文摘

辅酶Q10(辅酶q)中扮演一个重要的角色在生物能量学过程和抗氧化活性。十五个人exercise-trained(10男5女;30 - 65年)接受减少辅酶q (Kaneka QH泛醌;300毫克每天)或安慰剂4周在一个随机的顺序,双盲、交叉设计冲刷(3周)。每四个星期的周期后,渐进式锻炼跑步机测试和重复循环sprint测试进行(由48小时)。收集血液样本之前和之后都锻炼乳酸测试和分析,丙二醛、过氧化氢。休息血样分析辅酶q10(辅酶q和泛醌)概要文件之前和之后的每一个治疗周期。治疗总血辅酶q10辅酶q导致显著增加(138%;)和降低血液辅酶q (168%;),但没有改善运动性能(除了选择个人)或氧化应激的影响。百分比变化之间的关系总血液辅酶q10和sprint周期总工作()是指出适度强劲。我们得出这样的结论:治疗与辅酶q10在健康、exercise-trained科目增加和降低血总辅酶q,但这不能转化为提高运动性能增加或减少氧化应激。

1。背景

辅酶Q10(辅酶q),称为泛醌的最活跃的(~ 95%),减少形式(1),记录了角色与生物能疗法和抗氧化活性2]。肌肉功能和随后的物理性能在高压力的条件下可能会受到损害由于上升活性氧(ROS) (3,4),导致急性氧化应激状态(5,6]。尤其是中老年人个人可能经验增加氧化应激(7缺,可能有某种程度的辅酶q10 (8),年轻的同行相比。

尽管使用补充抗氧化剂对抗运动性氧化应激的最近质疑当了维生素E和维生素C (9,10)、辅酶q继续被认为是为了这个目的。具体地说,据报道,与口服辅酶q10补充可能会减少氧化应激(11和提高物理性能12中年人。然而,当调查研究大范围的年龄组,结果一直夹杂着一些工作记录性能优势(13),和其他工作证明没有好处后补充辅酶q10 (14]。

一个可能的解释缺乏证据的辅酶q10提高运动性能可能事实上传统口服摄入后辅酶q吸收较差(15]。这个观察需要使用高剂量的辅酶q10为了获得所需的生理效应,东西还没有发表的许多试验完成,与大多数每日剂量是小于或等于300毫克(16]。一个新开发的形式的辅酶q10 (Kaneka QH泛醌)据报道有良好的生物利用度(17),指出等离子体泛醇增加4.7倍后单一口服辅酶q10的摄入300毫克的剂量,和一个近似与辅酶q 10倍增加治疗后28天的每日剂量300毫克。这样的增长远远大于所观察到的与传统的辅酶q10补充(18]。可能这样的改善生物利用度可能转化为物理性能的改善,除了衰减潜在运动性氧化应激。

本研究测试的影响,可利用形式的辅酶q、交付作为膳食补充剂的样本exercise-trained 30 - 65岁的男性和女性,在等离子体辅酶q10水平和氧化应激的标记之前和之后的治疗28天。此外,运动诱发氧化应激标志物测量之前和之后的单次的有氧和无氧运动,预处理和postintervention和措施的运动性能测定。我们推测,辅酶q10治疗会增加血浆的辅酶q10水平和降低运动性氧化应激和提高运动性能。

2。方法

2.1。主题和筛选

最初17个人参加这项研究,但是只有15(10男5女)成功地完成了这项工作的所有方面。受试者完成病史,药物和膳食补充剂的使用,入学前和身体活动问卷。受试者身体活跃,经常参加有氧和无氧运动训练。所有受试者被要求保持prestudy运动训练干预期的整个过程。受试者不吸烟,没有报告任何心血管和代谢疾病的历史,和没有使用营养补充剂可能影响结果的措施(或愿意停止使用前和整个研究期间。一个话题停止使用肌酸前两周开始研究)。对象的描述性数据如下:年龄:年;体重:公斤;年的无氧运动训练:;小时每周的无氧运动:;年的有氧运动训练:;小时的有氧运动:。参与之前,每位受试者被告知所有的程序,与研究相关的潜在风险和收益通过口头和书面形式按照批准程序的大学人体研究机构审查委员会(021011 - 357)。主题提供口头和书面知情同意被录取。

