acqua idrogenata sull’attività antiossidante e sulla flora intestinale nelle calciatrici

Astratto

Spendere una notevole quantità di energia fisica porta inevitabilmente alla fatica durante l’allenamento e la competizione nel calcio. Un numero crescente di risultati sperimentali ha confermato la relazione tra la generazione e l’eliminazione di radicali liberi, affaticamento e lesioni da esercizio fisico. Di recente, l’idrogeno è stato identificato come un nuovo antiossidante selettivo con potenziali applicazioni benefiche nello sport. Il presente studio ha valutato l’effetto del consumo di 2 mesi di acqua ricca di idrogeno sulla flora intestinale nelle giovani calciatrici di Suzhou. Come dimostrato dal saggio di immunoassorbimento enzimatico e dall’analisi della sequenza di rDNA 16S di campioni di feci, il consumo di acqua ricca di idrogeno per due mesi ha ridotto significativamente la malondialdeide sierica, l’interleuchina-1, l’interleuchina-6, i livelli di fattore di necrosi tumorale α; quindi ha aumentato significativamente la superossido dismutasi sierica, i livelli di capacità antiossidante totale e i livelli di emoglobina nel sangue intero. Inoltre, il consumo di acqua ricca di idrogeno ha migliorato la diversità e l’abbondanza della flora intestinale negli atleti. Tutti gli indici esaminati, inclusi shannon, singhiozzi, asso e chao, erano più alti nel gruppo di controllo rispetto a quelli proposti per derivare dal consumo di acqua ricca di idrogeno prima della sperimentazione, ma questi indici erano tutti invertiti ed erano più alti di quelli in i controlli dopo l’intervento di 2 mesi. Tuttavia, ci sono state alcune differenze nei componenti della flora intestinale di questi due gruppi prima della sperimentazione, mentre non ci sono stati cambiamenti significativi nella composizione della flora intestinale durante il periodo di prova. Pertanto, il consumo di acqua ricca di idrogeno per due mesi potrebbe svolgere un ruolo modulante nella flora intestinale degli atleti in base alle sue attività antiossidanti e antinfiammatorie selettive. Il protocollo di studio è stato approvato dal comitato etico della Suzhou Sports School (numero approvato: SSS- EC150903 ).

ntroduzione

Numerosi studi hanno confermato che l’insorgenza di affaticamento indotto dall’esercizio fisico è strettamente correlata al livello di stress ossidativo nel corpo. 1 , 2 Il danno perossidativo lipidico causato dall’accumulo di radicali liberi nel corpo e la corrispondente reazione a catena sono considerati fattori importanti responsabili della ridotta funzione del corpo. 3 , 4 , 5

La capacità antiossidante degli atleti professionisti è molto superiore a quella della gente comune e gli atleti sviluppano una maggiore capacità di resistere all’accumulo di radicali liberi e al danno ossidativo generato negli sport. 6 Tuttavia, ci sono ancora molti problemi riguardanti la protezione, l’alleviamento e la rimozione della reazione di stress ossidativo indotta dall’accumulo di radicali liberi a seguito di esercizio fisico e sport. Attualmente, gli effetti degli antiossidanti utilizzati nell’esercizio fisico variano e alcuni studi hanno indicato che alcune di queste sostanze possono indurre lesioni muscolari scheletriche più significative negli atleti. 7 , 8 , 9 Pertanto, la ricerca di antiossidanti selettivi sicuri ed efficaci è diventata un importante sforzo di ricerca.

L’attività antiossidante selettiva dell’idrogeno è stata segnalata per la prima volta nel 2007 da Ohsawa et al. 10 Successivamente, un numero significativo di studi ha confermato che l’acqua ricca di idrogeno, preparata dissolvendo l’idrogeno in acqua, mostra un’attività antiossidante selettiva. Attualmente, i ricercatori di scienze dello sport stanno prestando sempre maggiore attenzione agli effetti selettivi antiossidanti, antinfiammatori e anti-apoptotici dell’idrogeno e alla sua regolazione dell’ambiente alcalinizzante del corpo. 11 , 12 Il benefico effetto protettivo dell’acqua ricca di idrogeno è stato gradualmente confermato in esperimenti su animali e su esseri umani.

