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燕麦麸与运动训练交互作用提高骨骼肌功能

作者: DR发布于: 2024-12-15


近日,陕西师范大学食品工程与营养科学学院胡新中教授团队在国际食品top期刊《Food & Function》发表了题为“Interaction of oat bran and exercise training improved exercise adaptability via alleviating oxidative stress and promoting energy homeostasis(燕麦麸与运动训练的交互作用通过减轻氧化应激和促进能量稳态来提高运动适应性)”的研究论文。胡新中教授为通讯作者,董锐为第一作者。


骨骼肌功能及运动能力受饮食和生活方式(运动或不运动)的影响,其中饮食在个体对运动训练的适应中起着至关重要的作用。本论文以高脂饮食(HFD)引起的小鼠骨骼肌功能障碍为模型,研究了燕麦麸饮食和中等强度运动训练 (MIET) 对骨骼肌功能和运动表现的交互作用,结果表明,燕麦麸和 MIET的交互作用改善了HFD诱导的骨骼肌功能障碍。


[图文摘要]


MIET加剧高脂饮食引起的骨骼肌功能障碍

高脂饮食联合MIET处理小鼠,小鼠耐力进一步显著降低,仅MIET不能减轻HFD对骨骼肌的负面影响。燕麦麸和MIET的交互作显著改善小鼠耐力跑步距离、握力和腓肠肌指数。

[燕麦麸与MIET互作对骨骼肌功能的影响]


燕麦麸增强MIET对骨骼纤维组成的影响

MIET与燕麦麸互作,小鼠慢肌纤维和快肌纤维横截面积比值升高32.14%。HFD协同MIET组小鼠Ⅰ型慢肌纤维则降低35.71%。

[燕麦麸与MIET互作对骨骼肌纤维组成及相关基因表达的影响]


不同饮食背景小鼠血清代谢组对MIET的响应不同

燕麦麸联合MIET调节炎症及能量供应相关代谢物,如1-十六烷基-2-(9z-十八烷基)-n-甘油-3-磷酸胆碱、羟基丁酰肉碱、咪唑丙烯酸、二布卡因、生育酚、3-磷酸、AMP,下调乳酸、6-磷酸葡萄糖、乌头酸等。摄入燕麦麸增加了小鼠循环系统中的葫芦巴碱和相关代谢物,如甜菜碱和烟酰胺,是潜在的生物标记物之一。


[趋势分析与多组学相关性]


燕麦麸提高小鼠葫芦巴碱、烟酸盐和烟酰胺代谢

摄入燕麦麸的小鼠循环系统中葫芦巴碱、甜菜碱和烟酰胺显著上调。血清葫芦巴碱水平随着肌肉损失而降低,并与肌肉力量和骨骼肌线粒体氧化磷酸化呈正相关,表明TRI对能量代谢有直接影响,这与增强骨骼肌耐力运动能力的结果一致。葫芦巴碱可能通过肠道进入血液循环系统,到达骨骼肌,并在模型中通过烟酸Preiss-Handler通路代谢,改善线粒体再生和生物发生,增加能量供应,从而通过NAD依赖机制增强骨骼肌活动能力。

[葫芦巴碱可能的代谢途径]


本研究通过整合临床指标、生化指标、肠道菌群、分子代谢等数据应用于骨骼肌分析,为燕麦麸在抗疲劳等运动功能食品领域应用提供了新方向。


本研究所用燕麦麸原料由西麦集团提供。

本研究受到农业农村部现代产业技术体系(CARS-07-E1)、陕西省谷物科学国际联合研究中心(2024GH-GHJD-23)项目支持。


论文信息:

Dong R, Rafique H, Niu Q, et al. Interaction of oat bran and exercise training improved exercise adaptability via alleviating oxidative stress and promoting energy homeostasis[J]. Food & Function, 2024, 15(23): 11508-11524. 

DOI: 10.1039/d4fo03374d