Ocena wpływu bodźców wysiłkowych/stresowych na mechanizmy i skuteczność działania kwasu beta-hydroksy-beta-metylomasłowego (HMB) u osób wytrenowanych i niedożywionych
Type
Project
Date Issued
2019
Discipline
food and nutrition technology
Abstract (PL)
Właściwa suplementacja diety może istotnie wpływać na zdrowie, samopoczucie, zdolności
funkcjonalne i wydolność fizyczną organizmu. Wpływ wielu dostępnych na rynku suplementów nie został
jednak w wielu przypadkach zbadany na drodze rzetelnych badań naukowych, bez których zażywanie tego
typu preparatów nie jest w rzeczywistości uzasadnione.
Jednym z suplementów o szerokim spektrum działania jest beta-hydroksy-beta-metylomaślan (HMB).
Skuteczność tego związku była często obserwowana m.in. u sportowców, osób niedożywionych, starszych,
po urazach i cierpiących z powodu wielu chorób. HMB może także wspomagać terapię w chorobach
nowotworowych i sarkopenii oraz stymulować aktywność układu immunologicznego i metabolizm tkanki
kostnej. Należy jednak podkreślić fakt, że mechanizmy działania i rzeczywisty wpływ HMB na organizm
człowieka nie został w pełni wyjaśniony. Ponadto, można się spodziewać, że podaż HMB powinna być
w praktyce precyzyjnie odnoszona do beztłuszczowej masy ciała badanych. Wydaje się także, iż skuteczność
tego preparatu może zależeć również od dodatkowego bodźca stymulującego m.in. niedożywienia lub
wysiłku. Te aspekty nie były jednak nigdy badane.
Autor niniejszego projektu zakłada, że suplementacja HMB oddziałuje poprzez aktywację szlaków kinaz
białkowych oraz wzrostu stężenia hormonów, które regulują procesy syntezy białek mięśniowych
i przemiany anaboliczne w organizmie. Sformułowano także hipotezę, że HMB zwiększa tempo przemiany
materii oraz zmienia wykorzystanie i dostępność substratów energetycznych. Dzięki temu oddziaływaniu
związek ten może zatem stymulować korzystny wzrost beztłuszczowej masy ciała i zdolności wysiłkowych
organizmu oraz redukcję poziomu tkanki tłuszczowej. Ponadto, przyjęto również hipotezę, iż wpływ podaży
HMB jest zależny od rodzaju bodźca wysiłkowego i największe korzyści będą obserwowane po
wprowadzeniu dodatkowych wysiłków fizycznych w trakcie suplementacji.
Mając na względzie powyższe hipotezy, celem niniejszego projektu jest ocena molekularnych
i fizjologicznych mechanizmów wpływu suplementacji HMB na organizm człowieka, z uwzględnieniem
faktu, że jego działanie może być zależne od dodatkowych czynników, którymi są funkcjonalny wysiłek
fizyczny lub niska masa mięśniowa.
Niniejszy projekt będzie prowadzony z udziałem dwóch grup mężczyzn - wytrenowanych, regularnie
uprawiających sport (grupa S) oraz nieaktywnych, wykazujących cechy niedożywienia organizmu (grupa
W). Uczestnicy przez 21 dni będą suplementowani wolnym kwasem beta-hydroksy-beta-metylomasłowym
(dawki dostosowane do beztłuszczowej masy ciała) lub placebo. Suplementacja będzie prowadzona
dwukrotnie - I okres: zwyczajowy wysiłek fizyczny (grupa S) / styl życia (grupa W)
funkcjonalne i wydolność fizyczną organizmu. Wpływ wielu dostępnych na rynku suplementów nie został
jednak w wielu przypadkach zbadany na drodze rzetelnych badań naukowych, bez których zażywanie tego
typu preparatów nie jest w rzeczywistości uzasadnione.
Jednym z suplementów o szerokim spektrum działania jest beta-hydroksy-beta-metylomaślan (HMB).
Skuteczność tego związku była często obserwowana m.in. u sportowców, osób niedożywionych, starszych,
po urazach i cierpiących z powodu wielu chorób. HMB może także wspomagać terapię w chorobach
nowotworowych i sarkopenii oraz stymulować aktywność układu immunologicznego i metabolizm tkanki
kostnej. Należy jednak podkreślić fakt, że mechanizmy działania i rzeczywisty wpływ HMB na organizm
człowieka nie został w pełni wyjaśniony. Ponadto, można się spodziewać, że podaż HMB powinna być
w praktyce precyzyjnie odnoszona do beztłuszczowej masy ciała badanych. Wydaje się także, iż skuteczność
tego preparatu może zależeć również od dodatkowego bodźca stymulującego m.in. niedożywienia lub
wysiłku. Te aspekty nie były jednak nigdy badane.
Autor niniejszego projektu zakłada, że suplementacja HMB oddziałuje poprzez aktywację szlaków kinaz
białkowych oraz wzrostu stężenia hormonów, które regulują procesy syntezy białek mięśniowych
i przemiany anaboliczne w organizmie. Sformułowano także hipotezę, że HMB zwiększa tempo przemiany
materii oraz zmienia wykorzystanie i dostępność substratów energetycznych. Dzięki temu oddziaływaniu
związek ten może zatem stymulować korzystny wzrost beztłuszczowej masy ciała i zdolności wysiłkowych
organizmu oraz redukcję poziomu tkanki tłuszczowej. Ponadto, przyjęto również hipotezę, iż wpływ podaży
HMB jest zależny od rodzaju bodźca wysiłkowego i największe korzyści będą obserwowane po
wprowadzeniu dodatkowych wysiłków fizycznych w trakcie suplementacji.
