Επίδραση της συμπληρωματικής χορήγησης σπιρουλίνας στην ανάπτυξη του οξειδωτικού στρες και στη λειτουργία του αντιοξειδωτικού μηχανισμού μετά από παρατεταμένη αερόβια άσκηση

Abstract

Spirulina is a cylindrical filamentous microalga that is found in lakes and many of its micronutrients have antioxidants properties. The purpose of this study was to examine the effects of spirulina supplementation a) on exercise performance, b) blood redox status both at rest and after exercise and c) on blood lipids. Nine healthy young men (age = 23.3 + 1.7 years; Height = = 174.3 ± 1.7 cm; Weight = 70.7 ± 1.9 kg; % body fat = 9.8 ± 1.3%; VO2max = 52.2 ± 1.8 mL•kg¬1 min¬1) participated and received daily either spirulina (6 grams per day) or placebo for 4 weeks. Blood samples were collected before, immediately after, 1 hour after, 24 and 48 hours after exercise. Reduced glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG), GSH/GSSG, thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS), protein carbonyls, catalase activity, total antioxidant capacity (TAC), triglycerides (TRG), total cholesterol (CHOL), high density lipoprotein (HDL) and low density lipoprotein (LDL) were determined. Time to fatigue following the 2-h run was significantly higher after spirulina supplementation (2.05 ± 0.68 vs 2.70 ± 0.79 min). Ingestion of spirulina significantly decreased carbohydrate oxidation rate by 10.3% and increased fat oxidation rate by 10.9% during the 2-h running compared to the placebo trial. GSH levels were higher after the spirulina supplementation compared to placebo at rest and 24 h post-exercise. TBARS levels increased following exercise after placebo but not after spirulina supplementation. Protein carbonyls, catalase and TAC levels increased immediately after and 1 h after exercise in both groups. Exercise resulted in significant (p<0.05) increase of total cholesterol and HDL immediately after exercise and in significant increase of total cholesterol 1 hour and 24 hours after the end of exercise. Spirulina supplementation induced a significant increase in exercise performance, fat oxidation and glutathione concentration as well as attenuated exercise-induced increase in lipid peroxidation, whereas blood lipids of healthy young men were not significantly altered. Longer supplementation period or different doses could lead to different results.

Η Σπιρουλίνα είναι ένα μικροσκοπικό νηματώδες κυανοπράσινο μικροφύκος του γλυκού νερού που εμφανίζει αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να εξετάσει την επίδραση της σημπληρωματικής λήψης σπιρουλίνας α) στην αθλητική απόδοση, β) στους δείκτες του οξειδωτικού στρες στο αίμα και γ) στα λιπίδια του αίματος. Εννέα νεαροί άνδρες (ηλικίας 23.3 ± 1.7 έτη; Ύψος 174.3 ± 1.7 cm; Βάρος 70.7 ± 1.9 kg; % λίπους = 9.8 ± 1.3%; VO2max = 52.2 ± 1.8 mL•kg¬1 min¬1) συμμετείχαν στην έρευνα και έλαβαν σπιρουλίνα (6 γραμμάρια/ημέρα) ή εικονικό συμπλήρωμα (placebo) για χρονικό διάστημα 4 εβδομάδων. Δείγματα φλεβικού αίματος λήφθησαν πριν, αμέσως μετά, 1 ώρα μετά, 24 ώρες μετά και 48 ώρες μετά το τέλος της άσκησης. Μετρήθηκαν η ανηγμένη γλουταθειόνη (GSH), οξειδωμένη γλουταθειόνη (GSSG), ο λόγος GSH/GSSG, το θειοβαρβιτουρικό οξύ (TBARS), τα πρωτεϊνικά καρβονύλία (PC), η καταλάση (CAT), η ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC) , η κρεατινική κινάση (CK), τα τριγλυκερίδια (TRG), η ολική χοληστερόλη (CHOL), η λιποπρωτεΐνη υψηλής πυκνότητας (HDL) και η λιποπρωτεΐνη χαμηλής πυκνότητας (LDL). Ο χρόνος μέχρι εξάντλησης μετά το δίωρο τρέξιμο ήταν σημαντικά υψηλότερος μετά τη λήψη σπιρουλίνας (2.05 ± 0.68 vs 2.70 ± 0.79 min). Η χορήγηση σπιρουλίνας μείωσε σημαντικά το ρυθμό οξείδωσης των υδατανθράκων (κατά 10.3%) και αύξησε το ρυθμό οξείδωσης των λιπιδίων (κατά 10%) κατά τη διάρκεια της άσκησης. Τα επίπεδα της GSH ήταν υψηλότερα κατά τη λήψη σπιρουλίνας στην κατάσταση ηρεμίας και 24 ώρες μετά την άσκηση. Τα επίπεδα των TBARS αυξήθηκαν στο τέλος της άσκησης στην εικονική δοκιμή όχι όμως και μετά τη λήψη σπιρουλίνας. Τα πρωτεϊνικά καρβονύλια, η καταλάση και η TAC αυξήθηκαν αμέσως μετά την άσκηση και 1 ώρα μετά το τέλος της άσκησης και στις δύο δοκιμές. Η άσκηση είχε σαν αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση των επιπέδων της ολικής χοληστερόλης (p<0.05) και της HDL (p<0.05) αμέσως μετά το τέλος της άσκησης και της ολικής χοληστερόλης 1 ώρα και 24 ώρες μετά. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν πως η συμπληρωματική λήψη της σπιρουλίνας επιφέρει σημαντική αύξηση στην αθλητική απόδοση, στη λιπιδική οξείδωση και στη συγκέντρωση της γλουταθειόνης. Μεγαλύτερη διάρκεια στη συμπληρωματική λήψη ή μεταβολή στη συμπληρωματική δόση μπορεί να οδηγήσουν σε διαφορετικά αποτελέσματα.