Структура маркеров микробиоты кишечника в крови у спортсменов и их взаимосвязь с рационом питания

Резюме

Известно, что в условиях сверхвысоких физических нагрузок и специфичного рациона питания состояние микробиоты играет значимую роль в поддержании здоровья, метаболического и энергетического статуса спортсменов.

Цель исследования - оценить состав микробных маркеров крови у профессиональных футболистов и физически активных людей и их корреляцию с рационами питания для обоснования рекомендаций по их оптимизации.

Материал и методы. В поперечном исследовании использовали метод газовой хромато-масс-спектрометрии для анализа микробных маркеров популяций микробиома, микобиома, вирома и метаболома крови для группы футболистов (n=24, возраст - 28±3 года, индекс массы тела - 22,5±1,0 кг/м2), получавших рацион согласно режиму тренировок, и группы сравнения из физически активных лиц (n=25, возраст - 34±5 лет, индекс массы тела - 21,8±2,8 кг/м2). Данные о фактическом рационе питания собраны с помощью дневников питания в течение 3 дней с последующей обработкой данных компьютерной программой для диетологов Nutrium 2.13.0. Для анализа рассчитывали индивидуальные суточные потребности в энергии и макронутриентах на основании величины основного обмена (по формуле Миффлина-Сан Жеора с учетом антропометрических данных), коэффициента физической активности (соответственно, IV и II группа).

Результаты. Анализ рациона спортсменов, сопоставленный с индивидуальными потребностями и рекомендациями Международного сообщества спортивного питания (ISSN), выявил недостаток сложных углеводов (5±1 вместо 6,1±0,3 г/кг массы тела в сутки), избыток сахара (23±4 вместо <10% от калорийности рациона). Эти показатели значимо выше, чем потребление аналогичных нутриентов у физически активных людей в группе сравнения. У футболистов по сравнению с группой физически активных людей обнаружены значимые изменения микробных маркеров для Alcaligenes spp., Clostridium ramosum, Coryneform CDC-group XX, Staphylococcus epidermidis (p<0,001), известные своей провоспалительной активностью в кишечнике, а также Lactobacillus spp. (p<0,001), выполняющие защитную функцию. Кроме того, у них возрастали маркеры микобиома: Candida spp. (p<0,001), Aspergillus spp. (p<0,001), среди которых присутствуют потенциальные возбудители микозов, что не наблюдалось в группе сравнения. При этом повышение микробных маркеров Alcaligenes spp., Coryneform CDC-group XX, Lactobacillus spp., Streptomyces spp., Candida spp, Micromycetes spp., содержащих в клеточной стенке кампестерол, у футболистов положительно коррелировало с высокой калорийностью рациона (p<0,001). Аналогичная корреляция маркеров микобиома (Micromycetes spp., содержащих в клеточной стенке ситостерол, ρ=0,346, p=0,015) наблюдалась с избытком легкоусвояемых углеводов. С учетом полученных данных предложена коррекция рациона питания: доведение потребления углеводов до 7,3-7,5 г/кг массы тела в сутки за счет включения в рацион хлебобулочных изделий из цельнозерновой муки и каш (до 300-370 г/сут), ограничение простых сахаров (до 90-95 г/сут).

Заключение. Высокие физические нагрузки приводят к изменениям структуры микробных маркеров в крови, в том числе к сдвигу в сторону повышения потенциально патогенных грибов. При этом предиктивную роль играет дисбаланс макронутриентов по количественному и качественному составу, избыток простых сахаров, недостаток медленно усвояемых углеводов. Для коррекции рациона предложено дополнительное включение в рацион их основных источников - продуктов из зерновых (каш и хлебобулочных изделий).

Ключевые слова:спортсмены; физическая активность; кишечная микробиота; микробиота; ГХ-МС; микробные маркеры

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Тутельян В.А., Брагина Т.В.; сбор данных - Брагина Т.В.; статистическая обработка данных - Брагина Т.В.; написание текста - Шевелева С.А., Брагина Т.В.; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы.

Для цитирования: Брагина Т.В., Шевелева С.А., Елизарова Е.В., Рыкова С.М., Тутельян В.А. Структура маркеров микробиоты кишечника в крови у спортсменов и их взаимосвязь с рационом питания // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 4. С. 35-46. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-4-35-46

Высокие и продолжительные физические нагрузки у профессиональных спортсменов могут повышать риск функциональных расстройств физиологической деятельности других органов и систем. Так, компенсаторное снижение кровотока в кишечнике в процессе тренировок, безусловно, отражается на его пищеварительной и иммунной функции, приводя в том числе к увеличению проницаемости слизистой оболочки, нарушению абсорбции макро- и микронутриентов, что, в свою очередь, может оказывать негативное влияние на снижение работоспособности спортсмена и эффективности выполнения упражнений. Соответственно, это требует всестороннего изучения как механизмов возникновения нарушений, так и путей оптимизации функционирования кишечника у спортсменов.