La flora intestinale simbiotica umana, considerata il “secondo genoma” del corpo, ha effetti significativi sulla salute umana. 11 , 12 Negli ultimi anni, gli studi hanno confermato che lo squilibrio della flora intestinale è direttamente correlato allo stress ossidativo. 13 , 14 I risultati di esperimenti sull’uomo sugli atleti hanno dimostrato che una maggiore intensità dell’esercizio provoca un aumento dello stress ossidativo nel corpo e, quindi, una maggiore incidenza dei sintomi dello stress gastrointestinale. Pertanto, nel processo di allenamento, gli atleti dovrebbero bere una quantità sufficiente di acqua selettiva ricca di idrogeno antiossidante per regolare la flora intestinale, che potrebbe avere un effetto protettivo sul tratto gastrointestinale e ridurre le reazioni allo stress.

articipanti e metodi

Partecipanti e raggruppamento

Trentotto giovani calciatrici della Suzhou Sports School che mostrano uno stato sano e l’assenza di infortuni sportivi, senza alcuna evidente preferenza alimentare, e senza un significativo apporto di integratori alimentari e antibiotici per 3 mesi sono state casualmente divise in due gruppi: il gruppo di controllo ( n = 10) e il gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( n = 28) ( Figura 1 ). Il consenso informato scritto è stato ottenuto da ciascun partecipante prima dell’ammissione al protocollo e il protocollo di studio è stato approvato dal comitato etico della Suzhou Sports School (numero approvato: SSS- EC150903 ). Questo studio segue le linee guida Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT). Durante l’esperimento, gli atleti del gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno hanno bevuto acqua ricca di idrogeno in una quantità equivalente alla quantità di acqua normale che avevano precedentemente consumato quotidianamente, mentre gli atleti nel gruppo di controllo hanno continuato a bere acqua standard in quantità coerenti con le loro abitudini precedenti. L’esperimento è durato per 2 mesi. Le informazioni di base dei soggetti sono riportate nella Tabella 1 .

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Diagramma di flusso di prova.

Tabella 1

Caratteristiche di tutte le materie

caratteristiche Gruppo di controllo ( n = 10) Gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno ( n = 28)
Età (anno) 13.7 ± 1.06 12.18 ± 0.86
Altezza (cm) 159,1 ± 5.51 149.32 ± 8.69
Peso corporeo (kg) 48.97 ± 4.56 40.15 ± 7.56
Periodo di allenamento (anno) 3.4 ± 1.51 1.21 ± 0,6

Nota: dati espressi come media ± DS.

Raccolta del campione

Durante l’esperimento, gli atleti hanno seguito i loro precedenti regimi dietetici e di riposo e altri aspetti della loro normale routine quotidiana. Il contenuto dell’allenamento, l’intensità dell’allenamento, la frequenza dell’esercizio e altri parametri erano coerenti con il regime di allenamento di routine degli atleti.

Test del campione di sangue

Abbiamo raccolto 5 ml di sangue venoso (digiuno) da tutti e 38 gli atleti ad un’ora prestabilita al mattino e 100 microlitri di sangue intero sono stati campionati per la misurazione dei parametri ematologici in un analizzatore di cellule del sangue. I restanti campioni di sangue sono stati centrifugati a 3000 × g per 5 minuti. I campioni di siero sono stati quindi raccolti e analizzati con un’apparecchiatura di analisi biochimica automatica per determinare l’emoglobina (HGB), azoto ureico nel sangue (BUN) e creatina chinasi (CK). Quindi, i campioni di siero sono stati analizzati per gli indici di risposta ossidativa (malondialdeide (MDA), superossido dismutasi (SOD) e capacità antiossidante totale (T-AOC)) e gli indici infiammatori (interleuchina-1 (IL-1), interleuchina-6 ( IL-6) e fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α)) usando un saggio di immunoassorbimento enzimatico.

Analisi di sequenziamento dell’rDNA 16S di campioni di flora intestinale

Campioni di flora fecale sono stati raccolti da tutti i 38 atleti secondo le specifiche per il campionamento delle feci e conservati a -80 ° C. La successiva estrazione del campione di DNA e l’analisi del sequenziamento dell’rDNA 16S sono state eseguite con l’assistenza del Novagene Genomics Institute.

analisi statistica

SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) è stato utilizzato per l’analisi statistica. I risultati sono stati espressi come media ± DS. Differenze significative tra i due gruppi sono state analizzate con analisi ripetute della varianza misurate ripetutamente e il livello di significatività è stato fissato a P <0,05.

esulti

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di routine delle giovani calciatrici

Emoglobina

Dopo 4 settimane, l’HGB è diminuito da 134,3 ± 12,95 g / L a 124,00 ± 17,75 g / L nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 138,74 ± 9,38 g / L a 129,59 ± 8,57 g / L . Dopo 8 settimane, l’HGB è aumentato da 124,00 ± 17,75 g / L a 131,6 ± 25,31 g / L nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno è aumentato da 129,59 ± 8,57 g / L a 139,89 ± 7,02 g / L ( Figura 2A ). La tendenza e l’ampiezza crescenti di HGB erano più significative nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( P = 0,032).

