Nutriție pentru sport și exerciții

Editat de
Bruno Gualano

Facultatea de Medicină, Universitatea din São Paulo, Brazilia

Revizuite de
Luigi Iuliano

Universitatea Sapienza din Roma, Italia

Roger Hurst

The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd, Noua Zeelandă

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

performanța

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Revizuieste articolul

  • 1 Grupul de cercetare pentru nutriție și performanță sportivă, Departamentul pentru sport și activitate fizică, Universitatea Edge Hill, Ormskirk, Regatul Unit
  • 2 Facultatea de Științe ale Sănătății, Departamentul de Sport și Studii de Mișcare, Universitatea din Johannesburg, Johannesburg, Africa de Sud

Introducere

Astaxantina

Astaxantina (3,3′-dihidroxi-β, β′-caroten-4,4′-dione) este un carotenoid natural găsit în speciile marine, cum ar fi microalge, crustacee, pești și unele păsări (16, 17). Utilizată în acvacultură, astaxantina oferă pigmentul roșiatic caracteristic țesutului de somon crescut la fermă (18). În urma lucrării inițiale a lui Kurashige și colab. (19) și Miki (20), cu toate acestea, o utilizare alternativă pentru astaxantină ca un compus antioxidant puternic în ambele in vitro și in vivo sisteme a fost sugerat. Deoarece este oxigenat (C40H52O4), astaxantina este clasificată ca parte a subspeciei xantofilă a familiei carotenoide (21), cu potența sa susținută aparent de structura sa la nivel molecular (16, 17, 20, 22). Cu o masă moleculară de 596,84 g · mol -1, astaxantina conține două sisteme de inel β-iononă în structura sa, care sunt legate printr-un lanț polienic și conțin fragmentele ceto oxigenate și hidroxil (21). Prezența lanțului polienic alături de fiecare fragment permite astaxantinei să exercite mai multe funcții antioxidante, și anume în eliminarea și stingerea RONS atât în ​​membrana fosfolipidică, cât și la suprafață (20, 22).

Surse de astaxantină

Biodisponibilitatea Astaxantinei

Datele primitive sunt disponibile din cercetări care au cuantificat cinetica absorbției și eliminării astaxantinei în plasmă prin intermediul cromatografie lichidă de înaltă performanță (26-29). Această metodă de analiză a fost utilizată de Rüfer și colab. (29) în timpul anchetei a 28 de bărbați sănătoși pe o perioadă de 4 săptămâni. Înainte de debutul studiului, concentrațiile de astaxantină au fost cuantificate ca nedetectabile, după care două grupuri randomizate (n = 14 fiecare grup) au consumat fie 250 g de somon sălbatic, fie acvaculturat zilnic, pentru a obține

1,25 mg · zi -1 astaxantină (5 µg astaxantină · g -1 carne de somon). După 6 zile de consum, concentrațiile de astaxantină au atins un platou de 33,7 ± 16,2 nmol·L -1 (somon sălbatic) și respectiv 52,4 ± 16,2 nmol·L -1 (somon acvaculturat), cu concentrații raportate că nu se modifică semnificativ pentru restul a protocolului (29). Prin urmare, se pare că atunci când aportul de astaxantină este cronic, concentrațiile maxime pot fi atinse și menținute în prima săptămână de la administrare, chiar și atunci când astaxantina este obținută din diferite surse. Cu toate acestea, aceste date sunt colectate doar dintr-un studiu, în care astaxantina a fost consumată ca parte a dietei, necesitând un aport zilnic de 250 g de somon (29). Cercetările viitoare ar trebui, prin urmare, să vizeze clarificarea biodisponibilității astaxantinei dintr-o varietate de surse diferite, inclusiv suplimentarea, cu informații cu privire la cinetica eliminării, de asemenea, de importanță pentru a înțelege modul în care disponibilitatea astaxantinei poate scădea în timp.

În prezent, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) recomandă un aport zilnic acceptabil (ADI) de 0,034 mg · kg -1 -1 zi-1 astaxantină (2,38 mg · zi -1 la un om de 70 kg) (24, 30). În ciuda acestui fapt, datele farmacocinetice sunt disponibile din studii care au emis doze acute de 40 și respectiv 100 mg (26-28). În urma ingestiei unui acut H. pluvialis-capsulă derivată de 40 mg, concentrații plasmatice maxime de 55,2 ± 15,0 µg · L -1 astaxantină au fost înregistrate la opt participanți bărbați sănătoși (27). În același studiu, absorbția a fost semnificativ îmbunătățită dacă astaxantina a fost ingerată ca una dintre cele trei formulări pe bază de lipide (n = 8 fiecare grup), cu concentrații plasmatice maxime în intervalul de 90,1 și 191,5 µg · L -1 raportate (27). Ca urmare, se recomandă consumarea astaxantinei alături de aportul de grăsimi dietetice, pentru a se asigura că absorbția poate fi optimizată (31). În comparație, concentrațiile maxime crescute de 1,3 ± 0,1 mg · L -1 și 0,28 ± 0,12 mg · L -1 au fost raportate în plasmă după un aport acut de 100 mg astaxantină (26, 28). Deși există un nivel ridicat de varianță între cele două studii, acest lucru poate fi explicat prin dimensiunile reduse ale eșantionului (n = 3 fiecare studiu), care ar trebui abordat în cercetările viitoare (26, 28).

