تاثیر مکمل یاری کلم بروکلی همراه با تمرینات ترکیبی بر فاکتور رشد فیبروبلاستی-21 و مقاومت به انسولین در مردان چاق مبتلا به دیابت نوع دو

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

ابراهیم فلاح ¹ , ساناز میرزایان شانجانی ² , عبدالعلی بنایی فر ³ , یاسر کاظم زاده ⁴ , سعید صداقتی ⁵

1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
2 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
3 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران
5 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران

تاریخ دریافت : 1400/06/05 تاریخ پذیرش : 1400/06/27 تاریخ انتشار : 1401/03/01

کلید واژه: تمرین ترکیبی, کلم بروکلی, مقاومت به انسولین, مردان چاق, دیابت نوع دو, فاکتور رشد فیبروبلاستی-21,

چکیده مقاله :

دیابت یکی از عوامل اصلی مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه است که عوامل مختلفی همچون فعالیت بدنی و رژیم غذایی مناسب می تواند باعث بهبود آن شود. هدف از پژوهش حاضر تعیین تاثیر مصرف پودر کلم بروکلی به همراه تمرین استقامتی-مقاومتی بر فاکتور رشد فیبروبلاستی-21 (FGF-21) و مقاومت به انسولین در مردان چاق مبتلا به دیابت نوع دو می باشد. 44 مرد دیابتی داوطلب بر اساس معیارهای ورود به تحقیق به صورت تصادفی در چهار گروه 11 نفری شامل گروه تمرین-مکمل، گروه تمرین-دارونما (تمرین)، گروه مکمل ، گروه دارو نما که تمام گروه ها دیابتی بودند، تقسیم شدند. پروتکل تمرین شامل 30 دقیقه تمرین هوازی (دویدن) با شدت 70-60 درصد ضربان قلب بیشینه و 45 دقیقه تمرین مقاومتی با شدت 70-60 درصد یک تکرار بیشینه بود. مکمل کلم بروکلی نیز به صورت پودر اماده تهیه و به هر داوطلب 10 گرم در روز به مدت 12 هفته داده شد. نمونه های خونی 48 ساعت قبل از شروع تمرینات و 48 ساعت بعد از آخرین جلسه تمرین گرفته شد . بررسی شاخص های بین گروهی نشان داد که در شاخص‌های FGF-21 (017/0p =) و مقاومت به انسولین (01/0p =)، بین گروه‌ های مختلف اختلاف معنی دار وجود دارد. در بررسی تغییرات درون گروهی نیز تغییرات معنی داری در شاخص‌ها اندازه گیری شده در گروه های مختلف مشاهده شد (05/0p <). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که 12 هفته مکمل یاری کلم بروکلی همراه با تمرینات ترکیبی سبب کاهش معنی دار FGF-21، گلوکز خون و مقاومت انسولینی در هر سه گروه مکمل، تمرین و تمرین-مکمل شده است. بنابراین به نظر می رسد مصرف کلم بروکلی در رژیم غذایی و تمرین به تنهایی و همچنین ترکیب این دو می تواند در تعدیل بیماری دیابت نوع دو نقش داشته باشد.

چکیده انگلیسی:

Diabetes is one of the leading causes of mortality in developing countries that can be improved by various factors such as physical activity and proper diet. The present study was aimed at examining the effect of broccoli powder supplementation with combined exercise training on FGF-21 and insulin resistance in type 2 diabetes men. This experimental design was conducted with pre-test and post-test and four groups. To this end, 44 volunteer diabetic men after homogenization based on individual characteristics were randomly assigned to four groups of 11 individuals including exercise-supplement group, exercise-placebo group (exercise), control-supplement group (supplement), and control-placebo (controls). Combined exercise program included 12 weeks, three sessions per week. Moreover, broccoli supplement was 10 grams per day for 12 weeks. The blood sample was taken 48 hours before and 48 hours after the last training session and used for analysis. Analysis of intergroup indicators revealed a significant difference between the groups in FGF-21 (p = 0.017) and insulin resistance (p = 0.01). Significant changes in the measured indices were also observed in the intragroup changes (p < 0.05). The results of this study showed that 12 weeks of combined exercise with broccoli supplement significantly reduced FGF-21, blood glucose, and insulin resistance in all three groups of exercise- supplement, exercise, and supplement. Therefore, incorporating broccoli into the diet can partially prevent the risky effects of type 2 diabetes.

منابع و مأخذ:

1. Abbassi Daloii, A., Hedayatzadeh, S., Abdi, A., Abbaszadeh Sourati, H. 2016. The effect of 8 weeks of aerobic exercise on serum levels of FGF21, Apolipoprotein A-1 and LDL-C to HDL-C ratio in obese women. Sport Physiology and Management Investigations, 8(1): 77-87.


