RESUMO
Este estudo avaliou o efeito agudo da suplementação (3g) de gengibre (Zingibir officinale) sobre o metabolismo. Foram medidos 12 homens universitários físicamente ativos (22.8±3.3 anos; 79.4±12.5 kg; 1.8±0.1 m; 25.4±3.0 kg/m2; 16.9±3.1%BF). 3 horas após a suplementação (gengibre ou placebo) mediram-se (linha de base com duração de 30 min) a taxa metabólica de repouso (RMR), consumo de oxigênio (VO2), dióxido de carbono (VCO2), quociente respiratório (RQ), proteína (PRO), carboidrato (CHO) e oxidação de gordura, após, todos realizaram 30-min de exercício aeróbico (75%-85% da frequência cardíaca de reserva - RHR), ao final, foram repetidas as mesmas variáveis do pré-exercício por 60 min. Observou-se efeitos do momento de medida entre o repouso e pós exercício, onde as medidas obtidas no pós-exercício 1 (0-30 min) foram significativamente maiores (p≤0.001 para RMR; VO2; VCO2; PRO e CHO; p=0.001 para RQ; p=0.03 para oxidação de gordura) em comparação com momento de repouso e pós exercício 2 (30-60 min). Resultados similares foram observados no exercício para VO2 (31.5±3.1 vs. 31.9±3.7 mL/kg/min; p=0.78) e equivalentes respiratórios para oxigênio (VE/VO2: 24.1±2.5 vs. 24.4±3.3; p=0.75) onde não houve diferença entre condições. Em conclusão, para o protocolo aplicado, a suplementação aguda de extrato de gengibre nao produz efeito ergogênico metabólico.
Palavras chave: gengibre; exercício aeróbico; gasto de energia; ergogenico.
ABSTRACT
This study evaluated the acute effect of ginger (Zingiber officinale) supplementation (3.0 g) on metabolism. For this, 12-male physically active college were measured (22.8±3.3 yrs.; 79.4±12.5 kg; 1.8±0.1 m; 25.4±3.0 kg/m2; 16.9±3.1 %BF). Three-hours after supplementation (ginger or placebo) (Baseline - lasting 30-min) the resting metabolic rate (RMR), oxygen uptake (VO2), carbon dioxide production (VCO2), respiratory quotient (RQ) protein (PRO), carbohydrate (CHO), and fat oxidation were measured. All participants then performed 30-min of aerobic exercise (75-85 % of reserve heart rate - RHR). Finally, the same post-exercise variables for 60-min were measured. For the measures performed at rest and after exercise were observed effect of the moment of measurement, where the measures obtained at post-exercise 1 exercise (0-30 min) were significative higher (p≤0.001 for RMR; VO2; VCO2; PRO and CHO; p=0.001 for RQ; p=0.03 for FAT) in comparison to rest and post-exercise 2 (30-60 min) moments. Similar results were observed at the exercise for VO2 (31.5±3.1 vs. 31.9±3.7 mL/kg/min; p=0.78) and ventilatory equivalents for oxygen (VE/VO2: 24.1±2.5 vs. 24.4±3.3; p=0.75) where no differences were observed between conditions. In conclusion, for the applied protocol, acute ginger extract supplementation produced no metabolic ergogenic effect.
Keywords: Zingiber officinale; Aerobic exercise; energy expenditure; ergogenic.
INTRODUÇÂO
O gengibre (Zingiber officinale) é uma erva amplamente utilizada na medicina, principalmente na Chinesa. (Jiang et al., 2006). Dentre os possíveis benefícios para a saúde, a suplementaçâo tem sido associada ao melhor controle glicemico e proteçâo contra comorbidades relacionadas ao diabetes tipo 2 (Li, Tran, Duke, & Roufogalis, 2012). Devido a sua capacidade termogenica, o gengibre tem sido usado como suplemento para induzir a perda de peso em homens com sobrepeso (Mansour et al., 2012). Wang, Ke, Bao, Hu, and Chen (2017) revisaram 10 ensaios clínicos e mostraram que a ingestâo de ~2g/dia resulta em diminuiçâo da massa corporal e IMC em individuos obesos e com sobrepeso. Em uma metanálise recente, Macit, Sözlü, Kocaadam, and Acar-Tek (2019) também observaram que a suplementaçâo resulta em diminuiçâo do IMC em obesos. De acordo com Iwasaki et al. (2006), ratos que ingeriram gengibre (5mmol/L) apresentaram maior ativaçâo enzimática dos receptores de potencial transitorio vanilóide tipo 1 (TRPV1), que é responsável pelo aumento da secreçâo de adrenalina. Além disso, especula-se que a suplementaçâo também controle o apetite por meio da regulaçâo da serotonina. De fato, a suplementaçâo aguda (~2g/dia) em 10 homens com sobrepeso resultou em menor ingestâo alimentar, fome e maior termogenese induzida por dieta (Mansour et al., 2012).