Informații suplimentare sunt, de asemenea, disponibile cu privire la farmacocinetica astaxantinei în urma regimurilor de suplimentare acută. Într-adevăr, concentrația maximă de astaxantină din sânge a fost observată între 8 și 10 ore după administrarea a 40 mg de astaxantină (n = 32) (27), cu timpi similari de 6,7 ± 1,2 hn = 3) și 11,5 oren = 3) observat, de asemenea, după dozele de 100 mg (26, 28). Mai mult, s-a raportat un timp de înjumătățire plasmatică de 15,9 ± 5,3 ore după o doză de 40 mg (27), cu timp de înjumătățire plasmatică de 21 ± 11 și 52 ± 40 h după administrarea unei doze de 100 mg (26, 28). Prin urmare, se pare că profilul de concentrație-timp al astaxantinei este monofazic după ingestie și poate fi descris ca un model cu un singur compartiment. Cercetările viitoare ar trebui să încerce să reproducă aceste constatări în doze echivalente cu cele recomandate de EFSA (0,034 mg · kg -1), precum și cele disponibile în produsele comerciale de astaxantină (4 mg). Procedând astfel, strategii de dozare optime pot fi dezvoltate și ulterior implementate atât pentru metodele de administrare cronice, cât și pentru cele acute.

Mecanism de acțiune

În comparație cu alte produse fitochimice populare, sa raportat anterior că astaxantina are o funcție antioxidantă semnificativ mai mare (19, 20, 32), cu activitățile sale antioxidante cuantificate de 10 ori mai mari decât alte carotenoide, cum ar fi β-carotenul și 100- ori mai mare decât α-tocoferolul (vitamina E) (20). În special, astaxantina pare să aibă o afinitate pentru intermediarii oxigenului singlet și a radicalilor peroxil (20-22, 32). Printr-un proces de transfer de energie, de exemplu, astaxantina este capabilă să stingă oxigenul singlet, producând oxigen în stare solidă alături de astaxantină într-o stare excitată de triplete (21). Ca carotenoid, astaxantina este apoi capabilă să disipeze această energie prin interacțiunea cu solventul înconjurător, revenind la starea fundamentală intactă din punct de vedere structural, gata să participe la alte cicluri de stingere (21, 33). În plus, astaxantina este, de asemenea, capabilă să elimine și astfel să dezactiveze intermediarii radicali peroxil, o funcție probabil dependentă de formarea de aducti radicali stabilizați pe rezonanță, centrate pe carbon (21, 33). Ca atare, a fost sugerată capacitatea astaxantinei de a proteja pe scară largă structurile bogate în lipide împotriva peroxidării în perioadele de stres oxidativ (20, 22, 34, 35).

Siguranța suplimentării cu astaxantină

În 2014, grupul EFSA pentru aditivi și produse sau substanțe utilizate în hrana animalelor (FEEDAP) a susținut un ADI de 0,034 mg · kg -1 -1 zi-1 astaxantină (2,38 mg · zi -1 la un om de 70 kg) pe baza cercetărilor efectuate anterior la șobolani (30). Acest lucru a fost reiterat ulterior de un grup EFSA pentru produse dietetice, nutriție și alergii (NDA), unde s-a ajuns la concluzia că siguranța 4 mg · zi-1 astaxantină (

2,38 mg · zi -1). Prin urmare, sunt necesare cercetări viitoare pentru a elucida în continuare siguranța astaxantinei, astfel încât liniile directoare privind consumul uman să poată fi ajustate în consecință.

Astaxantina și metabolismul exercițiilor fizice

Metabolismul grăsimilor ca sursă de energie depinde de intrarea acizilor grași cu lanț lung în mitocondrii; un proces care necesită complexul mitocondrial carnitin palmitoiltransferazei (CPT) și în special enzima de reglare CPT1 (45). În timpul exercițiului, daunele oxidative induse de RONS la CPT1 își pot modifica funcția, atenuând transportul acizilor grași cu lanț lung și limitând în consecință capacitatea oxidării grăsimilor ca sursă de energie viabilă (13). Datorită proprietăților sale lipofile, se știe că astaxantina se acumulează în membrana mitocondrială după consum și oferă o protecție împotriva detrimenților induși de RONS în funcția sa (46, 47). Prin urmare, s-a emis ipoteza că, prin funcția sa de antioxidant, astaxantina ar putea proteja CPT1 împotriva modificărilor oxidative induse de RONS, provocând o îmbunătățire indirectă a exercitării metabolismului grăsimilor în acest proces (13).