Как правило, высокопрофессиональные спортсмены придерживаются специального рациона, особенно в тренировочный и предсоревновательный периоды. Нутритивный состав рационов варьирует в зависимости от вида и продолжительности тренировок для получения максимальной пользы от поступающих веществ и повышения эффективности тренировки, что лежит в основе производительности спортсменов [1-3].

В зависимости от нагрузок существует несколько подходов: рацион с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров, белков (LCHF); диеты с высоким содержанием легкоусвояемых углеводов (H-CHO). Измерение функциональных показателей в работах [4-6] свидетельствовало, что рацион с более высоким содержанием углеводов может увеличить физическую работоспособность у спортсменов на выносливость, а недостаток углеводов в их рационе может приводить к эрголитическим эффектам [7, 8], т.е. снижать эффективность тренировки.

В этой связи спортсменам, которые выполняют сверхвысокие нагрузки, необходим рацион питания, который должен соответствовать их потребностям с учетом этих нагрузок. За рубежом такие рекомендации разработаны Академией питания и диетологии (Academy of Nutrition and Dietetics, AND), Диетологами Канады (Dietitians of Canada, DC) и Американским колледжем спортивной медицины (The American College of Sports Medicine, ACSM), Международным обществом спортивного питания (International Society of Sports Nutrition, ISSN) [9, 10]. В Российской Федерации подобные рекомендации приняты для юниоров [11], а для взрослых средняя энергетическая ценность и наборы продуктов определяются приложением № 1 к приказу Минспорта России от 30.10.2015 № 999 "Об утверждении требований к обеспечению подготовки спортивного резерва для спортивных сборных команд Российской Федерации". В MP 2.3.1.0253-21 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации" (далее - MP 2.3.1.0253-21) также отражены потребности людей с высокой физической активностью [12].

С учетом приведенных аспектов и исходя из задачи оптимизации функционирования кишечника у спортсменов первостепенное значение приобретает сохранение здоровой кишечной микробиоты, определенные представители которой, как теперь стало известно, участвуют не только в метаболическом, но и в энергетическом обмене организма-хозяина, способствуя аккумуляции энергии из потребляемых нутриентов [13-15]. Поэтому важно выявлять многофакторные зависимости между составом рациона, составом кишечной микробиоты и эффективностью физических упражнений для обоснования оптимальных подходов к наиболее эффективному потреблению нутриентов, которое необходимо для получения высоких спортивных результатов.

Для оценки таких зависимостей в данной работе изучена структура маркеров микробиоты кишечника, отражающих состояние ее различных представителей (бактерий, архей, грибов, вирусов) и некоторых метаболитов, рациона питания и их взаимосвязь у профессиональных спортсменов на выносливость по сравнению с физически активными людьми.

Материал и методы

Общая характеристика обследуемых групп

1-ю группу составляли футболисты самого высокого уровня подготовки (спорт мастер-класса) [24 человека, средние показатели роста - 181±6 см, массы тела - 74,2±7,3 кг (от 56 до 94 кг), возраста - 28±3 года, индекс массы тела - 22,5±1,0 кг/м2]. 2-ю группу (группа сравнения) составили здоровые физически активные люди, мужчины и женщины, занимающиеся систематически фитнесом в течение года с умеренными физическими нагрузками в течение 1 ч 2 раза в неделю [n=25, рост - 170±11 см, масса тела - 64±16 кг (от 46 до 111 кг), возраст - 34±5 лет, индекс массы тела - 21,8±2,8 кг/м2]. Обследуемые получали рацион согласно режиму тренировок. Обследование спортсменов проводили в подготовительный период годового тренировочного цикла. Протокол тренировки, которому следуют отдельные спортсмены, был разработан в соответствии с требованиями их вида спорта, тренировочными целями и этапом подготовительного периода.

Критерием исключения был прием антибиотиков и пробиотических препаратов за последний месяц.