受试者体重测量,心率和血压记录后10分钟安静的休息期(指出所有值在正常范围内)。最大渐进式锻炼测试(GXT)是使用跑步机和sprint进行测试是使用电子制动执行周期测力计。这些测试作为一个熟悉过程的一部分进行准备科目的运动性能测试如下所述。执行的测试是在不同的日子,由48小时内允许适当的复苏,下面描述和所使用的程序是一样的。

熟悉测试的结论,一个完整的解释提供的饮食数据记录是主题,以及数据收集形式。所有的研究过程也提供的概述。受试者被分配他们的初始条件(辅酶q10补充或安慰剂),指示当采取胶囊,将剩余的实验室访问。

2.2。补充

相关研究设计一个随机、双盲、交叉作业补充辅酶q10 (Kaneka QH泛醌;Kaneka营养,帕萨迪纳市,TX;含有300毫克泛醌的基地中链甘油三酸酯油,蜂蜡,大豆卵磷脂,ascorbyl棕榈酸酯)或安慰剂(中链甘油三酸酯油,蜂蜡,大豆卵磷脂,和ascorbyl棕榈酸酯)。受试者摄入一个胶囊每天早餐,总共30天(28天前GXT和另外两天前循环sprint test-described下面),用21天洗掉期之间的条件。以前的工作表明,28天的治疗期和300毫克/天的补充Kaneka QH不仅仅是足够的提升血液辅酶q10水平(~ 10倍高于基线),虽然14日冲刷时间足以使血辅酶q10水平回到presupplementation值附近(17]。此外,剂量900毫克/天4周已经指出是安全的,没有不良事件(19]。这些发现强调了在审查Hidaka和他的同事20.]。补充和安慰剂胶囊都是相同的。两种情况下,胶囊是分布式对象的研究助理标记瓶数量大于所需的补充。胶囊数瓶后返回允许符合摄入量的估计。

2.3。渐进式锻炼测试

每28天期辅酶q和安慰剂摄入后,受试者报告给实验室在早上在跑步机上执行GXT,这允许评估有氧运动性能。为了保持一致性测试,脚本执行GXT之前读到每个主题。协议涉及的增加强度每两分钟以下的方式:分1 - 2日,3.0英里每小时,0%;3 - 4分钟,3.5英里每小时,0%;分钟5 - 6,4.0英里每小时,0%;分钟7 - 8,4.5英里每小时,0%;分钟9,5.0英里每小时,0%;分钟11 - 12,5.0英里每小时,5%;分钟13 - 14日,5.5英里每小时,5%;分钟15 - 16岁,5.5英里每小时,7.5%; min 17-18, 6.0 mph, 7.5%; min 19-20, 6.0 mph, 10%; min 21-22, 6.5 mph, 10%; min 23-24, 6.5 mph, 12.5%; min 25-26, 7.0 mph, 12.5%; min 27-28, 7.0 mph, 15%; min 29-30, 7.5 mph, 15%. No subject exceeded 29 minutes of exercise testing. This identical protocol was administered following each of the 4-week supplementation periods. During the final 15 seconds of each stage of exercise, heart rate was recorded via heart rate monitors and the Borg (6–20) scale of exertion was used to allow subjects to indicate their level of perceived work. Total exercise time was recorded. Although subjects performed the GXT in the morning following an overnight fast, they were allowed to drink water随意GXT之前和之后。

