Tổng quan
Sulforaphane là một chất phytochemical thường được tìm thấy trong bông cải xanh và mầm bông cải xanh. Tuy nhiên, liệu việc uống hoạt chất Sulforaphane trong một khoảng thời gian dài có ngăn chặn các thông số tổn thương cơ do tập luyện sức đề kháng nặng ở người hay không vẫn chưa được giải đáp. Do đó, nghiên cứu này đã được tiến hành để đánh giá tác dụng của Sulforaphane hấp thụ qua đường uống trong 1 khoảng thời gian dài đối với các thông số tổn thương cơ do tập luyện sức đề kháng nặng.
1. Nguyên liệu và phương pháp
1.1. Những người tham gia
Nghiên cứu này đã được phê duyệt bởi Ủy ban Nghiên cứu Con người và Đạo đức tại Trường Cao học về Phát triển Con người và Môi trường tại Đại học Kobe ở Kobe, Hyogo, Nhật Bản. Những người tham gia đều đã xác nhận sự đồng ý bằng văn bản được thông báo trước khi bắt đầu nghiên cứu – tuân thủ các nguyên tắc được nêu trong Tuyên bố Helsinki.
Mười người đàn ông khỏe mạnh được đưa vào nghiên cứu (22,2 ± 0,3 tuổi) bao gồm nhóm thuần tập. Những người có tiền sử hút thuốc, sử dụng thuốc và chế độ ăn uống bổ sung dinh dưỡng sẽ bị loại khỏi nghiên cứu này. Những người tham gia đã được kiểm tra bởi một bác sĩ để xác nhận rằng không ai có vấn đề y tế có thể ngăn cản việc tham gia hoặc ảnh hưởng đến nghiên cứu.
Nhiệt độ phòng được duy trì ở 22°C đến 24°C trong suốt quá trình thí nghiệm. Nghiên cứu được thiết kế theo phương thức mù đôi, ngẫu nhiên và chéo (n = 10). Những người tham gia được sử dụng Sulforaphane (30 mg / ngày) hoặc giả dược trong 4 tuần tại thử nghiệm đầu tiên. Sau giai đoạn rửa trôi 4 tuần, nhóm Sulforaphane hoặc giả dược sẽ thay đổi sang phương pháp điều trị ngược lại ở thử nghiệm thứ hai.
1.2. Cách thức tập thể dục
Nghiên cứu đã thực hiện bài kiểm tra độ bền tối đa một lần lặp lại (1RM) cho máy ép cố định trước các thí nghiệm. Thử nghiệm 1-RM được thực hiện hai lần ít nhất 3 ngày sau thử nghiệm 1-RM đầu tiên. Các nhà điều tra đã đo 1-RM bằng cách sử dụng cùng mức độ khuyến khích bằng giọng nói. Trọng lượng được sử dụng trong phần bài tập sức đề kháng của nghiên cứu này là 85% của mỗi đối tượng được xác định trước, 1 RM cho ba hiệp tám lần lặp lại. Khoảng thời gian nghỉ ở giữa là 3 phút. Trọng số sẽ được tăng lên cho mỗi đối tượng khi xếp hạng nhận thức của anh ta cho thấy gắng sức là <16 cho lần lặp lại thứ tám của set thứ ba đối với băng ghế dự bị.
1.3. Lấy mẫu máu
Mẫu máu được lấy lúc đói để tránh sự can thiệp của thức ăn. Mẫu máu được thu thập từ đầu ngón tay và được lưu trữ trong MBS Cap Mao Tubes (Micro Blood Science Inc, Tokyo, Japan) có chứa EDTA-2 K. Mẫu máu cũng được thu thập ngay lập tức và 24 giờ sau khi tập thể dục. Mẫu huyết tương đã ngay lập tức ly tâm ở 1500 x g trong 15 phút ở 4°C. Phần nổi phía trên ngay lập tức được chuyển sang các ống polypropylene và được bảo quản ở 30°C để chờ phân tích thêm.
1.4. Xét nghiệm ELISA Sandwich
Mức huyết tương của IL-6 (R&D Systems, Inc., Minneapolis, MN, USA) và CK (Abcam, Cambridge, Vương quốc Anh) đã được xác định bằng cách sử dụng phương pháp xét nghiệm ELISA sandwich. Các kháng thể đa dòng cố định được sử dụng để phát hiện IL-6 và CK. Các kháng thể thứ cấp liên hợp với peroxidase của cây cải ngựa là đơn dòng. Mật độ quang học ở 420 và 450nm được xác định bằng cách sử dụng đầu đọc vi tấm (Thermo Fisher Scientific, Multiskan FC, Yokohama, Nhật Bản). Tất cả các mẫu được thử nghiệm thành các bản sao.