Методы изучения фактического рациона питания

Количественная оценка фактического рациона питания была основана на анализе заполненных дневников питания в течение 3 дней (2 рабочих дня и 1 выходной), спортсмены обучались заполнению дневников с учетом информации, изложенной в МР 2.3.1.0253-21. Информацию обрабатывали с помощью программного обеспечения для диетологов Nutrium 2.13.0, соответственно рассчитывали средние показатели за 3 дня. Фактические рационы питания сопоставляли с индивидуальными суточными потребностями в макронутриентах (за исключением пищевых волокон) и энергии, рассчитанными на основании величины основного обмена (по формуле Миффлина - Сан Жеора с учетом антропометрических данных спортсменов обеих групп), коэффициента физической активности, приравненного для футболистов к лицам с высокой физической активностью (IV группа), для группы сравнения - к лицам с низкой физической активностью (II группа) по энерготратам, а также с рекомендациями ISSN [9] для спортсменов, занимающихся упражнениями на выносливость, и для лиц, участвующих в общей фитнес-программе (далее - физически активные люди) и не обязательно тренирующихся для достижения каких-либо целей по производительности. Потребление пищевых волокон оценивали согласно рекомендациям, включенным в МР 2.3.1.0253-21.

Методы исследования микробиоты

Был использован метод газовой хромато-масс-спектрометрии с использованием системы газовой хроматографии Agilent 8890 (Agilent, США) для анализа всасывающихся в кровь микробных маркеров микрофлоры тонкой кишки (Разрешение Росздравнадзора на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/038 от 24.02.2010). Метод основан на определении кишечных микроорганизмов различных родов и видов по присущим для их клеточных стенок жирным кислотам, альдегидам, стеринам, а также уровня эндотоксина и плазмалогена. Для микроскопических грибов определяли специфические маркеры: гептадеценовую кислоту 17:1 (Candida spp.), 2-окситетракозановую 2h24 (Aspergillus spp.); для остальных грибов - неспецифические маркеры эргостерол, кампестерол и ситостерол, входящие в состав их клеточных стенок; для вирусов определяли метаболиты холестерина: холестендиол (Herpes simplex), холестадиенон (Cytomegalovirus, Epstein - Barr virus).

Для анализа венозную кровь собирали в пробирку с ЭДТА. При необходимости биоматериал замораживали в морозильной камере холодильника при -18--23 °С. Учитывали величины микробных маркеров, встречающихся в кишечной микрофлоре у взрослых людей с частотой >50 и <50% (определена путем статистической обработки результатов массового скрининга) [16]. Результаты, согласно программируемому расчету в вышеуказанной медицинской технологии, выражали в количестве микробных клеток или вирусных частиц на 1 г сырой массы кишечного содержимого, эквивалентном выявленным величинам микробных маркеров.

Статистическая обработка данных

Анализ данных выполнен с помощью программы StatTech v1.1.0 (разработчик - ООО "Статтех", РФ). Нормальность распределения наблюдений в каждой группе определяли по критерию Шапиро-Уилка. Используемые методы: U-критерий Манна-Уитни (Me [Q1-Q3]) и t-критерий Стьюдента в модификации Уэлча [M±SD (95% доверительный интервал (ДИ)], корреляцию оценивали по методу Пирсона. Показатели принимались как статистически значимые при р<0,05.

Исследование было одобрено этическим комитетом ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (решение от 24.11.2021 № 21-21) и проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией.

Результаты

Анализ фактического питания спортсменов разных специализаций

Состояние фактического рациона питания спортсменов обследуемых групп показано в табл. 1.

С учетом приведенных данных в приказе Минспорта России от 30.10.2015 № 999 о средних энерготратах (4750 ккал/сут), используемых для расчета рационов питания спортсменов с большим объемом и интенсивностью физических нагрузок (к которым относятся профессиональные футболисты), калорийность фактических рационов для футболистов по сравнению с рассчитанными для них индивидуальными суточными потребностями (3839±241 ккал/сут) в период интенсивных тренировок можно было бы трактовать как недостаточную. В то же время известно, что при использовании дневников питания имеет место недооценка потребления пищи, составляющая не менее 10% [17].

По макронутриентному составу обнаружено, что в обеих группах преобладает белковая составляющая: она была больше как по средним значениям - в 1,4 раза у футболистов и в 1,1 раза у физически активных людей, так и по величинам, соотнесенным с калорийностью потребляемых рационов, - в 1,7 и 1,5 раза соответственно.

Доля жиров в рационе у футболистов составляла 32±3% от калорийности суточного рациона, что в целом отвечало рассчитанным для них индивидуальным физио- логическим потребностям в процентном соотношении макронутриентов. Тогда как в группе фитнеса при сравнении рациона с индивидуальными физиологическими потребностями доля потребляемых жиров превышала оптимальное значение в 1,4 раза, из них в избыточном количестве поступали насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты в 1,1-1,2 раза.