Astaxantina și exercițiile fizice

În timpul exercițiilor de anduranță, epuizarea glicogenului muscular este raportată frecvent în etiologia oboselii; ca atare, metodele care vizează atenuarea acestei epuizări, pot oferi un beneficiu ergogen prin întârzierea debutului oboselii (54). Un mecanism metabolic care ar putea transmite acest beneficiu este utilizarea grăsimilor ca sursă de energie alternativă la glicogen în timpul exercițiului (45). Cu cercetările anterioare efectuate la șoareci care ilustrează un astfel de efect metabolic (12, 13), a fost ipotezat potențialul astaxantinei de a acționa ca un ajutor ergogen în timpul efectuării exercițiilor de anduranță (12-14, 43).

Ikeuchi și colab. (12) au efectuat o serie de experimente la șoareci pentru a investiga potențialul ergogen al astaxantinei (1,2, 6 sau 30 mg · kg -1) în timpul înotului până la epuizare (TTE). În primul experiment, șoarecii au efectuat un TTE de înot săptămânal împotriva unei mase corporale suplimentare de 10% pe o perioadă de suplimentare de 5 săptămâni. În comparație cu controlul, s-a observat o îmbunătățire semnificativă continuă a TTE din prima săptămână la șoarecii suplimentați cu 6 (p −1 (p Grupa −1 astaxantină (1,2 mg · kg −1 grupă: 2,27 min vs. 6 mg · kg −1 grupă: 3,32 min vs. 30 mg · kg −1 grupă: 5,12 min vs. grupul martor: 1,44 min) (12) . Rezultate similare au fost raportate și într-o cohortă separată de șoareci, întrucât 3 săptămâni de 6 și 30 mg · kg-1 suplimentarea cu astaxantină a îmbunătățit semnificativ TTE de înot față de o masă corporală suplimentară de 5% (6 mg · kg -1 grup: 27,50 ± 3,04 min vs. 30 mg · kg −1 grup: 36,06 ± 4,13 min vs. grupul martor: 19,45 ± 2,02 min) (12). Suport suplimentar este, de asemenea, evident dintr-un model de șoarece în funcțiune, deoarece șoarecii hrăniți zilnic cu 0,02 w · w -1 astaxantină timp de 4 săptămâni au fost capabili să mărească semnificativ TTE la o intensitate de rulare de 30 m · min -1 cu 34% (67,53 ± 4,20 min) în comparație cu controlul de exercițiu (50,40 ± 5,00 min) (13).

Astaxantina și recuperarea exercițiilor fizice

Finalizarea sesiunilor de antrenament cu intensitate intensă și a evenimentelor competiționale este cunoscută pentru a crește numeroși factori de stres fiziologic, cum ar fi leziunile musculare, stresul oxidativ și inflamația (56). Detrimenții la mușchiul scheletic observați ca răspuns la finalizarea exercițiilor de intensitate viguroasă pot rezulta, prin urmare, nu numai din daune induse direct de RONS, ci și daune induse prin cascada inflamatorie. Dacă recuperarea este inadecvată după exerciții, aceasta poate împiedica indivizii și sportivii activi din punct de vedere recreativ să finalizeze sesiunile de antrenament ulterior necesare pentru a conduce adaptarea și/sau îmbunătățirea performanței. Recuperarea inadecvată poate crește, de asemenea, riscurile de rănire, îmbolnăvire și supraentrenament (57). Ca urmare, investigația strategiilor care pot reduce efectul negativ al deteriorării musculare provocate de efort și/sau accelerarea procesului de recuperare a devenit din ce în ce mai populară (56, 58-60).

Referințe

1. Busso T. Relație variabilă doză-răspuns între antrenamentul de exerciții și performanță. Cu Sci Sports Exerc (2003) 35 (7): 1188-95. doi: 10.1249/01.MSS.0000074465.13621.37

2. Radak Z, Zhao Z, Koltai E, Ohno H, Atalay M. Consumul și utilizarea oxigenului în timpul exercițiului fizic: echilibrul dintre stresul oxidativ și semnalizarea adaptivă dependentă de ROS. Semnal redox antioxidant (2013) 18 (10): 1208-46. doi: 10.1089/ars.2011.4498