1.5. Phân tích thống kê
Dữ liệu đã được biểu diễn dưới dạng trung bình ± sai số chuẩn của giá trị trung bình. Sự khác biệt được phân tích bằng cách sử dụng phân tích phương sai hai chiều (nhóm x thời gian). Bài kiểm tra hậu kỳ được sử dụng để hiệu chỉnh cho nhiều lần so sánh (kiểm tra Bonferroni) cho dữ liệu có sự khác biệt đáng kể. Nếu P<0,05 được coi là có ý nghĩa thống kê.
2. Các kết quả
Bảng 1: Đặc điểm thể chất của bệnh nhân
| Thử nghiệm 1 | Thử nghiệm 2 | |
| Tuổi (y) | 22 ± 0.3 | 22 ± 0.3 |
| Chiều cao (cm) | 171.42 ± 3.12 | 171.44 ± 3.24 |
| Trọng lượng bản thân (kg) | 62.62 ± 2.43 | 63.34 ± 2.55 |
| Lượng mỡ trong cơ thể (%) | 11.37 ± 2.36 | 13.35 ± 1.82 |
| Chỉ số khối cơ thể | 21.27 ± 2.34 | 21.53 ± 2.78 |
Giá trị đại diện trung bình ± sai số chuẩn
Trọng lượng cơ thể, chiều cao, phần trăm chất béo và chỉ số khối cơ thể không khác biệt đáng kể trong suốt các thí nghiệm (Bảng 1; P <0,05). Mức độ CK tăng lên sau khi tập luyện sức đề kháng nặng ở nhóm dùng giả dược và Sulforaphane, và tác dụng của Sulforaphane còn được thể hiện ở việc kìm hãm sự gia tăng nồng độ CK do tập thể dục gây ra trong 24h (Hình.1A). Hơn thế nữa, mặc dù mức IL-6 tăng lên 30 phút sau khi tập thể dục ở cả hai nhóm, Sulforaphane đã ngăn chặn sự gia tăng do tập thể dục gây ra IL-6 so với ở nhóm giả dược (Hình. 2A; P <0,05).
Hình 1. Ảnh hưởng của tập thể dục cường độ cao đối với mức creatine kinase (A) trước khi tập thể dục (Pre), sau 30 phút và 24 giờ sau khi tập thể dục; và (B) mức độ thay đổi cho creatine kinase, được tính bằng 30 phút sau khi tập thể dục trừ đi Pre (Trước 30 phút), 24 giờ sau khi tập thể dục trừ 30 phút (24 giờ 30 phút) và 24 giờ sau bài tập trừ Pre (24 h Pre). Dữ liệu được biểu thị dưới dạng sai số chuẩn ± trung bình. (x) P < 0,05 so với nhóm giả dược; (y) P <0,05 so với Pre.
Hình 2. Ảnh hưởng của bài tập cường độ mạnh đối với cấp độ interleukin-6 (A) trước khi tập thể dục (Pre), sau 30 phút và 24 giờ sau khi tập thể dục; và (B) mức độ thay đổi cho interleukin-6, được tính bằng 30 phút sau khi tập thể dục trừ đi Pre (Trước 30 phút), 24 giờ sau khi tập thể dục trừ 30 phút (24 giờ 30 phút) và 24 giờ sau bài tập trừ Pre (24 h Pre). Dữ liệu được biểu thị dưới dạng trung bình ± sai số chuẩn (SE). (x) P <0,05 so với nhóm giả dược; (y) P <0,05 so với Pre.
2.1. Thay đổi mức CK
Không có thay đổi về mức CK trước khi tập thể dục hoặc 30 phút và 24 giờ sau khi tập thể dục ở nhóm Sulforaphane và giả dược. Tuy nhiên, mức độ thay đổi mức CK từ lúc ban đầu đến 24 giờ sau khi bài tập bị kìm hãm (Hình 1B; P <0,05), bài tập gây ra tăng nồng độ CK khi sử dụng Sulforaphane.