2.4。循环迭代测试

在单独的一天从GXT(48小时内),早晨回到实验室的人对电子制动执行5-repeated周期sprint周期测力计(矿脉城运动;格罗宁根)使用一个固定电阻根据身体质量(转矩系数:0.7海里/公斤)。这个测试被允许无氧运动性能的评估。每个sprint在持续时间10秒,两分钟之间的积极的复苏被允许每一个冲刺。对于每一个sprint,总功(kJ)和输出功率计算。心率和感知发挥也测量在每个sprint。早上虽然受试者执行循环sprint测试后一夜快,他们被允许喝水随意之前和之后的测试。与GXT一样,一个脚本之前读每个主体执行sprint测试和测试的程序使用每四周后补充。GXT的性能后,当天之间的极限运动测试,受试者继续他们的指定条件(辅酶q或安慰剂),提供30天的治疗。

2.5。血液采样

静脉血液样本(~ 20毫升)收集受试者前臂通过针和真空采血管之前和之后的每一个时期的补充辅酶q10和安慰剂。样本收集静止在10个小时禁食状态,十分钟后一段安静的休息。Preintervention血样分析氧化应激的措施,除了辅酶q概要文件。每个干预期后,血液收集每次锻炼之前和之后立即对全血乳酸测试和分析,血浆丙二醛、过氧化氢等离子体。样品收集与EDTA管被用于分析全血乳酸(乳酸+;新星生物医学,沃尔瑟姆,MA)和剩余的血液立刻离心机在4°C 1500克获得等离子体。辅酶q档案收集的样本分析钠肝素化管和立即离心机在4°C 1500克获得等离子体。离心后,等离子体立即被存储在多个整除−70°C。

2.6。生物化学

分析了丙二醛在等离子体使用商用比色测定(西北生命科学专业;温哥华,佤邦),使用修改后的方法描述了延奇et al。21),建议提高测定的灵敏度。尽管提高灵敏度,其他脂质等特定标记8-isoprostanes和hexanoyl-lysine可以被认为是在这个工作,因为这些化验有被认为是更敏感比丙二醛脂质过氧化作用的标志。我们的失败,包括其他标记可以认为是这项工作的限制。分析丙二醛,血浆样本添加到微型离心机反应管的1米磷酸和2-thiobarbituric酸试剂。样品和试剂孵化了60分钟60°C。反应管的孵化和删除后,混合物被转移到一个微型板块,吸光度是阅读使用分光光度计在535年和572海里。量化进行了校准曲线在稳定中使用tetramethoxypropane缓冲区。分析了过氧化氢等离子体中使用Amplex红试剂制造商所描述的方法(分子探针;表达载体检测技术,尤金,或)。在反应混合物,过氧化氢,辣根过氧化物酶的存在,与Amplex红试剂反应生成red-fluorescence氧化产品,resorufin。 Quantification was performed with a hydrogen peroxide calibration curve. Oxidative stress biomarker samples were analyzed in duplicate on first thaw. CoQ10 profile was analyzed in plasma using high-performance liquid chromatography in the Neuropharmacology and Clinical Laboratories of Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, using the procedures previously described in detail by Tang and colleagues [22]。

2.7。感知到的活力

受试者被要求评估他们感知到的活力在过去三周使用可视范围(10 =非常精力充沛,0 = nonenergetic)在周0,4、7和11。这些时间恰逢预处理和postintervention补充和安慰剂。

2.8。膳食摄入量和身体活动

所有受试者被要求保持正常饮食,不试图增加或减少抗氧化营养摄入。受试者完成了为期四天的食物日志周围的日子测试(2天前GXT, GXT的日子,和GXT后的第二天)。含热量的食物和饮料都记录下来。营养分析了记录总热量、蛋白质、碳水化合物,脂肪,和各种微量营养素(食品加工机SQL, 9.9版本,ESHA研究,萨勒姆,或)。受试者给予明确指示关于节欲在饮酒前48小时内立即测试几天。他们还要求维持正常生理活动,除了在48小时避免剧烈体力活动前每个测试一天。