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Cambiamenti in HGB, BUN e CK prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento di HGB prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di BUN prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di CK prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. HGB: emoglobina; BUN: azoto ureico nel sangue; CK: creatina chinasi.

Azoto ureico nel sangue

Dopo 4 settimane, il livello di BUN è aumentato da 4,73 ± 0,88 a 4,83 ± 0,81 mM nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno è passato da 5,19 ± 0,85 a 5,17 ± 1,03 mM. Dopo 8 settimane, il livello di BUN nel gruppo di controllo ha continuato ad aumentare, da 4,83 ± 0,81 a 5,29 ± 0,97 mM, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 5,17 ± 1,03 a 4,42 ± 0,95 mM ( Figura 2B ) . C’era una differenza più netta tra i due gruppi ( P = 0,887).

Creatina chinasi

Dopo 4 settimane, la CK nel gruppo di controllo è aumentata da 157,3 ± 17,37 a 171,3 ± 31,96 UI, mentre quella nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuita da 149,3 ± 30,43 a 135,85 ± 24,44 UI ( Figura 2C ). Dopo 8 settimane, la CK è diminuita da 171,3 ± 31,96 a 129,7 ± 30,05 UI nel gruppo di controllo e da 135,85 ± 24,44 a 119,85 ± 29,93 UI nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( P = 0,061).

Rispetto a HGB e BUN, CK era più sensibile alle variazioni del carico di allenamento. Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un certo effetto per migliorare il livello di HGB nel sangue intero degli atleti.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di risposta ossidativa delle giovani calciatrici

malondialdeide

Dopo 4 settimane, l’MDA sierica è diminuito da 24,77 ± 7,32 a 16,67 ± 4,19 μM nel gruppo di controllo, mentre quello è diminuito da 22,39 ± 6,20 a 13,80 ± 3,33 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, la MDA sierica è passata da 16,67 ± 4,19 a 15,79 ± 3,07 μM nel gruppo di controllo e da 13,80 ± 3,33 a 12,69 ± 1,94 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, osservando differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000; Figura 3A ).

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Cambiamenti di MDA, SOD e T-AOC prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento dell’MDA prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di SOD prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di T-AOC prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. MDA: malondialdeide; SOD: superossido dismutasi; T-AOC: capacità antiossidante totale.

Superossido dismutasi

Dopo 4 settimane, il livello sierico di SOD è aumentato da 10,14 ± 2,60 a 13,14 ± 2,18 U / mL nel gruppo di controllo e da 11,09 ± 3,17 a 14,07 ± 1,91 U / mL nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il livello sierico di SOD nel gruppo di controllo è diminuito da 13,14 ± 2,18 a 13,01 ± 1,08 U / mL, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 14,07 ± 1,91 a 13,69 ± 2,10 U / mL, con significativi differenze tra i due gruppi ( P = 0,027; Figura 3B ).

Capacità antiossidante totale

Dopo 4 settimane, il T-AOC sierico è aumentato da 0,8 ± 0,08 a 1,11 ± 0,17 μM nel gruppo di controllo, mentre il T-AOC sierico nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è passato da 0,87 ± 0,11 a 1,17 ± 0,13 μM. Dopo 8 settimane, il T-AOC è passato da 1,17 ± 0,13 a 0,84 ± 0,09 μM nel gruppo di controllo e da 1,17 ± 0,13 a 0,9 ± 0,13 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0,004, Figura 3C ).

Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un effetto antiossidante.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici infiammatori delle giovani calciatrici

L’interleuchina-1

Dopo 4 settimane, il livello di IL-1 nel siero nel gruppo di controllo è aumentato da 24,77 ± 7,32 a 32,56 ± 7,61 μM e quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è aumentato da 24,79 ± 8,94 a 29,32 ± 7,09 μM. Dopo 8 settimane, il livello di IL-1 è aumentato da 32,56 ± 7,61 a 42,94 ± 6,24 μM nel gruppo di controllo e da 29,32 ± 7,09 μM a 34,47 ± 6,22 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0,002, Figura 4A ).