2. Association, A.D. 2010. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care, 33(Suppl 1): S62.


3. Association, A.D. 2017. 2. Classification and diagnosis of diabetes. Diabetes care, 40(Supplement 1): S11-S24.


4. Bahadoran, Z., Mirmiran, P., Hosseinpanah, F., Hedayati, M., Hosseinpour-Niazi, S., Azizi, F. 2011. Broccoli sprouts reduce oxidative stress in type 2 diabetes: a randomized double-blind clinical trial. European Journal of Clinical Nutrition, 65(8): 972.


5. Bahadoran, Z., Mirmiran, P., Mohtadinia, J., Hedayati, M., Shakeri, N., Hosseinpanah, F., Azizi, F. 2011. Effects of broccoli sprout powder on fasting serum glucose and lipid profiles in type 2 diabetic patients. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism, 13(1): 114.


6. Bahadoran, Z., Tohidi, M., Nazeri, P., Mehran, M., Azizi, F., Mirmiran, P. 2012. Effect of broccoli sprouts on insulin resistance in type 2 diabetic patients: a randomized double-blind clinical trial. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 63(7): 767-771.


7. Cardenia, V., Rodriguez-Estrada, M. T., Lorenzini, A., Bandini, E., Angeloni, C., Hrelia, S., Malaguti, M. 2017. Effect of broccoli extract enriched diet on liver cholesterol oxidation in rats subjected to exhaustive exercise. The Journal of steroid Biochemistry and Molecular Biology, 169: 137-144.


8. Colberg, S.R., Sigal, R.J., Fernhall, B., Regensteiner, J.G., Blissmer, B.J., Rubin, R.R., Braun, B. 2010. Exercise and type 2 diabetes: the American College of Sports Medicine and the American Diabetes Association: joint position statement. Diabetes Care, 33(12): e147-e167.


9. Collaboration, E.R.F. 2011. Diabetes mellitus, fasting glucose, and risk of cause-specific death. New England Journal of Medicine, 364(9): 829-841.


10. Cuevas-Ramos, D., Almeda-Valdés, P., Meza-Arana, C.E., Brito-Córdova, G., Gómez-Pérez, F.J., Mehta, R., Aguilar-Salinas, C.A. 2012. Exercise increases serum fibroblast growth factor 21 (FGF21) levels. PLoS One, 7(5): e38022.


11. Dolinsky, V. W., Rogan, K.J., Sung, M.M., Zordoky, B.N., Haykowsky, M.J., Young, M.E., Dyck, J.R. 2013. Both aerobic exercise and resveratrol supplementation attenuate doxorubicin-induced cardiac injury in mice. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 305(2): E243-E253.


12. Dunn, S.E., LeBlanc, G.A. 1994. Hypocholesterolemic properties of plant indoles: Inhibition of acyl-CoA: cholesterol acyltransferase activity and reduction of serum LDL/VLDL cholesterol levels by glucobrassicin derivatives. Biochemical Pharmacology, 47(2): 359-364.


13. Gajewski, M., PRZYBYŁ, J.L., Kosakowska, O., Szymczak, P. 2009. Some factors influencing free sterols content in Broccoli (Brassica oleracea l. var. Botrytis italica plenck.). Journal of Food Biochemistry, 33(6): 881-894.


14. Geng, L., Liao, B., Jin, L., Huang, Z., Triggle, C.R., Ding, H., Xu, A. 2019. Exercise alleviates obesity-induced metabolic dysfunction via enhancing FGF21 sensitivity in adipose tissues. Cell Reports, 26(10); 2738-2752.


15. Gilardini, L., McTernan, P. G., Girola, A., da Silva, N. F., Alberti, L., Kumar, S., Invitti, C. 2006. Adiponectin is a candidate marker of metabolic syndrome in obese children and adolescents. Atherosclerosis, 189(2): 401-407.


16. Hojman, P., Pedersen, M., Nielsen, A. R., Krogh-Madsen, R., Yfanti, C., Åkerstrom, T., Pedersen, B.K. 2009. Fibroblast growth factor-21 is induced in human skeletal muscles by hyperinsulinemia. Diabetes, 58(12): 2797-2801.


17. Hordern, M.D., Dunstan, D.W., Prins, J.B., Baker, M.K., Singh, M.A.F., Coombes, J.S. 2012. Exercise prescription for patients with type 2 diabetes and pre-diabetes: a position statement from Exercise and Sport Science Australia. Journal of Science and Medicine in Sport, 15(1): 25-31.