2.9。统计分析

休息的血液分析的措施和活力,结果变量进行了分析使用一个2(条件)×2 (pre - / postintervention)方差分析(方差分析)。运动性能数据,变量进行了分析使用一个单向方差分析(条件)。锻炼bloodborne变量,数据分析使用一个2(条件)×2 (time-pre - /运动后)方差分析。由于我们的不平等和小样本大小为男性和女性,没有正式的尝试是比较两性之间的响应;然而,以粗略的方式这样做是two-exercise-performance措施(GXT时间和周期总工作)。图基事后测试是根据需要使用。饮食数据分析使用单向方差分析(条件)。所有使用JMP统计分析软件(版本4.0.3、SAS研究所卡里,NC)。统计学意义是。数据提出了均值±SEM,除了主题描述性特征(平均数±标准差)。

3所示。结果

3.1。法规、活力和饮食数据

最初的17-enrolled主题,一个男人和一个女人未能完成所有方面的研究由于个人原因与调度。剩下的15个主题成功完成测试,除了一个女人不完成GXT两种情况下,和一个女人没有完成sprint循环测试与安慰剂。关于合规胶囊摄入量,受试者%辅酶q胶囊和兼容%的安慰剂胶囊,没有统计指出差异条件()。潜在活力,没有条件(),pre - / postintervention (),或者交互()影响指出,与辅酶q值(前:和职位:)和安慰剂(前:和职位:)从pre - postintervention附近相同。关于饮食摄入量,没有任何条件之间的差异则指出了变量()。饮食数据显示在表中1。

3.2。运动测试数据

辅酶q10对运动和安慰剂之间没有差异指出性能和相关变量(心率和感知运动),与相同的平均值附近观察到所有的变量()。然而,选择科目并体验的改善GXT锻炼时间和循环sprint测试总功,如图1。主题似乎在测试期间努力工作,就是明证GXT的平均峰值心率每分钟180次(上图age-predicted最大)和评级的运动感知价值接近20/20。GXT总时间超过22分钟,这被认为是优秀的特定使用的协议和受试者的年龄,并不是不同的()为男性(22.3分钟)和女性(21.0分钟)。总功在sprint周期测试大约5000 kJ,和更大的()为男性(5589 kJ)比女性(3514 kJ),预计基于更大的体重的男性。尽管这些发现GXT锻炼时间和总功在sprint周期测试,没有性别×条件交互GXT指出()或sprint周期试验()。GXT呈现在表的数据2(一),而数据循环sprint测试展示在表2(b)。个人主题数据总跑步机时间和总功为sprint周期测试图1。

3.3。氧化应激和辅酶q10休息

之间没有差异指出辅酶q10对氧化应激的措施补充和安慰剂在休息,在四周干预前后时期()。然而,治疗总血辅酶q10辅酶q导致显著增加(138%;)和降低血液辅酶q (168%;从pre - postsupplementation)。由于辅酶q和稳定的总胆固醇值增加从pre - postintervention,辅酶q10:胆固醇比率显著增加()。这些参数的值与安慰剂治疗保持相对恒定,略微降低。辅酶q概要文件中的其他变量没有显著改变()。数据表中给出3。虽然不是当前研究的主要焦点,变化百分比总血液中辅酶q之间的关系和运动性能(安慰剂与辅酶q10补充)指出GXT时间(;)和sprint周期总工作(;)。数据呈现在图2。

3.4。运动性氧化应激和乳酸

之间没有差异指出辅酶q10对氧化应激的措施和安慰剂反应运动(),只有一个温和的氧化应激在应对GXT和sprint周期测试。GXT,时间对丙二醛效果接近意义()和过氧化氢(),而丙二醛也是如此(),但不是过氧化氢()关于循环sprint测试。没有条件或条件×时间效应被发现血乳酸在运动试验()。然而,时间的影响指出对于血乳酸的练习测试(),从pre -运动后显著增加。数据表中给出4。

4所示。讨论

从目前的调查结果表明,补充辅酶q10的健康,exercise-trained男性和女性增加总量,减少血液辅酶q10,除了辅酶q:胆固醇比率。运动性能的改善都没有说,也没有补充导致衰减的休息或运动性氧化应激生物标记。这些数据是特定于一个样本的健康,男女exercise-trained补充辅酶q10的每日剂量300毫克。

