TEMAT: Ocena wpływu spożycia suplementów białkowych w relacji do stanu metabolicznego i składu ciała profesjonalnych zawodników piłki nożnej.
WPROWADZENIE
Piłka nożna to gra, która stale ewoluuje. Schematy treningowe przygotowujące graczy do radzenia sobie z tymi zmianami stały się bardziej wymagające pod względem fizycznym i technicznym. Odżywianie odgrywa znaczącą rolę w optymalizacji sprawności fizycznej i psychicznej profesjonalnych graczy podczas treningów i meczów oraz w utrzymaniu ich ogólnego stanu zdrowia przez długi sezon. Właściwe wybory żywieniowe mogą wspierać zdrowie i wyniki piłkarzy: rodzaj, ilość i czas spożywania żywności, płynów i suplementów może wpływać na wyniki i regenerację zawodników podczas meczów i pomiędzy meczami.
Codzienny trening piłki nożnej kładzie duży nacisk na mięśnie szkieletowe i ścięgna. Naprawa i potrzeba przebudowy tych struktur jest niezbędna, aby zachować i poprawić ich integralność i funkcję. Zawodnicy mogą odnieść korzyści z dostarczania większych ilości białka niż jest to potrzebne ogółowi populacji. RDA dla białka wynosi 0,8 g/kg/dzień w Europie, ale wyższe spożycie do 1,6-2,2 g/kg/dzień wydaje się poprawiać adaptację treningową. Odżywki białkowe stanowią wygodną i lekkostrawną alternatywę dla żywności, zwłaszcza w okresie powysiłkowym. Jakość białka może być ważna dla graczy, ponieważ aminokwas leucyna jest kluczowa do inicjowania przebudowy białek mięśniowych.
Powolne pojawianie się aminokwasów w żyle wrotnej, a następnie w krążeniu systemowym w odpowiedzi na spożycie białka w bolusie, poprawia retencję azotu i zmniejsza produkcję mocznika. Białko jest źródłem niezbędnych aminokwasów (EAA), z których aminokwasy rozgałęzione (BCAA) są związane ze stymulacją syntezy białek mięśni szkieletowych. Wartość biologiczna białka wykracza poza jego skład aminokwasowy i strawność. Dlatego jego odpowiednia podaż i jakość wpływa na wiele aspektów, również tych poprawiających osiągnięcia sportowe.
Kolejnym aspektem badawczym dotyczącym spożycia białka różnego pochodzenia jest ocena jego wpływu na profil mikrobioty jelitowej. W ostatnich latach wzrasta liczba publikacji naukowych dotyczących roli mikrobioty jelitowej w kształtowaniu zdrowia człowieka. Obecnie wiadomo, że mikrobiota jelitowa nie uczestniczy wyłącznie w procesach związanych z trawieniem i wchłanianiem substancji pokarmowych. Bakterie wchodzące w skład mikrobioty jelitowej pełnią rozmaite funkcje, a ich prawidłowa struktura ilościowa i jakościowa wspiera homeostazę całego organizmu, kształtując odporność, metabolizm i syntezę wielu związków chemicznych.
KONCEPCJA
Badanie w ramach pracy doktorskiej zostanie przeprowadzone w Katedrze Żywienia Człowieka, Wydziału Nauki o Żywności Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.
Katedra posiada zgodę Komisji Bioetycznej przy Wydziale Nauk Medycznych Uniwersytetu
Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie (uchwała nr 9/2015 ) na prowadzenie badań naukowych z udziałem ludzi. Badanie zostanie przeprowadzone na grupie 40 osób, które będą spełniać kryteria włączenia tj.: wiek w zakresie 19-40 lat, BMI 18-25, w przypadku kobiet negatywny wynik testu ciążowego lub nie karmienie piersią, brak chorób przewlekłych, stałego przyjmowania leków, aktywność fizyczne 2-3 w tygodniu. Każdy z uczestników po spełnieniu kryteriów włączenia i wyrażeniu pisemnej i dobrowolnej woli na udział w badaniu, zostanie do niego zakwalifikowany. Przed przystąpieniem do realizacji doświadczenia żywieniowego ochotnicy zostaną poproszeni o jednorazowe wypełnienie kwestionariusz Częstotliwości Spożycia Żywności (FFQ-6), który pozwoli określić zwyczaje żywieniowe ochotników. Badanie będzie trwało przez okres 8 tygodni. Grupa badana na drodze randomizacji zostanie podzielona na cztery grupy (n = 10). Pierwsza grupa będzie otrzymywać preparat koncentratu białka serwatkowego (WPC), druga grupa będzie otrzymywać preparat białka ryżu (RP), trzecia preparat białka grochu (PP), a czwarta mix preparatów białka ryżu i grochu (MIX). Preparaty białkowe, które zostaną wykorzystane w doświadczeniu obecne są na rynku krajowym w handlu detalicznym. W trakcie eksperymentu, oprócz swojej codziennej diety, raz dziennie pomiędzy posiłkami (dni bez treningowe) oraz bezpośrednio po treningu (dni treningowe) ochotnicy spożywać będą porcję preparatu w dawce 30 g preparatu/ dzień. Przed rozpoczęciem badań (czas „0”) oraz w odstępach czterotygodniowych zostaną wykonane pomiary składu ciała, oraz zostaną zebrane próbki krwi, moczu i kału. Łącznie od każdego ochotnika zostanie pobranych po 3 próbki krwi, moczu i kału. Pobrana krew zostanie odwirowana a otrzymane osocze oraz zebrany mocz i kał zostaną podzielone w zależności od planowanych analiz i przechowywane w temperaturze -80°C do czasu ich przeprowadzenia. Dodatkowo ochotnicy zostaną poproszeni o zapisywanie spożytych produktów (tzw. metoda bieżącego notowania) z zachowaniem możliwie największej liczby szczegółów dotyczących ich ilości, składu i sposobu przygotowania.