18. Hotamisligil, G.S. 2006. Inflammation and metabolic disorders. Nature, 444(7121): 860-867.


19. Inoue, D.S., De Mello, M.T., Foschini, D., Lira, F.S., Ganen, A.D.P., Campos, R. M.D.S., Rossi, F.E. 2015. Linear and undulating periodized strength plus aerobic training promote similar benefits and lead to improvement of insulin resistance on obese adolescents. Journal of Diabetes and its Complications, 29(2): 258-264.


20. Izumiya, Y., Bina, H.A., Ouchi, N., Akasaki, Y., Kharitonenkov, A., Walsh, K. 2008. FGF21 is an Akt-regulated myokine. FEBS Letters, 582(27); 3805-3810.


21. Kim, K.H., Kim, S.H., Min, Y.K., Yang, H.M., Lee, J.B., Lee, M.S. 2013. Acute exercise induces FGF21 expression in mice and in healthy humans. PLoS One, 8(5): e63517.


22. Lundåsen, T., Hunt, M. C., Nilsson, L.-M., Sanyal, S., Angelin, B., Alexson, S. E., & Rudling, M. 2007. PPARα is a key regulator of hepatic FGF21. Biochemical and Biophysical Research Communications, 360(2): 437-440.


23. Marchesini, G., Brizi, M., Bianchi, G., Tomassetti, S., Bugianesi, E., Lenzi, M., Melchionda, N. 2001. Nonalcoholic fatty liver disease: a feature of the metabolic syndrome. Diabetes, 50(8): 1844-1850.


24. Motahari Rad, M., Bijeh, N., Attarzadeh Hosseini, S.R., Raouf Saeb, A. 2020. The effect of two concurrent exercise modalities on serum concentrations of FGF21, irisin, follistatin, and myostatin in men with type 2 diabetes mellitus. Archives of Physiology and Biochemistry, 12: 1-10.


25. Praet, S.F., Van Loon, L.J. 2007. Optimizing the therapeutic benefits of exercise in type 2 diabetes. Journal of Applied Physiology, 103(4): 1113-1120.


26. Ragasa, C., Ng, V., Torres, O., Sevilla, N., Uy, K., Tan, M., Shen, C. 2013. Sterols, triglycerides and essential fatty acid constituents of Brassica oleracea varieties, Brassica juncea and Raphanus sativus. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 5(12): 1237-1243.


27. Saeidi, A., Jabbour, G., Ahmadian, M., Abbassi-Daloii, A., Malekian, F., Hackney, A.C., Zouhal, H. 2019. Independent and Combined Effects of Antioxidant Supplementation and Circuit Resistance Training on Selected Adipokines in Postmenopausal Women. Frontiers in Physiology, 10: 1-10.


28. Santos, J., Ribeiro, S., Gaya, A., Appell, H.J., Duarte, J. 2008. Skeletal muscle pathways of contraction-enhanced glucose uptake. International Journal of sports Medicine, 29(10): 785-794.


29. Sargeant, Jack A. (2018): Exercise and insulin sensitivity: interaction with intrahepatic triglyceride and hepatokines. Loughborough University. Thesis. https:// hdl.handle.net/2134/36205.


30. Shavandi, N., Saremi, A., Ghorbani, A., Parastesh, M. 2011. Relationship between adiponectin and insulin resistance in type II diabetic men after aerobic training. Arak Medical University Journal, 14(2): 43-50.


31. Tanimura, Y., Aoi, W., Takanami, Y., Kawai, Y., Mizushima, K., Naito, Y., Yoshikawa, T. 2016. Acute exercise increases fibroblast growth factor 21 in metabolic organs and circulation. Physiological Reports, 4(12): e12828.


32. Tohidi, M., Harati, H., Hadaegh, F., Mehrabi, Y., Azizi, F. 2007. Association of liver enzymes with incident type 2 diabetes: tehran lipid and glucose study. Iranian Journal of Diabetes and Metabolism, 7(2): 167-176.


33. Xue, M., Qian, Q., Adaikalakoteswari, A., Rabbani, N., Babaei-Jadidi, R., Thornalley, P.J. 2008. Activation of NF-E2–related factor-2 reverses biochemical dysfunction of endothelial cells induced by hyperglycemia linked to vascular disease. Diabetes, 57(10): 2809-2817.


34. Yang, S.J., Hong, H.C., Choi, H.Y., Yoo, H.J., Cho, G.J., Hwang, T.G., Choi, K.M. 2011. Effects of a three‐month combined exercise programme on fibroblast growth factor 21 and fetuin‐A levels and arterial stiffness in obese women. Clinical Endocrinology, 75(4): 464-469.