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Cambiamenti di IL-1, IL-6 e TNF-α prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento di IL-1 prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di IL-6 prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di TNF-α prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. IL: Interleuchina; TNF-α: fattore di necrosi tumorale alfa.

L’interleuchina-6

Dopo 4 settimane, il livello di IL-6 sierico è diminuito da 19,48 ± 2,16 a 10,53 ± 1,62 ng / L nel gruppo di controllo e da 17,72 ± 2,1 a 8,74 ± 2,57 ng / L nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il livello di IL-6 sierico nel gruppo di controllo è aumentato da 10,53 ± 1,62 ng / L a 24,88 ± 6,11 ng / L, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno è aumentato da 8,74 ± 2,57 a 12,37 ± 3,2 ng / L, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000, Figura 4B ).

Fattore-α del fattore di necrosi tumorale

Dopo 4 settimane, il siero TNF-α è aumentato da 20,04 ± 7,99 a 60,57 ± 10,09 μM nel gruppo di controllo e aumentato da 20,44 ± 7,75 a 49,46 ± 11,59 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il siero TNF-α è aumentato da 60,57 ± 10,09 a 132,24 ± 10,46 μM nel gruppo di controllo e da 49,46 ± 11,59 a 107,00 ± 13,89 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000, Figura 4C ).

Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un effetto antinfiammatorio.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sui componenti della flora intestinale delle giovani calciatrici

Classificazione per phylum

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento e il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Inoltre, il numero di clostridi nel gruppo di controllo era leggermente superiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Tuttavia, non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per classe

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, mentre il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a che nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, e il numero di clostridi , coriobatteri ed erisipelotrichia nel gruppo di controllo erano superiori a quelli del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per ordine

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, mentre il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno e il numero di clostridi e coriobatteri nel gruppo di controllo era superiore a quelli del gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno. Il numero di Erisipelotrichia nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, sebbene questa differenza non fosse significativa. Tuttavia, non vi sono state differenze significative nel numero di batteri correlati dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per famiglia

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Acidaminococcaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae e Ruminococcaceae erano superiori a quelli del gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno, con differenze osservate il numero di Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceae ed Erysipelotrichaceae . Non c’era differenza nel numero di Lachnospiraceae tra i due gruppi. Il numero di Prevotellaceae nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era superiore a quello nel gruppo di controllo. Tuttavia, non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per genere

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Bifidobacterium e Oscillibacter nel gruppo di controllo era superiore a quelli nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, con una differenza osservata nel numero di Bifidobacteriaceae . Il numero di Prevotella nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era superiore a quello nel gruppo di controllo, sebbene questa differenza non fosse significativa. Non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla diversità e sull’abbondanza della flora intestinale nelle giovani calciatrici

Sono stati determinati il ​​numero effettivo di unità tassonomiche operative (singhiozzi) e gli indici di asso, chao e shannon, quindi è stata tracciata una curva di diluizione. Le modifiche registrate hanno indicato che gli indici singhiozzo, asso, chao e shannon del gruppo di controllo erano tutti più alti di quelli del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, suggerendo che l’abbondanza e la diversità della flora intestinale nel gruppo di controllo erano più alte di quelle nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno.

Dopo 1 mese di trattamento delle acque ricche di idrogeno, gli indici singhiozzo, asso e cao erano più elevati nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno rispetto a quelli del gruppo di controllo. La tendenza è stata leggermente invertita, indicando che l’abbondanza di flora intestinale era più elevata nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno rispetto al gruppo di controllo. L’indice Shannon del gruppo di trattamento in quel momento era essenzialmente lo stesso di quello del gruppo di controllo, indicando che il trattamento con acqua ricca di idrogeno poteva anche migliorare la diversità della flora intestinale. Dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno, gli indici singhiozzo, asso, chao e shannon erano molto più alti di quelli del gruppo di controllo ( P = 0,479, P = 0,710, P = 0,369, P = 0,369). Indicare che il trattamento con acqua ricca di idrogeno può migliorare l’abbondanza e la diversità della flora intestinale ( Figura 5 ).