Совершенно явным был недостаток углеводов в рационах обследованных обеих групп. А именно, в абсолютных значениях футболисты потребляли в 1,4 раза меньше рассчитанных потребностей, а физически активные люди - в 1,8 раза. Это подтверждалось при оценке поступления макронутриента, соотнесенного с калорийностью рациона: у футболистов 48±4%, у физически активных людей - 40±12% при рекомендуемых нормах 56-58% от калорийности рациона согласно МР 2.3.1.0253-21 (см. табл. 1).

При этом количество легкоусвояемых сахаров у футболистов в 2,3 раза превышало рекомендуемый индивидуальный уровень, а в группе фитнеса - в 1,2 раза.

Те же тенденции наблюдались при интерпретации данных о рационах потребления обследуемых спортсменов согласно рекомендациям ISSN [9]. Так, при рекомендации потребления спортсменами 8-12 г/кг в сутки углеводов (в том числе для целей увеличения максимального запасания эндогенного гликогена [18]) было выявлено, что футболисты получали углеводов в 1,9 раза меньше, чем требуется. Дефицит углеводов, по мнению C. Kerksick и соавт. [18], не позволяет обеспечить максимальный запас энергии, следовательно, неблагоприятно сказывается на выносливости при физических нагрузках [5, 19, 20]. Что касается белка, то потребление этого макронутриента профессиональными футболистами по сравнению с рекомендациями ISSN [9] было в среднем в 1,3 раза больше.

Участники группы сравнения получали достаточное, по рекомендациям ISSN [9], количество белка, но избыточное количество жира (в 1,4 раза в процентном соотношении) и недостаточное углеводов (в том числе моно- и дисахаридов).

Такой сдвиг может приводить к ухудшению результатов у спортсменов, тренировки которых направлены на выносливость, и поэтому их рацион питания требует диетологической коррекции.

Анализ состава микробиоты спортсменов различных специализаций

В целом по результатам проведенного анализа в крови у спортсменов обнаружены маркеры бактерий, грибов, вирусов, эндотоксина и плазмалогена. Не выявлено маркеров простейших. Наиболее многочисленной была группа бактериальных маркеров. Было обнаружено 28 маркеров для кишечных микроорганизмов, встречающихся в >50% случаев, и 3 редких. Состояние изученных бактериальных маркеров отражено в табл. 2.

Основные отличия по сравнению с референсными значениями у футболистов были выявлены в содержании популяций Bifidobacterium spp., Eubacterium spp., уровни которых снижались, и Lactobacillus spp., которые, наоборот, росли. У физически активных лиц также отмечено уменьшение содержания маркеров бифидобактерий и эубактерий, при этом и популяция лактобацилл снижалась значимо по отношению к величинам, принимаемым за норму. Что касается сопоставления групп между собой, то были заметны различия в уровнях некоторых видов клостридий: у футболистов - Clostridium ramosum, у лиц из группы сравнения, не имеющих чрезмерных нагрузок, - Clostridium tetani. По остальным маркерам микробиоты в обследуемых группах изменения не отмечались или были схожими.

При этом оптимальной картины по структуре микробных маркеров (близкой к установленным референсным величинам) не отмечено у обследованных обеих групп. Соответственно, нарушения состава микробных маркеров могут быть обусловлены выявленными нарушениями в структуре питания. Так, в рационе футболистов было резко повышено количество белка, что может приводить к повышению содержания представителей семейства Clostridiaceae. Преобладание пищевых волокон в рационе питания футболистов может обусловливать повышение таких сахаролитических представителей, как Clostridium spp., Ruminococcus spp. Представители защитной бактериальной флоры Bifidobacterium spp. по сравнению с референсными значениями для этих микроорганизмов были снижены в обеих группах. В то же время у футболистов было повышено содержание Lactobacillus spp. по сравнению с референсными значениями и по отношению к группе сравнения. О похожих тенденциях сообщалось в работе других авторов [21]. Возможно, это связано с биохимическими процессами при усиленной мышечной нагрузке за счет повышения образования лактата и его проникновения по системе воротной вены в кишечник, который участвует в метаболизме кишечной микробиоты. Подобный механизм изменений микробиоты кишечника также подтверждался в опубликованных ранее исследованиях, которые показали, что у спортсменов, упражнения которых направлены на выносливость (легкоатлеты на длинные дистанции [22] и рацион которых характеризуется углеводного-белковой направленностью), происходит повышение уровня представителей защитной флоры Bifidobacterium, Lactobacillus по сравнению с группой сравнения. А у спортсменов, упражнения которых направлены на силу (бодибилдеры [22], регбисты [23] с рационом белково-жировой направленности), приводит к противоположному эффекту: снижению численности родов Bifidobacterium, Lactobacillus, а при повышении в рационе жиров - к повышению представителей семейства Clostridiaceae.