PLAN BADAŃ:
1. Zebranie grupy badawczej (n=40) spełniającej kryteria włączenia.
2. Przekazanie kwestionariuszy oraz sprawdzenia kompletności i poprawności ich wypełnienia.
3. Zbudowanie planów i zaleceń żywieniowych opartych na najnowszych wytycznych ekspertów UEFA w temacie żywienia profesjonalnych zawodników w piłce nożnej.
4. Podzielenie grupy badawczej na 4 podgrupy i losowe przydzielenie do każdej z nich jednego z czterech badanych preparatów białkowych.
4. Przeprowadzenie eksperymentu żywieniowego (8 tygodni). Wykonanie
pomiarów składu ciała (przed i po) oraz zebranie i zabezpieczenie prób biologicznych (przed,w połowie i po).
5. Ekstrakcja i określenie profilu aminokwasów w próbkach osocza i moczu zebranych w
trakcie eksperymentu.
6. Ekstrakcja i określenie profilu mikrobioty w próbkach kału zebranych w trakcie
eksperymentu.
WYKRES BADANIA PRZEDSTAWIONY NA OSI CZASU:
METODYKA BADAŃ:
• Zastosowanie walidowanych kwestionariuszy częstotliwości spożycia żywności (FFQ-6) Jest to walidowany, kwestionariusz półilościowy, który pozwala w dokładny sposób zebrać informacje o częstotliwości (razy/osoba/dzień) oraz ilości (g/osoba/dzień) spożywanej zwyczajowo żywności w ciągu roku poprzedzającego przeprowadzenie wywiadu.
• Pomiar parametrów składu ciała (masa ciała, zawartość tkanki tłuszczowej w ciele,
całkowita ilość wody zawartej w organizmie, masa mięśni szkieletowych, masa mięśni szkieletowych w poszczególnych kończynach, masa kości, wskaźnik budowy ciałaoraz wskaźnik trzewnej tkanki tłuszczowej) zostanie wykonany za pomocą metody bioimpedancji elektrycznej z zastosowaniem analizatora składu ciała SECA mBCA 515.
• Analiza biochemiczna krwi zostanie wykonana w Katedrze Żywienia Człowieka UWM
• Analiza profilu aminokwasów w próbkach osoczu i moczu ochotników zebranych w
trakcie eksperymentu z wykorzystaniem metody HPLC-MS.
• Analiza profilu mikrobioty w kale ochotników zostanie oceniona za pomocą
sekwencjonowania nowej generacji (NGS) regionu zmiennego specyficznego dla
bakterii 16S rRNA. DNA zostanie wyekstrahowane z próbek przy użyciu zestawu
QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit (Qiagen) zgodnie z instrukcjami producenta.
Wyekstrahowane DNA zostanie zastosowane do oceny profilu mikrobioty przez
amplifikację regionu V3-V4 genu 16S rRNA przy użyciu starterów i protokołów
zgodnie z instrukcjami przygotowania biblioteki sekwencjonowania
metagenomicznego 16S.
ZESPÓŁ
Dr hab. Inż. Katarzyna Przybyłowicz, prof. UWM
Dr inż. Tomasz Sawicki
Dr inż. Ewa Niedźwiedzka
Mgr inż. Bartosz Kroplewski – bartosz.kroplewski@uwm.edu.pl , tel:791219606