Mając na względzie powyższe hipotezy, celem niniejszego projektu jest ocena molekularnych
i fizjologicznych mechanizmów wpływu suplementacji HMB na organizm człowieka, z uwzględnieniem
faktu, że jego działanie może być zależne od dodatkowych czynników, którymi są funkcjonalny wysiłek
fizyczny lub niska masa mięśniowa.
Niniejszy projekt będzie prowadzony z udziałem dwóch grup mężczyzn - wytrenowanych, regularnie
uprawiających sport (grupa S) oraz nieaktywnych, wykazujących cechy niedożywienia organizmu (grupa
W). Uczestnicy przez 21 dni będą suplementowani wolnym kwasem beta-hydroksy-beta-metylomasłowym
(dawki dostosowane do beztłuszczowej masy ciała) lub placebo. Suplementacja będzie prowadzona
dwukrotnie - I okres: zwyczajowy wysiłek fizyczny (grupa S) / styl życia (grupa W)
II okres: dodatkowe
funkcjonalne wysiłki fizyczne (grupa S i W).
Procedury badań będą obejmowały analizę aktywności kinaz białkowych. W tym celu wybrano kinazy,
które determinują efektywność syntezy białek mięśniowych (Akt/PBK/mTOR/p70S6K i MAPK/ERK). Aby
ocenić status anaboliczno-kataboliczny, homeostazę organizmu, a także metabolizm substratów
energetycznych zostanie wykonana analiza stężenia hormonów (testosteronu, kortyzolu, IGF-1, hormonu
wzrostu), alternatywnych źródeł energetycznych (ciał ketonowych, wolnych kwasów tłuszczowych, wskaźnika
oceniającego efektywność lipolizy), wskaźników gazometrycznych, elektrolitowych, mocznika, kreatyniny,
glukozy, mleczanu i bilirubiny oraz aktywności enzymów wewnątrzmięśniowych (kinazy kreatynowej
i dehydrogenazy mleczanowej) we krwi. Badania będą obejmowały także ocenę aerobowej wydolności
fizycznej, całodobowych wydatków energetycznych, spoczynkowego oraz wysiłkowego tempa przemiany
materii i wykorzystania substratów energetycznych. W trakcie trwania procedur badawczych prowadzone
będą również analizy składu ciała oraz ocena sposobu żywienia i rejestracja aktywności fizycznej.
Należy podkreślić, że planowane w niniejszym projekcie badania są niezbędne w kontekście naukowego
i praktycznego poznania faktycznego oddziaływania HMB na organizm człowieka. Uzyskane wyniki
pozwolą na opisanie metabolicznej i fizjologicznej odpowiedzi organizmu na podaż HMB. Wydaje się to
szczególnie istotne, ponieważ suplementacja HMB może w wielu przypadkach przyczynić się do poprawy
stanu odżywienia organizmu, zdrowego starzenia się, terapii wielu chorób, wspomagania osób pracujących
w szczególnie trudnych warunkach, a także stymulacji efektywności procesu treningowego sportowców.
Niniejszy interdyscyplinarny projekt ma zatem duże znaczenie w poszerzeniu podstawowej wiedzy
naukowej oraz licznych praktycznych aspektach, związanych ze zdrowiem i jakością życia.
funkcjonalne wysiłki fizyczne (grupa S i W).
Procedury badań będą obejmowały analizę aktywności kinaz białkowych. W tym celu wybrano kinazy,
które determinują efektywność syntezy białek mięśniowych (Akt/PBK/mTOR/p70S6K i MAPK/ERK). Aby
ocenić status anaboliczno-kataboliczny, homeostazę organizmu, a także metabolizm substratów
energetycznych zostanie wykonana analiza stężenia hormonów (testosteronu, kortyzolu, IGF-1, hormonu
wzrostu), alternatywnych źródeł energetycznych (ciał ketonowych, wolnych kwasów tłuszczowych, wskaźnika
oceniającego efektywność lipolizy), wskaźników gazometrycznych, elektrolitowych, mocznika, kreatyniny,
glukozy, mleczanu i bilirubiny oraz aktywności enzymów wewnątrzmięśniowych (kinazy kreatynowej
i dehydrogenazy mleczanowej) we krwi. Badania będą obejmowały także ocenę aerobowej wydolności
fizycznej, całodobowych wydatków energetycznych, spoczynkowego oraz wysiłkowego tempa przemiany
materii i wykorzystania substratów energetycznych. W trakcie trwania procedur badawczych prowadzone
będą również analizy składu ciała oraz ocena sposobu żywienia i rejestracja aktywności fizycznej.
Należy podkreślić, że planowane w niniejszym projekcie badania są niezbędne w kontekście naukowego
i praktycznego poznania faktycznego oddziaływania HMB na organizm człowieka. Uzyskane wyniki
pozwolą na opisanie metabolicznej i fizjologicznej odpowiedzi organizmu na podaż HMB. Wydaje się to
szczególnie istotne, ponieważ suplementacja HMB może w wielu przypadkach przyczynić się do poprawy
stanu odżywienia organizmu, zdrowego starzenia się, terapii wielu chorób, wspomagania osób pracujących
w szczególnie trudnych warunkach, a także stymulacji efektywności procesu treningowego sportowców.
Niniejszy interdyscyplinarny projekt ma zatem duże znaczenie w poszerzeniu podstawowej wiedzy
naukowej oraz licznych praktycznych aspektach, związanych ze zdrowiem i jakością życia.