На рисунке представлено сравнение содержания основных бактериальных популяций у обследуемых в обеих группах. Как видно из рисунка, их уровни в обследуемых группах также изменялись и показывали зависимость от характера нагрузок. А именно, статистически значимые различия между группами (p<0,05) регистрировались у спортсменов-футболистов и проявлялись в повышении уровня Alcaligenes spp., Clostridium ramosum, Corineform CDC-group XX, Lactobacillus spp., Staphylococcus epidermidis, Streptomyces spp.; у физически активных лиц - в повышении Actinomyces viscosus, Clostridium tetani, Eubacterium spp., Pseudonocardia spp., Streptococcus mutans, Streptococcus spp. Наибольшая разница выявлена в содержании таких популяций, как Lactobacillus spp., Eubacterium spp., а также Alcaligenes spp., Staphylococcus epidermidis (2 последние относятся к условно-патогенным представителям флоры). Кроме того, отмечена положительная корреляционная связь между калорийностью рациона и представителями микробиоты [rxy/ρ (коэффициент корреляции Пирсона); теснота связи по шкале Чеддока; p]: для Alcaligenes spp. [0,67; Заметная; <0,001]; Coryneform CDC-group XX [0,53; Заметная; <0,001]; Lactobacillus spp. [0,55; Заметная; <0,001]; Streptomyces spp. [0,50; Заметная; 0,003].

Также установлено статистически значимое различие (p<0,001) в содержании в крови эндотоксина с преобладанием в 2 раза у футболистов по сравнению с физически активными людьми - величины этого показателя у них составили 0,34±0,09 [0,3-0,38] против 0,17±0,09 [0,13-0,21] нмоль/мл (M±SD [95% ДИ]) соответственно. Это может служить подтверждением того, что высокие физические нагрузки влияют на уровни грамотрицательных бактерий, которые, являясь непосредственными источниками эндотоксина в кишечнике, возможно, ведут к ослаблению плотности межклеточных контактов и большему всасыванию эндотоксина [24].

В опубликованных исследованиях микробиоты кишечника у спортсменов отсутствуют данные по поведению других членов экосистемы, таких как грибы и вирусы, и их влиянию на уровень адаптации микробиоты кишечника к высоким физическим нагрузкам. Изученное нами состояние микробных маркеров микроскопических грибов отражены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, содержание всех 4 маркеров микроскопических грибов было выше у футболистов, у которых уровни 3 из них превышали референсные величины от 1,6 до 2,1 раза. Наиболее высокие значения были установлены для дрожжеподобных грибов Candida spp. (их медиана превышала даже верхнюю границу диапазона референсных значений), относящихся к условно-патогенной микрофлоре и способных поддерживать дисбиотические нарушения в кишечнике. Это важный факт, поскольку известно, что изменение микобиоты наиболее часто фиксируется при сдвиге в рационе количества и качества углеводов. При проведении корреляционного анализа взаимосвязи микроскопических грибов и сахара (г) выявлены следующие значения: для Candida spp. [0,623; Заметная; <0,001]; Aspergillus spp. [0,289; Умеренная; 0,044]; Micromycetes spp. (кампестерол) [0,515; Заметная; <0,001]; Micromycetes spp. (ситостерол) [0,346; Умеренная; 0,015]. Также отмечена положительная корреляция между калорийностью рациона и представителями микофлоры: для Candida spp. [0,688; Заметная; <0,001]; Aspergillus spp. [0,426; Умеренная; 0,02]; Micromycetes spp. (кампестерол) [0,591; Заметная; <0,001]; Micromycetes spp. (ситостерол) [0,405; Умеренная; 0,004].

Наши результаты подтвердили положительную корреляцию между потреблением легкоусвояемых углеводов (в рационе футболистов содержание в 2 раза больше допустимого) и представителями Candida spp., Aspergillus spp., которые являются условно-патогенными микроорганизмами и могут негативно сказываться на результативности физических нагрузок, что требует коррекции рациона.

