’analyse des composants structurels de la flore intestinale à différents niveaux de classification dans les deux groupes a montré certaines différences entre les deux groupes à différents stades de l’expérience. Cependant, il n’y a pas eu de changement significatif dans les composants structurels de la flore entre les deux groupes en termes de réponse oxydative et d’effet anti-inflammatoire. Ces résultats suggèrent que le traitement de l’eau riche en hydrogène pendant deux mois n’a pas changé de manière significative les composants structurels de la flore intestinale des footballeuses mineures. Les différences dans la composition de la flore entre les deux groupes sont un résultat attendu des différences d’âge, notamment en ce qui concerne le nombre d’années de formation.

En 2007, Ohsawa et al. 10 ont suggéré que l’activité antioxydante sélective de l’eau riche en hydrogène, et en particulier son élimination sélective de • OH, était supérieure à celle des antioxydants traditionnels, tandis que sa capacité antioxydante globale était bien inférieure à celle des antioxydants traditionnels. Par conséquent, l’effet de 2 mois de traitement de l’eau riche en hydrogène sur la régulation de la flore intestinale était également beaucoup plus faible que celui de suppléments établis tels que le resvératrol, des fibres alimentaires antioxydantes de raisin, des suppléments de sélénium, des anthocyanes et des polyphénols de zestes de grenade. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33

Analyse de l’effet de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur la diversité et l’abondance de la flore intestinale chez les jeunes footballeuses

En tant que système micro-écologique complexe et variable, la flore intestinale subit des modifications constantes de son équilibre dynamique. La richesse et la diversité de ses composants sont des indicateurs importants de la santé de ce système écologique. 34 La richesse de la flore intestinale chez les patients atteints de troubles inflammatoires de l’intestin est diminuée chez les personnes âgées et obèses. 35 Le Chatelier et al. 36 ont comparé la composition de la flore intestinale de 123 Danois non obèses et de 169 Danois obèses et ont constaté que la richesse de la flore intestinale de ces deux groupes différait, de même que le nombre de gènes de leur flore intestinale. Les individus présentant une richesse de la flore intestinale plus faible présentaient des caractéristiques d’obésité, une résistance à l’insuline et des troubles métaboliques lipidiques plus significatifs, ainsi que des phénotypes inflammatoires plus graves. 35 , 36

En tant que puissant facteur de stress, l’entraînement sportif professionnel de longue durée et de forte intensité a finalement un impact correspondant sur la flore intestinale. Clarke et al. 37 ont constaté que les athlètes de rugby professionnels présentaient une flore intestinale plus abondante dans leurs intestins que les groupes témoins d’individus ayant un indice de masse corporelle (IMC) <25 ou BMI> 28. Dans les échantillons des athlètes de rugby professionnels, le nombre total de micro-organismes identifiés provenait de 22 phylums, 68 familles et 113 genres. Dans le groupe témoin avec un IMC <25, un total de 11 phylums, 33 familles et 65 genres de microorganismes ont été détectés, alors que les microorganismes du groupe témoin avec un IMC> 28 provenaient de 9 phylums, 33 familles et 61 genres. . La richesse et la diversité de la flore intestinale étaient les plus faibles chez les personnes obèses, tandis que les athlètes professionnels affichaient les plus hauts niveaux de richesse et de diversité.

Avant le traitement avec une eau riche en hydrogène, la richesse et la diversité de la flore intestinale étaient plus élevées dans le groupe témoin (3,4 ± 1,51 années de formation) que dans le groupe de traitement (1,21 ± 0,6 années de formation), et la période de formation était la plus longue. facteur principal conduisant à cette différence. Les personnes ayant eu une formation plus longue présentaient une plus grande richesse et diversité dans leur flore intestinale; cette tendance est conforme aux résultats de Clarke et al. 37

Après 4 semaines de traitement avec de l’eau riche en hydrogène, la tendance s’est légèrement inversée. La richesse et la diversité de la flore intestinale étaient plus élevées chez les athlètes ayant eu une période d’entraînement plus courte que ceux ayant eu une période d’entraînement plus longue. Cette découverte indique que boire de l’eau riche en hydrogène pendant une longue période peut jouer un rôle important dans l’amélioration de la richesse et de la diversité de la flore intestinale. Dans le même temps, les taux sériques de MDA, IL-1, IL-6 et TNF-α ont diminué dans le groupe de traitement et le taux de SOD, T-AOC a augmenté. Ces changements sont étroitement liés aux changements de la richesse et de la diversité de la flore intestinale.