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Cambiamenti nella diversità e nell’abbondanza della flora intestinale prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento dei singhiozzi prima e dopo il consumo di idrogeno; (B) lo spostamento dell’indice asso prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) lo spostamento dell’indice di cao prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (D) Lo spostamento dell’indice Shannon prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

iscussione

Gli studi sperimentali e clinici esistenti hanno dimostrato che gli animali o gli esseri umani devono solo respirare idrogeno o bere o iniettare acqua ricca di idrogeno per proteggere il cuore, il cervello, il fegato, i reni, i polmoni e l’intestino tenue da ischemia / riperfusione, lesioni ossidative o lesioni infiammatorie dopo trapianto di organi cardiaci. 15 , 16

I potenziali effetti biologici dell’idrogeno nello sport hanno attirato molta attenzione dai ricercatori nella scienza dello sport. I benefici effetti protettivi dell’acqua ricca di idrogeno sul corpo sono stati gradualmente confermati in esperimenti su animali e umani. Ostojic ha riassunto le attuali applicazioni dell’idrogeno nel campo dello sport, sottolineando che l’idrogeno 1) può rimuovere efficacemente un gran numero di radicali liberi dannosi generati attraverso il movimento, migliorando così la capacità antiossidante; 2) è un agente alcalinizzante efficace nell’ambiente interno in grado di inibire efficacemente l’acidificazione del sangue indotta dall’accumulo di acido lattico negli sport; e 3) è un’importante molecola di segnalazione gassosa che può partecipare a processi regolatori fisiologici come processi antinfiammatori, anti-apoptotici e anti-autofagici. 17 , 18 Il presente regolamento non prevede la stessa via di segnalazione dello stress antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di routine delle giovani calciatrici

L’HGB è uno degli indicatori classici che riflette il livello di esercizio di resistenza. Il cambiamento di HGB dopo 4 settimane è stato causato da aumenti della quantità o dell’intensità dell’esercizio e dei fattori stagionali durante l’allenamento invernale. Il livello di HGB ha iniziato ad aumentare gradualmente, suggerendo che gli atleti si erano adattati bene al carico di allenamento invernale. L’aumento del livello di HGB è stato complessivamente più elevato nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, suggerendo che il trattamento delle acque ricco di idrogeno a lungo termine potrebbe contribuire ad aumentare il livello di HGB.

L’azoto ureico è il prodotto finale del metabolismo proteico. La partecipazione del catabolismo proteico all’approvvigionamento energetico è migliorata durante l’esercizio a lungo termine e ad alta intensità, aumentando così la quantità di azoto ureico nel sangue e nelle urine con una maggiore decomposizione di proteine ​​e aminoacidi. Lo spostamento del livello BUN di tutti e 38 gli atleti è aumentato leggermente a causa dell’allenamento invernale e dei fattori stagionali. Dopo 8 settimane, la diminuzione del livello sierico di azoto ureico e l’aumento del livello di HGB hanno indicato che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno ha effetti benefici sulle funzioni fisiologiche degli atleti.

La CK è l’enzima chiave nel metabolismo energetico nelle cellule muscolari scheletriche, la cui attività influenza direttamente l’intensità massima a breve termine della capacità di esercizio. Dopo un carico muscolare ad alta intensità, dolore muscolare e livelli sierici di CK sono altamente e positivamente correlati. Clarke et al. 37 hanno scoperto che il livello di CK nel siero degli atleti di rugby professionisti è marcatamente alto. La CK è un indice importante che riflette il carico di esercizio, in particolare quello del muscolo scheletrico. Pertanto, la CK potrebbe riflettere indirettamente i livelli di lesione e la riparazione attiva dell’ultrastruttura del muscolo scheletrico.

Dopo 8 settimane, il livello di CK sierica in entrambi i gruppi di trattamento delle acque di controllo e ricchi di idrogeno ha continuato a diminuire.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla risposta ossidativa sierica delle calciatrici giovanili

Tsubone et al. 19 hanno confrontato gli effetti del bere acqua ricca di idrogeno sui livelli di stress ossidativo e metaboliti antiossidanti nel siero dei cavalli purosangue britannici e hanno scoperto che il trattamento con acqua ricca di idrogeno aveva un benefico effetto antiossidante. Aoki et al. 20 hanno condotto studi su calciatori e hanno dimostrato che bere acqua ricca di idrogeno per 1 settimana potrebbe ridurre l’affaticamento dell’esercizio e l’accumulo di acido lattico dopo l’esercizio, ma non ha avuto effetti significativi sull’indice di risposta ossidativa.