С учетом полученных данных для футболистов необходимо, во-первых, доведение суточного потребления углеводов до оптимального уровня индивидуальных потребностей 7,3-7,5 г на 1 кг массы тела в сутки (см. табл. 1) за счет увеличения доли в рационе до 300-370 г/сут сложных углеводов, содержащихся в хлебобулочных изделиях из цельнозерновой муки и кашах, а во-вторых - ограничение легкоусвояемых углеводов (до 90-95 г/сут), что будет соответствовать рекомендациям о доле добавленного сахара <10% от калорийности.

Обсуждение

Таким образом, высокие физические нагрузки у профессиональных спортсменов и используемые на их фоне рационы питания достоверно влияют на картину кишечной микробиоты по сравнению со значимыми более низкими нагрузками у физически активных лиц. Это проявляется в изменении содержания наиболее представленных в ней популяций бактерий таких родов, как Eubacterium spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., и представителей семейства Clostridiaceae: Clostridium ramosum, Clostridium tetani, семейства Ruminococcaceae: Ruminococcus spp., относящихся к типу Firmicutes; семейства Nocardiaceae: Nocardia asteroides, относящихся к типу Actinobacteria. При этом из опубликованных ранее работ известно, что некоторые представители Eubacterium spp. могут способствовать производству КЦЖК, таких как бутират [25, 26], в результате ферментации полисахаридов, а трофические взаимодействия с бактериями из семейства Bifidobacteriaceae, которые являются признанными представителями защитной микрофлоры, могут быть полезны для метаболизма организма-хозяина [27]. Уровень этих бактерий зависит от рациона питания. Так, их присутствие в кишечнике в значительной степени связано с повышенным потреблением неперевариваемых полисахаридов и, как было показано, уменьшается с увеличением соотношения белка/жира в рационе [28]. Эти наблюдения подтверждаются недавними исследованиями, посвященными использованию некоторыми видами Eubacterium устойчивых к пищеварению сложных углеводов [29-31].

Фактическое питание футболистов характеризовалось выраженной белковой направленностью (превышение индивидуальных потребностей составляло в среднем 39%), при высокой доле простых сахаров (превышение около 90%) и избытке насыщенных и недостатке полиненасыщенных жирных кислот (в % от калорийности). При этом при расчете на 1 кг массы тела потребление белка превышало рекомендуемые суточные потребности (превышение около 38%), а потребление углеводов было недостаточным (недостаток около 35%), в их доле не хватало сложных углеводов (недостаток в 2,1 раза).

В целях оптимизации питания спортсменов разработаны рекомендации по коррекции рациона их питания.

Выводы

1. В фактическом питании спортсменов наблюдался дисбаланс с преобладанием белковой составляющей и высоким уровнем простых углеводов.

2. Показатели бактериальной составляющей микробиоты характеризовались повышением лактатзависимых представителей вследствие повышения физических нагрузок и увеличения выработки лактата, включая выделение его в просвет кишечника и участие в метаболических процессах микробиоты кишечника, и увеличением популяций Clostridium в ответ на повышение содержания белка в рационе.

3. Установлено наличие заметной положительной корреляционной связи между уровнем микофлоры и потреблением повышенного количества легкоусвояемых углеводов у профессиональных спортсменов.

4. Предложена коррекция питания, которая состоит в увеличении потребления медленно усвояемых углеводов и сокращении потребления сахара.

Литература

1. Burke L.M., Hawley J.A., Jeukendrup A., Morton J.P., Stellingwerff T., Maughan R.J. Toward a common understanding of diet-exercise strategies to manipulate fuel availability for training and competition preparation in endurance Sport // Int. J. Sport. Nutr. Exerc. Metab. 2018. Vol. 28, N 5. P. 451-463. DOI: https://doi.org/10.1123/ijsnem.2018-0289

2. Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Погожева А.В. Спортивное питание: от теории к практике. Москва : ТД ДеЛи, 2020. 256 с. ISBN 978-5-6042712-9-2

3. Никитюк Д.Б., Кобелькова И.В. Спортивное питание как модель максимальной индивидуализации и реализации интегративной медицины // Вопросы питания. 2020. Т. 89, №. 4. С. 203-210. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10054

4. Bradley W.J., Hannon M.P., Benford V., Morehen J.C., Twist C., Shepherd S. et al. Metabolic demands and replenishment of muscle glycogen after a rugby league match simulation protocol // J. Sci. Med. Sport. 2017. Vol. 20, N 9. Р. 878-883. DOI: https://doi.org/10.1016/J.JSAMS.2017.02.005

