Abstract
Objectives This study aimed to investigate the effects of probiotics on inflammatory cytokines,
neurotransmitters, and motor functions during different levels of exercise.
Methods Female adolescent mice (n=140) were divided into two groups, of which one group was
fed probiotics and the other group was not. For both groups, three levels of exercise
were conducted: non-exercise, moderate-intensity exercise, and high-intensity exercise.
Probiotics acquisition and aerobic treadmill exercise were the main variables during
the growth period. We evaluated motor function with a rotarod test and analyzed cytokines
and neurotransmitters in the cerebellum.
Results In acceleration mode, the moderate and high-intensity exercise groups showed longer
running times than the non-exercise groups (P<0.001). Also, the probiotic-ingestion
group had longer latency before falling than those who did not take probiotics in
both the high-intensity and the non-exercise groups (P=0.002, P=0.002, respectively).
In steady-state mode, the non-exercise group showed lower records compared with the
moderate and high-intensity exercise groups (P=0.017, P=0.004, respectively). The
inflammatory cytokine levels were high in the groups that performed moderate and high-intensity
exercises, but the high levels were relieved in those taking probiotics. The GABA
concentration was high for the exercise group and the probiotic-ingestion group.
Conclusion Taken together, probiotics help improve motor skills during moderate and high-intensity
exercise and help relieve inflammatory responses in the brain. Thus, we suggest that
probiotics can be a useful supplement for brain and body development during exercise
in adolescence.
Zusammenfassung
Ziele Ziel dieser Studie war es, die Wirkung von Probiotika auf die Konzentration inflammatorischer
Zytokine und Neurotransmitter sowie auf die motorische Fähigkeit während verschiedener
Belastungsstufen zu untersuchen.
Methoden Weibliche adoleszente Mäuse (n=140) wurden in 2 Gruppen aufgeteilt: eine Gruppe wurde
mit Probiotika gefüttert, die andere Gruppe nicht. Mit beiden Gruppen wurden Trainings
in 3 Stufen durchgeführt: kein Training (Nicht-Trainingsgruppe), mäßig intensive Belastung
und hohe Belastung. Die Gabe von Probiotika und aerobes Laufbandtraining waren die
Hauptvariablen in der Wachstumsperiode. Die motorische Fähigkeit wurde mit einem Rotarod-Test
bestimmt. Außerdem wurde die Konzentration von Zytokinen und Neurotransmittern im
Kleinhirn gemessen.
Ergebnisse Im Beschleunigungsmodus zeigten die moderaten und hochintensiven Trainingsgruppen
längere Laufzeiten als die Nicht-Trainingsgruppen (P<0,001). Außerdem zeigte die Probiotika-Gruppe
eine längere Dauer bis zum Herabfallen als die Gruppe ohne Probiotika, und zwar sowohl
in der hochintensiven als auch in der Nicht-Trainingsgruppe (jeweils P=0,002, P=0,002).
Im Steady-State-Modus zeigte die Nicht-Trainingsgruppe niedrigere Werte im Vergleich
zu den Gruppen mit mäßiger und hoher Belastung (P=0,017 bzw. P=0,004). Die Werte der
inflammatorischen Zytokine waren in den Gruppen mit mäßiger und hoher Belastung erhöht,
in den Probiotika-Gruppen wurden jedoch die hohen Werte gemildert. Die GABA-Konzentration
war in der Trainingsgruppe und in der Probiotika-Gruppe hoch.
Schlussfolgerung Insgesamt tragen Probiotika dazu bei, die motorischen Fähigkeiten während moderatem
und hochintensivem Training zu verbessern und können dazu beitragen, Entzündungsreaktionen
im Gehirn zu mildern. Probiotika könnten daher beim Training von Jugendlichen ein
nützliches Ergänzungsmittel sein, das die Entwicklung von Gehirn und Körper positiv
beeinflusst.
Key words Probiotics - Motor Function - Cytokine - Neurotransmitter - Female Mice
Schlüsselwörter Probiotika - Motorische Fähigkeit - Zytokine - Neurotransmitter - Weibliche Mäuse