Li et al. 21 hanno dimostrato che l’acqua ricca di idrogeno potrebbe prolungare significativamente la durata dell’esercizio prima dell’esaurimento nei ratti e migliorare la loro capacità di esercizio, indicando un significativo effetto anti-fatica. Zhao e Zhang 22 hanno dimostrato che l’integrazione di acqua ricca di idrogeno in diversi momenti prima, durante e dopo l’esercizio ha esercitato significativi effetti protettivi contro le lesioni da stress ossidativo negli atleti di nuoto durante l’esercizio ad alta intensità. Questa integrazione di acqua ricca di idrogeno può ridurre la produzione di eccessivi radicali liberi e migliorare l’attività degli enzimi antiossidanti e la capacità antiossidante del corpo, promuovendo così il recupero fisico dopo l’esercizio fisico ad alta intensità. Hu e Zhang 23 hanno dimostrato che un allenamento intermittente ad alta intensità aumenta la concentrazione di O 2 , • OH e H 2 O 2 . L’acqua ricca di idrogeno può migliorare significativamente l’inibizione da parte dell’organismo di O 2 e • OH, mostrando un tasso più elevato di • inibizione OH, riflettendo pienamente il suo effetto antiossidante selettivo. Li et al. 24 hanno scoperto che il trattamento con acqua ricca di idrogeno potrebbe ridurre efficacemente le lesioni da stress ossidativo indotte nel muscolo scheletrico da un intenso esercizio fisico migliorando l’ultrastruttura muscolare. Wang et al. 25 hanno riferito che il trattamento delle acque ricche di idrogeno potrebbe up-regolare l’espressione di SIRT3, migliorare l’attività degli enzimi antiossidanti e ridurre la risposta infiammatoria dopo l’esercizio centrifugo.

MDA è uno degli indicatori classici che riflette il livello di perossidazione lipidica. Dopo 8 settimane, la differenza di MDA sierica tra i due gruppi era significativa, suggerendo che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno esercita un effetto antiossidante.

SOD è uno dei classici indicatori che riflettono la capacità antiossidante dei radicali liberi. I livelli di SOD di entrambi i gruppi di trattamento delle acque di controllo e ricchi di idrogeno sono leggermente aumentati dopo 4 settimane. E il livello medio di SOD nel siero del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era costantemente superiore al gruppo di controllo dopo 8 settimane.

Le sostanze antiossidanti sieriche possono essere suddivise nel sistema antiossidante enzimatico e nel sistema antiossidante non enzimatico. Il sistema antiossidante enzimatico coinvolge principalmente sostanze come SOD, glutatione perossidasi, glutatione reduttasi e catalasi. Il sistema antiossidante non enzimatico coinvolge principalmente sostanze idrosolubili, come vitamina C, bilirubina, vitamina E liposolubile, coenzima Q, carotenoidi e antiossidanti flavonoidi. In termini di funzione, le sostanze antiossidanti sieriche possono essere suddivise in tre tipi: antiossidanti preventivi; antiossidanti di tipo cattura; e riparazione e rigenerazione di antiossidanti. La capacità antiossidante totale rappresenta la somma delle sostanze e funzioni sopra menzionate.

I cambiamenti osservati nel siero T-AOC hanno suggerito che 4 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno hanno effettivamente migliorato la capacità di assorbimento dei radicali liberi degli antiossidanti. Questi risultati suggeriscono che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno esercita un effetto antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici infiammatori sierici di calciatori giovanili