4.1。等离子体辅酶q

辅酶q10治疗导致等离子辅酶q浓度显著增加,支持的前工作Hosoe et al。17),发现相同的剂量和时间管理增加等离子体泛醌大约10倍。基线等离子体泛醌值,涉及健康受试者的研究是0.57到0.66μg·毫升⁻¹,低于我们目前的研究中观察到的。虽然我们没有观察到这样一个级的增加,我们的话题确实体验显著升高和降低辅酶q(表3)。可能方差可以归因于不同的配方,和更大的大小增加等离子体辅酶q10对其他可能导致更有利的发现结果措施,如下所述。基于辅酶q10的作用在调节代谢功能和胆固醇在血管健康的影响,我们发现增加辅酶q:胆固醇比率(即。,normalization of CoQ10 for cholesterol concentrations) may have implications for improved cardiovascular and metabolic health, as indicated previously for conditions such as advanced congestive heart failure.

4.2。休息的氧化应激

辅酶q10补充报道测量静止时较低的氧化应激生物标记(11,23]。例如,Niklowitz等人研究的变化8-hydroxydeoxy-guanosine (8-OHdG)后28天的辅酶q10补充3毫克/公斤/天(11]。作者报告推迟8-OHdG形成的研究。也调查辅酶q10在氧化应激标志物,韦伯和他的同事补充健康受试者和90毫克/天的辅酶q报告TBARS降低治疗两周后(23]。在目前的研究中,有可能是我们缺乏的区别和postsupplementation辅酶q10的氧化应激生物标志物是由于这样的事实,所有措施都相对较低,作为活跃的男性和女性的我们最近报道(24]。尽管辅酶q10的任何潜在的抗氧化作用,可能是没有需要进一步减少已经low-resting水平的氧化应激的生物标志。尤其如此,当考虑到轻微程度的ROS生成和氧化应激出现正常生理功能的重要组成部分[25]。此外,受试者的基线总辅酶q10水平相对较高,可以补充的利益的影响。可能的病变和/或年长者会允许我们检测一个重要辅酶q治疗的效果。

4.3。运动诱发氧化应激

除了休息条件,这几个都集中在衰减进行了调查运动性氧化应激通过使用抗氧化剂治疗。关于这条线的研究,这些研究的结果在很大程度上是混合(6,26,27],可能依赖于类型、剂量、治疗时间框架的抗氧化剂(s),组织采样,行使协议用于诱导氧化应激,测量时,所使用的检测,测试受试者招募(即。,训练与未经训练,老和年轻,健康和患病),在其他变量(28]。这样的方差在研究设计,一个明确的声明关于抗氧化补充剂来减少氧化应激的有效性造成运动很难组成。

上面也适用于补充辅酶q10,至少有两项研究包括预防性治疗注意的衰减在运动性氧化应激生物标志物的29日,30.]。特别是Tauler和他的同事们调查了三个月的补充,包括抗氧化剂鸡尾酒,包括100毫克的辅酶q、后60分钟的足球比赛(29日]。指出降低等离子体氧化应激与抗氧化剂supplementation-although细节观察哪些组件的抗氧化剂鸡尾酒负责调查结果不可用。居尔和同事指出部分预防运动诱发脂质过氧化在久坐的男性的样本重复周期冲刺当受试者第一次补充辅酶q10进行为期八周的100毫克(30.]。相比之下,布劳恩和同事报道没有区别运动诱发氧化应激后八周每天补充100毫克的辅酶q10在男性骑自行车的人31日]。其他人注意最小或辅酶q治疗后运动诱发氧化应激(没有区别32]。与本研究的结果,有可能是活动主题的包容,经常不经历显著增加氧化应激应对急性运动发作(6),可能导致的结果没有影响。根本是太小的增加指出,留下了很小的空间衰减。类似的发现之前已经提到关于运动和辅酶q10补充年轻和老年人(33]。