2.2. Thay đổi mức IL-6
Mặc dù mức IL-6 trong nhóm giả dược không bị thay đổi giữa đường cơ bản, 30 phút và 24 giờ sau khi tập thể dục, mức độ thay đổi mức IL-6 giảm từ ban đầu xuống 30 phút sau khi tập thể dục (Hình 2B; P <0,05) trong nhóm sulforaphane so với nhóm nhóm giả dược.
3. Kết luận
Uống Sulforaphane trong một khoảng thời gian dài có thể làm giảm mức độ CK trong 24 giờ sau khi tập luyện sức đề kháng nặng. Hơn nữa, sự gia tăng nồng độ IL-6 do tập thể dục đã bị ngăn chặn khi uống hoạt chất Sulforaphane trong vòng 30 phút sau khi tập thể dục khi so sánh với nhóm giả dược. Việc tập luyện sức đề kháng mạnh gây ra sự gia tăng trong dấu ấn sinh học của tổn thương cơ có thể được cải thiện bằng tác dụng của Sulforaphane khi sử dụng hoạt chất này trong lâu dài.
Mặc dù tập thể dục thường xuyên rất quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh mãn tính, chẳng hạn như béo phì, tiểu đường loại 2, tăng huyết áp, và các hội chứng chuyển hóa khác nhưng tập thể dục không qua đào tạo có thể tăng tổng hợp ROS, tùy thuộc vào cường độ và thời lượng của bài tập. Thói quen tập thể dục vừa phải sẽ cải thiện sức khỏe và tính dinh dưỡng của cơ xương và kích thích sự bảo vệ chống oxy hóa của tế bào. Ngược lại, tập thể dục cấp tốc và mạnh mẽ là một yếu tố nguy cơ chấn thương cơ hoặc đau nhức do sự gia tăng stress oxy hóa trong cơ.
Nrf2 là một yếu tố phiên mã giúp tăng cường sản xuất các enzym pha II. Tuy nhiên, Nrf2 bị Keap1 phân cấp theo các điều kiện không oxy hóa để làm giảm hoạt tính của nó như một quá trình phiên mã hệ số. Sự phân huỷ Nrf2 qua trung gian Keap1 bị ức chế trong sự hiện diện của các electrophin, chẳng hạn như chất gây ung thư và ROS trong cơ thể người; điều này cho phép sự chuyển vị hạt nhân của Nrf2 để liên kết DNA và tăng sản xuất các enzym pha II. Sulforaphane cũng có tính chất electrophin và có tác dụng phụ nhẹ đối với cơ thể con người, khi ăn vào sẽ thúc đẩy tín hiệu Keap1-Nrf2 và tăng sản xuất các enzym giai đoạn II. Đáng chú ý, sử dụng Sulforaphane trong thời gian ngắn sẽ gây ra sự biểu hiện quá mức của các enzym pha II thông qua việc kích hoạt tín hiệu Keap1-Nrf2, do đó làm giảm số lượng tế bào khối u. Mặc dù sự kích hoạt của giai đoạn II các enzym không được đo lường trong nghiên cứu này, thời gian và liều lượng quản lý Sulforaphane là đủ để ngăn chặn mạnh mẽ sự gia tăng mức CK do các bài tập sức đề kháng gây ra, có lẽ là thông qua sự điều hòa tín hiệu Keap1-Nrf2 và các enzym giai đoạn II.
Tổng kết, uống Sulforaphane trong 4 tuần đã ngăn chặn sự gia tăng IL-6 và mức độ CK do quá trình tập luyện sức đề kháng mạnh gây ra. Do đó, Sulforaphane có thể ngăn chặn tổn thương cơ do vận động mạnh do tăng mức ROS hoặc các cytokine gây viêm. Mặc dù các nghiên cứu sâu hơn sẽ cần thiết để làm sáng tỏ các cơ chế cơ bản của tác dụng bảo vệ của Sulforaphane trong việc chống lại tổn thương cơ do tập thể dục ở người, Sulforaphane có thể có các ứng dụng lâm sàng đầy hứa hẹn trong tương lai.
4. Các chủ đề liên quan
Dưới đây là một số bài viết về các chủ đề nghiên cứu có liên quan đến hoạt chất Sulforaphane và công dụng của chúng:
- Sulforaphane làm giảm căng thẳng oxy hóa và tình trạng viêm
- Sulforaphane làm giảm dextran natri sulphat gây viêm ruột
- Sulforaphane cải thiện rối loạn chức năng nhận thức sau phẫu thuật
5. Tham vấn chuyên môn
- Bác sĩ
- Nguồn tham khảo: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0570178321000099