I fattori infiammatori aumenteranno e l’infiammazione si intensificherà durante l’esercizio a causa dell’aumento del consumo di energia, dei radicali liberi e dell’intensificazione dello stress ossidativo. Tuttavia, ci sono tre meccanismi antinfiammatori che possono essere impiegati durante l’esercizio. 1) L’esercizio fisico può aumentare il consumo di energia, riducendo così il volume di grasso viscerale e alleviando l’infiltrazione di grasso nei linfociti infiammatori. 2) L’esercizio fisico può aumentare efficacemente la produzione e il rilascio di citochine antinfiammatorie di origine muscolare durante la contrazione del muscolo scheletrico; il muscolo scheletrico rappresenta il 35–45% del peso corporeo totale e gli effetti regolatori di questo importante organo endocrino sull’omeostasi umana non possono essere ignorati. 3) L’esercizio fisico può ridurre efficacemente l’espressione di un recettore a pedaggio sulla superficie della membrana di monociti e macrofagi, che può portare a una ridotta risposta a valle, inclusa una ridotta secrezione di agenti infiammatori, una ridotta espressione dei complessi di compatibilità negli organi principali e una diminuzione della co- Mecole stimolanti. 26 , 27 Questi tre effetti possono garantire che i livelli di fattori infiammatori negli atleti che partecipano a un intenso esercizio fisico non aumentino e possano persino diminuire. Tuttavia, l’effetto dello stress ossidativo sul corpo non sarà indebolito. Dopo 8 settimane di trattamento delle acque ricche di idrogeno, i livelli di IL-1, IL-6 e TNF-a nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno erano inferiori a quelli del gruppo di controllo e con differenze significative tra i due gruppi. Rispetto alle summenzionate variazioni degli indici di stress ossidativo, il trattamento con acqua ricca di idrogeno a lungo termine ha mostrato un effetto antinfiammatorio più forte oltre a un effetto antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sui componenti della flora intestinale delle giovani calciatrici

L’analisi dei componenti strutturali della flora intestinale a diversi livelli di classificazione nei due gruppi ha mostrato alcune differenze tra i due gruppi nelle diverse fasi dell’esperimento. Tuttavia, non ci sono stati cambiamenti significativi nelle componenti strutturali della flora tra i due gruppi in termini di risposta ossidativa e effetto antinfiammatorio. Questi risultati suggeriscono che due mesi di trattamento delle acque ricche di idrogeno non hanno modificato in modo significativo i componenti strutturali della flora intestinale delle giovani calciatrici. Le differenze nella composizione della flora tra i due gruppi sono il risultato atteso dalle differenze di età, in particolare per quanto riguarda il numero di anni di allenamento.

Nel 2007, Ohsawa et al. 10 ha suggerito che l’attività antiossidante selettiva dell’acqua ricca di idrogeno, e in particolare la sua eliminazione selettiva di • OH, è superiore a quella degli antiossidanti tradizionali, mentre la sua capacità antiossidante complessiva è molto inferiore a quella degli antiossidanti tradizionali. Pertanto, l’effetto di 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno sulla regolazione della flora intestinale è stato anche molto inferiore a quello di integratori consolidati come resveratrolo, fibra dietetica antiossidante dell’uva, integratori di selenio, antociani e polifenoli a buccia di melograno. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla diversità e l’abbondanza della flora intestinale nelle calciatrici giovanili

Essendo un sistema microecologico complesso e variabile, la flora intestinale subisce costantemente cambiamenti nel suo equilibrio dinamico. La ricchezza e la diversità dei suoi componenti sono importanti indicatori della salute di questo sistema ecologico. 34 La ricchezza della flora intestinale nei pazienti con disturbo infiammatorio intestinale è ridotta negli individui anziani e obesi. 35 Le Chatelier et al. 36 hanno confrontato la composizione della flora intestinale di 123 danesi non obesi e 169 obesi e hanno scoperto che la ricchezza della flora intestinale di questi due gruppi differiva, così come il numero di geni nella loro flora intestinale. È stato riscontrato che gli individui con una bassa ricchezza di flora intestinale presentano caratteristiche di obesità, resistenza all’insulina e metabolismo lipidico più significative, nonché fenotipi infiammatori più gravi. 35 , 36

Come forte stress, l’allenamento sportivo professionale a lungo termine e ad alta intensità ha un impatto corrispondente sulla flora intestinale. Clarke et al. 37 hanno scoperto che gli atleti professionisti di rugby esibivano una flora intestinale più abbondante nell’intestino rispetto ai gruppi di controllo di individui con un indice di massa corporea (BMI) <25 o BMI> 28. In campioni dagli atleti professionisti di rugby, i microrganismi totali identificati provenivano da 22 phyla, 68 famiglie e 113 generi. Nel gruppo di controllo con un BMI <25, sono stati rilevati un totale di 11 phyla, 33 famiglie e 65 generi di microrganismi, mentre i microrganismi nel gruppo di controllo con un BMI> 28 provenivano da 9 phyla, 33 famiglie e 61 generi . La ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più basse negli individui obesi, mentre gli atleti professionisti mostravano i più alti livelli di ricchezza e diversità.