4.4。物理性能

关于抗氧化剂补充和物理性能,缺乏利益已经在之前的工作(34,35]。然而,辅酶q10不仅仅提供抗氧化效果,这样营养参与生物能量学的过程(2]。因此,辅酶q10的使用作为一个潜在的生力的援助已经研究了在过去的几年里,许多人,这种潜在的影响似乎更大的整体重要性与该代理的抗氧化作用。虽然一些研究指出有利的发现对于物理性能的措施13,16,36),许多人不与很少或根本没有安慰剂,辅酶q10补充组之间差异观察(14,31日,33,37]。在研究中没有指出,效果可能是辅酶q10的用量过低(32,37,38),特别是认为传统辅酶q10的相对贫穷的生物利用度(1]。

在目前的研究中,提供了足够剂量的辅酶q10为了增加等离子体辅酶q地位显著(表3)。尽管如此高度,没有明显的性能优势是指出有氧或无氧运动测试(表2)。然而,选择个人似乎应对辅酶q治疗,特别是对于sprint周期测试。此外,血液总量的百分比变化辅酶q之间的关系和运动性能(尤其是sprint周期总工作;)是指出适度强劲。这些发现提供了一些迹象表明,更高水平的总血辅酶q出现高周期有关短跑运动性能。

关于那些看上去对辅酶q治疗,没有明显的反应模式指出基于性别或年龄。例如,四个受试者指出体验改善GXT在跑步机上的时间,三个人(30岁,40岁和45年),一个是女人(44岁)。的六个受试者指出体验的改善总在循环sprint测试执行工作,五人(35岁,36岁,44岁,54,57年),一个是女人(32岁)。此外,没有注意到差异观察这些“反应”关于氧化应激生物标记,相比那些没有回复补充。这些研究结果呈现在图1总跑步机时间(a)和总功在sprint周期测试(b)。这种模式并不揭示一个给定的任何人群可能反应最佳治疗辅酶q,但突出了所观察到的几乎所有营养supplements-some个人对治疗的反应,有些则不然。额外的工作更大样本的年轻和年长的男性和女性,特别是各种健身背景和使用各种各样的物理测试,可能更充分地阐明潜在的营养提供一个生力的效果。

在考虑上述情况,补充辅酶q10的结果与抗氧化作用和物理性能都是混杂的,发现主要影响对象测试和练习使用的类型。我们的研究结果清楚地演示的效果补充辅酶q10辅酶q10提升血压,而未能表现出一种抗氧化剂或生力的影响在一个样本exercise-trained科目。当然,这种说法是特定结果的措施包括在目前的研究设计。我们的结果不会消除的可能性的好处补充辅酶q10对结果没有测量。

5。结论

这里给出的结果表明,补充辅酶q10的健康,exercise-trained男性和女性增加总量,减少血液辅酶q10,除了辅酶q:胆固醇比率。然而,没有改变休息或运动性氧化应激的措施是指出的那样,也不是有氧或无氧运动性能改进四个周的补充,除了选择个人。可能更健壮的影响可能会注意到在久坐不动的样品和/或老年人,以及那些已知的疾病。此外,活动主题在这项研究中有一个基线总辅酶q值接近1.0μg·毫升⁻¹,这是高于0.6 - -0.8μg·毫升⁻¹观察到典型的人群,因此可能有助于减轻应对补充。我们使用了一个运动的压力源在本研究试图增加活性氧的生产和测试的抗氧化潜力辅酶q、其他更有力的ROS发电机等摄入高脂肪喂养可以更好的确定的抗氧化潜力这个补充。未来的研究需要提供上述问题的答案。最后,随着泛醇表现出不同的对基因表达的影响,包括激活的基因参与脂质和脂蛋白代谢、炎症和打击表达(影响不是观察辅酶q),进一步的研究是必要的联系的好处总血值升高和降低辅酶q运动性能。

利益冲突

金融支持这项工作是由Kaneka营养(Pasdena, TX)。孟菲斯大学的调查员和没有直接或间接兴趣测试产品(Kaneka QH)或Kaneka营养。

承认

赞助提供的工作是Kaneka营养(TX帕萨迪纳市)。