5. Durkalec-Michalski K., Zawieja E.E., Zawieja B.E., Jurkowska D., Buchowski M.S., Jeszka J. Effects of low versus moderate glycemic index diets on aerobic capacity in endurance runners: Three-week randomized controlled crossover trial // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 3. Р. 370. DOI: https://doi.org/10.3390/NU10030370

6. O’Brien L., Collins K., Webb R., Davies I., Doran D., Amirabdollahian F. The effects of pre-game carbohydrate intake on running performance and substrate utilisation during simulated gaelic football match play // Nutrients. 2021. Vol.13, N 5. Р. 1392. DOI: https://doi.org/10.3390/NU13051392

7. Macdermid P.W., Stannard S.R. A whey-supplemented, high-protein diet versus a high-carbohydrate diet: Effects on endurance cycling performance // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2006. Vol.16, №1. Р. 65. DOI: https://doi.org/10.1123/IJSNEM.16.1.65

8. Gillen J.B., West D.W.D., Williamson E.P., Fung H.J.W., Moore D.R. Low-carbohydrate training increases protein requirements of endurance athletes // Med. Sci. Sports Exerc. 2019. Vol. 11, N 11. Р. 2294-2301. DOI: https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000002036

9. Jäger R., Kerksick C.M., Campbell B.I., Cribb P.J., Wells S.D., Skwiat T.M. et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2017. Vol. 14. Р. 20. DOI: https://doi.org/10.1186/S12970-017-0177-8

10. Thomas D.T., Erdman K.A., Burke L.M. Position of the Academy of Nutrition and Dietetics, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance // J. Acad. Nutr. Diet. 2016. Vol. 116, N 3. P. 501-528. DOI: https://doi.org/10.1016/J.JAND.2015.12.006

11. Кобелькова И.В., Никитюк Д.Б., Раджабкадиев Р.М., Выборная К.В., Лавриненко С.В., Семенов М.М. Нормативная база в области спортивной нутрициологии у взрослых в Российской Федерации (обзор литературы) // Клиническое питание и метаболизм. 2020. Т. 1, № 3. С. 144-152. DOI: https://doi.org/10.17816/clinutr50227

12. Попова А.Ю., Тутельян В.А., Никитюк Д.Б. О новых (2021) Нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 4. С. 6-19. DOI: https://doi. org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-6-19

13. Turnbaugh P.J., Ley R.E., Mahowald M.A., Magrini V., Mardis E.R., Gordon J.I. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest // Nature. 2006. Vol. 444, N 7122. Р. 1027-1031. DOI: https://doi.org/DOI:10.1038/nature05414

14. Bäckhed F., Manchester J.K., Semenkovich C.F., Gordon J.I. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. Vol. 104, N 3. Р. 979-984. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0605374104

15. Plovier H., Cani P.D. Microbial Impact on host metabolism: opportunities for novel treatments of nutritional disorders? // Microbiol. Spectr. 2017. Vol. 5, N 3. DOI: https://doi.org/10.1128/microbiolspec.BAD-0002-2016

16. Токарев М.Ю., Платонова А.Г. Патент на изобретение № 2715223. Российская Федерация, МПК G01N 33/48 (2006.01). - 02.12.2019. Бюл. № 12. 23 с. (Способ определения референтных значений показателей микроорганизмов, исследуемых методом хромато-масс-спектрометрии https://patentimages.storage.googleapis.com/2f/cd/91/bd555c03ee33c4/RU2715223 C1.pdf)

17. Ortega R.M., Perez-Rodrigo C., Lopez-Sobaler A.M. Dietary assessment methods: dietary records // Nutr. Hosp. 2015. Vol. 31, Suppl 3. P. 38-45. DOI: https://doi.org/10.3305/NH.2015.31.SUP3.8749

18. Kerksick C.M., Arent S., Schoenfeld B.J., Stout J.R., Campbell B., Wilborn C.D. et al. International society of sports nutrition position stand: nutrient timing // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2017. Vol. 14, N 1. Р. 33. DOI: https://doi.org/10.1186/S12970-017-0189-4

19. Burke L.M., Ross M.L., Garvican-Lewis L.A., Welvaert M., Heikura I.A., Forbes S.G. et al. Low carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race walkers // J. Physiol. 2017. Vol. 595, N 9. Р. 2785-2807. DOI: https://doi.org/10.1113/JP273230

20. Kerksick C.M., Wilborn C.D., Roberts M.D., Smith-Ryan A., Klei- ner S.M., Jäger R., et al. ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recommendations // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2018. Vol. 15, N 1. Р. 38. DOI: https://doi.org/10.1186/S12970-018-0242-Y