Prima del trattamento con acqua ricca di idrogeno, la ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più elevate nel gruppo di controllo (3,4 ± 1,51 anni di allenamento) rispetto al gruppo di trattamento (1,21 ± 0,6 anni di allenamento) e il periodo di allenamento era il fattore principale che porta a questa differenza. Gli individui che hanno avuto un periodo di allenamento più lungo hanno mostrato una maggiore ricchezza e diversità nella loro flora intestinale; questa tendenza è coerente con i risultati di Clarke et al. 37

Dopo 4 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno, la tendenza è stata leggermente invertita. La ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più elevate negli atleti che avevano un periodo di allenamento più breve rispetto a quelli che avevano un periodo di allenamento più lungo. Questa scoperta ha indicato che bere acqua ricca di idrogeno per un lungo periodo di tempo può svolgere un ruolo importante nel migliorare la ricchezza e la diversità della flora intestinale. Allo stesso tempo, i livelli sierici di MDA, IL-1, IL-6 e TNF-α sono diminuiti nel gruppo di trattamento e il livello SOD, T-AOC aumentato. Tali cambiamenti sono strettamente correlati ai cambiamenti nella ricchezza e nella diversità della flora intestinale.

Dopo 8 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno, la ricchezza e la diversità della flora intestinale erano ancora più elevate negli atleti che avevano un periodo di allenamento più breve rispetto agli individui di controllo che avevano un allenamento più lungo. Inoltre, i livelli sierici di MDA, IL-1, IL-6 e TNF-α sono diminuiti e i livelli di HGB SOD, T-AOC sono aumentati a vari gradi nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. L’andamento dei cambiamenti favorevoli degli indici di funzione motoria, dell’indice di risposta ossidativa e degli indici dei fattori infiammatori era quasi coerente con i cambiamenti nella ricchezza e nella diversità della flora intestinale.

I risultati di cui sopra hanno mostrato che il consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno non solo esercita alcuni effetti antiossidanti e antinfiammatori, ma migliora anche la diversità e l’abbondanza della flora intestinale dei soggetti.

Med Gas Res . Ottobre-dicembre 2018; 8 (4): 135-143.
Pubblicato online il 9 gennaio 2019 10.4103 / 2045-9912.248263
PMCID: PMC6352569
PMID: 30713665
Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sull’attività antiossidante e sulla flora intestinale nelle calciatrici giovanili di Suzhou, Cina

Le note

Finanziamento: lo studio è stato sostenuto dal National Basic Research Project of China (programma 973), n. 2012 CB518200 (a ZCG), dal programma generale della Natural Science Foundation della Cina, n. 81371232, 81573251 (a ZCG) e dal Programmi chiave speciali per la scienza e la tecnologia della Cina, n. 2012ZX09102301-016 e 2014ZX09J14107-05B (a ZCG).

Conflitto di interessi

Non c’è conflitto di interessi.

Sostegno finanziario

Lo studio è stato supportato dal National Basic Research Project of China (programma 973), n. 2012 CB518200, dal programma generale della Natural Science Foundation della Cina, n. 81371232, 81573251 e dai programmi chiave speciali per la scienza e la tecnologia della Cina, N. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.

Dichiarazione del consiglio di revisione istituzionale

Per questo studio è stata ottenuta l’approvazione del comitato di revisione istituzionale della Suzhou Sports School.

Dichiarazione del consenso del partecipante

Gli autori certificano di aver ottenuto i moduli di consenso dei partecipanti. Nel modulo, i partecipanti hanno dato il loro consenso per le loro immagini e altre informazioni cliniche da riportare sulla rivista. I partecipanti comprendono che i loro nomi e le loro iniziali non saranno pubblicati e che saranno fatti gli sforzi necessari per nascondere la loro identità, ma l’anonimato non può essere garantito.

Dichiarazione di segnalazione

Questo studio segue le linee guida Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

Dichiarazione di biostatistica

I metodi statistici di questo studio sono stati rivisti dal biostatista del State Key Laboratory of Proteomics, Cognitive and Mental Health Research Center, Pechino, Cina.

Accordo di licenza del copyright

L’accordo di licenza sul copyright è stato firmato da tutti gli autori prima della pubblicazione.

Dichiarazione sulla condivisione dei dati

I set di dati analizzati durante lo studio attuale sono disponibili dall’autore corrispondente su ragionevole richiesta.

Controllo del plagio

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Gli articoli di Medical Gas Research sono forniti qui per gentile concessione di Wolters Kluwer – Medknow Publications

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