Après 8 semaines de traitement avec de l’eau riche en hydrogène, la richesse et la diversité de la flore intestinale étaient encore plus élevées chez les athlètes ayant eu une période d’entraînement plus courte que chez les sujets témoins ayant eu une formation plus longue. De plus, les niveaux sériques de MDA, IL-1, IL-6 et TNF-α ont diminué et les niveaux de HGB SOD, le niveau de T-AOC ont augmenté à divers degrés dans le groupe de traitement de l’eau riche en hydrogène. La tendance des modifications favorables des indices de la fonction motrice, de la réponse à l’oxydation et des indices de facteurs inflammatoires correspondait presque aux modifications de la richesse et de la diversité de la flore intestinale.

Les résultats ci-dessus ont montré que la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène exerce non seulement certains effets antioxydants et anti-inflammatoires, mais améliore également la diversité et l’abondance de la flore intestinale des sujets.

Med Gas Res . 2018 oct-déc; 8 (4): 135-143.
Publié en ligne 2019 janv. 9. doi: 10.4103 / 2045-9912.248263
PMCID: PMC6352569
PMID: 30713665
Effets de la consommation à long terme d’eau riche en hydrogène sur l’activité antioxydante et la flore intestinale chez les footballeuses juvéniles de Suzhou en Chine
Ji-Bin Sha , 1, 2 Shuang-Shuang Zhang , 1, 6 Yi-Ming Lu , 1 Wen-Jing Gong , 1 Xiao-Ping Jiang , 3 Jian-Jun Wang , 3 Tong-Ling Qiao , 4 Hong-Hong Zhang. , 4 Min-Qian Zhao , 3 Da-Peng Wang , 3 Hua Xia , 4 Zhong-Wei Li , 5 Jian-Liang Chen , 5 Lin Zhang , PhD, 6 ans * et Cheng-Gang Zhang , PhD 1, *

Notes de bas de page

Financement: L’étude a été financée par le projet national de recherche fondamentale en Chine (programme 973), n ° 2012CB518200 (à ZCG), le programme général de la Fondation des sciences naturelles de Chine, n ° 81371232, 81573251 (à ZCG), et le Programmes clés spéciaux pour la science et la technologie en Chine, n ° 2012ZX09102301-016 et 2014ZX09J14107-05B (à ZCG).

Les conflits d’intérêts

Il n’y a pas de conflit d’intérêts.

Aide financière

L’étude a été financée par le Projet national de recherche fondamentale en Chine (programme 973), n ° 2012CB518200, le programme général de la Fondation pour les sciences naturelles de la Chine, n ° 81371232, 81573251 et les programmes clés pour la science et la technologie en Chine, No. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.

Déclaration du comité d’examen institutionnel

L’approbation du comité d’évaluation institutionnel de la Suzhou Sports School a été obtenue pour cette étude.

Déclaration de consentement du participant

Les auteurs certifient avoir obtenu les formulaires de consentement du participant. Dans le formulaire, les participants ont consenti à ce que leurs images et d’autres informations cliniques soient consignées dans le journal. Les participants comprennent que leurs noms et initiales ne seront pas publiés et que des efforts seront faits pour dissimuler leur identité, mais l’anonymat ne peut être garanti.

Compte rendu

Cette étude est conforme aux directives CONSORT (Consolidated Standards of Reporting Trials).

Déclaration biostatistique

Les méthodes statistiques de cette étude ont été examinées par le biostatisticien du Centre de recherche sur la protéomique, la santé cognitive et les soins de santé mentale du Laboratoire d’État clé, Beijing, Chine.

Contrat de licence de copyright

Le contrat de licence de droit d’auteur a été signé par tous les auteurs avant publication.

Déclaration de partage de données

Les jeux de données analysés au cours de la présente étude sont disponibles auprès de l’auteur correspondant sur demande raisonnable.

Vérification du plagiat

Vérifié deux fois par iThenticate.

Examen par les pairs

Examen externe par les pairs.

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Les articles de Medical Gas Research sont fournis ici avec l’aimable autorisation de Wolters Kluwer – Medknow Publications

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