21. Scheiman J., Luber J.M., Chavkin T.A., MacDonald T., Tung A., Pham L-D. et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism // Nat. Med. 2019. Vol. 25, N 7. Р. 1104-1109. DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-019-0485-4

22. Jang L.-G., Choi G., Kim S.-W., Kim B.-Y., Lee S., Park H. The combination of sport and sport-specific diet is associated with characteristics of gut microbiota: an observational study // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2019. Vol. 16, N 1. Р. 21. DOI: https://doi.org/10.1186/s12970-019-0290-y

23. Clarke S.F., Murphy E.F., O’Sullivan O., Lucey A.J., Humphreys M., Hogan A. et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity // Gut. 2014. Vol. 63, N 12. Р. 1913-1920. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2013-306541

24. Fuke N., Nagata N., Suganuma H., Ota T. Regulation of gut microbiota and metabolic endotoxemia with dietary factors // Nutrients. 2019. Vol. 11, N 10. Р. 2277. DOI: https://doi.org/10.3390/NU11102277

25. Engels C., Ruscheweyh H.-J., Beerenwinkel N., Lacroix C., Schwab C. The common gut microbe eubacterium hallii also contributes to intestinal propionate formation // Front. Microbiol. 2016. Vol. 7. Р. 713. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00713

26. Ríos-Covián D., Ruas-Madiedo P., Margolles A., Gueimonde M., de Los Reyes-Gavilán C.G., Salazar N. Intestinal short chain fatty acids and their link with diet and human health // Front. Microbiol. 2016. Vol. 7. Р. 185. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00185

27. Bunesova V., Lacroix C., Schwab C. Mucin cross-feeding of infant Bifidobacteria and Eubacterium hallii // Microb. Ecol. 2018. Vol. 75, N 1. Р. 228-238. DOI: https://doi.org/10.1007/s00248-017-1037-4

28. Duncan S.H., Belenguer A., Holtrop G., Johnstone A.M., Flint H.J., Lobley G.E. Reduced dietary intake of carbohydrates by obese subjects results in decreased concentrations of butyrate and butyrate-producing bacteria in feces // Appl. Environ Microbiol. 2007. Vol. 73, N 4. Р. 1073-1078. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02340-06

29. Scott K.P., Martin J.C., Duncan S.H., Flint H.J. Prebiotic stimulation of human colonic butyrate-producing bacteria and bifidobacteria, in vitro // FEMS Microbiol. Ecol. 2014. Vol. 87, N 1. Р. 30-40. DOI: https://doi.org/10.1111/1574-6941.12186

30. Cockburn D.W., Orlovsky N.I., Foley M.H., Kwiatkowski K.J., Bahr C.M., Maynard M. et al. Molecular details of a starch utilization pathway in the human gut symbiont Eubacterium rectale // Mol. Microbiol. 2015. Vol. 95, N 2. Р. 209-230. DOI: https://doi.org/10.1111/mmi.12859

31. O.Sheridan P., Martin J.C., Lawley T.D., Browne H.P., Harris H.M.B., Bernalier-Donadille A., et al. Polysaccharide utilization loci and nutritional specialization in a dominant group of butyrate-producing human colonic Firmicutes // Microb. Genom. 2016. Vol. 2, N 2. DOI: https://doi.org/10.1099/mgen.0.000043

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Вскрытие
Медицина сегодня
Съезд хирургов ФМБА России

Съезд хирургов ФМБА России " Высокотехнологичная медицинская помощь: концепция безопасности и единого хирургического пространства " 14-15 октября 2022 года, г. Санкт-Петербург Впервые в истории хирургическая безопасность будет изучена столь подробно! Отныне "S afe surgery "...

Председатель организационного комитета 17-го Национального конгресса терапевтов - министр здравоохранения Российской Федерации - Михаил Альбертович Мурашко

Председатель организационного комитета 17-го Национального конгресса терапевтов - министр здравоохранения Российской Федерации - Михаил Альбертович Мурашко В программе конгресса запланированы более 150 образовательных секций, симпозиумов, клинических разборов, мастер-классов...

Представляем оргкомитет 17-го Национального конгресса терапевтов

Уважаемые коллеги! Представляем оргкомитет 17-го Национального конгресса терапевтов (с международным участием) , который состоится 12-14 октября в МВЦ "Крокус Экспо" (павильон 3, Зал 20, г. Москва). · Президент Российского научного медицинского общества терапевтов,...


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»