A suplementaçâo de gengibre também foi testada durante o exercício físico, porém os protocolos foram direcionados ao potencial efeito analgésico (Wilson, 2015). Matsumura, Zavorsky, and Smoliga (2015) observaram que a suplementaçâo de 4g/dia por 5 dias pode auxiliar na recuperaçâo pós exercício de força. A revisâo sistemática de Wilson (2015) mostrou que a ingestâo de ~2g/dia resulta em uma dor ligeiramente menor após o exercício excentrico. No entanto, nâo há um efeito claro da suplementaçâo sobre a absorçâo de oxigenio, metabolismo, frequencia cardíaca e avaliaçâo do esforço percebido. Embora estudos tenham observado efeito no controle do IMC, acredita-se que o efeito pode ser potencializado se houver interaçâo entre suplementaçâo e exercício (Bergstrom et al., 2014). No entanto, no melhor de nosso conhecimento, nenhum estudo realizou mediçöes metabolicas em indivíduos suplementados com gengibre antes, durante e após o exercício aeróbio. Os resultados do presente estudo podem abrir uma nova linha de pesquisa que pode apoiar o uso do gengibre como um auxiliar termogenico associado ao exercício. Diante do exposto, este estudo investigou o efeito agudo da suplementaçâo de gengibre (3g) sobre o metabolismo antes, durante e após uma sessâo de exercício aerobio de 30 minutos. Nós hipotetizamos que a suplementaçâo terá um efeito maior nas medidas espirométricas quando comparada ao placebo.
MÉTODOS
Desenho Experimental
Este é um protocolo de estudo transversal randomizado duplo-cego cruzado. Onde estudantes universitários do sexo masculino foram submetidos a um protocolo de exercício sob duas condiçöes, na primeira coleta de dados, metade dos participantes foi aleatoriamente designada para o Gengibre e os demais para a condiçâo Placebo. As condiçöes foram revertidas na segunda coleta (48 horas após a primeira). Ambos os ensaios compreenderam o seguinte protocolo: a) ingestâo de dieta padrâo e cápsulas (gengibre ou placebo); b) após 3 h; realizou-se as medidas de linha de base com duraçâo de 30 minutos; c) 30 minutos de exercício aeróbio entre 75-85% da FC Reserva; d) imediatamente pós-exercício foram realizadas por 60 min a medida do gasto energético em recuperaçâo. Para a análise estatística; as medidas pós-exercício foram separadas em dois blocos: imediatamente (0-30 min) e pós-exercício tardio (30-60 min). Durante a linha de base, exercício e pós-exercício realizou-se a espirometria. Os participantes foram instruídos a se hidratar ad libitum durante as coletas de dados. Este protocolo foi aprovado pelo Comite de Ética em Pesquisa da Universidade em que foi realizado (Parecer n° 4.366.750). Os procedimentos experimentáis sao apresentados na Figura 1.
Participantes
Inicialmente, contatamos os alunos do bacharelado em educaçao física da mesma universidade onde os dados foram coletados. Para o cálculo do tamanho da amostra utilizaramse estudos anteriores que investigaram a suplementaçao de gengibre (Black, Herring, Hurley, & O'Connor, 2010; Matsumura et al., 2015) estimou-se o tamanho mínimo de amostra com base na resposta do VO2rel e TMR. Para atingir o poder estatístico de 80%, calculamos uma amostra mínima de 11 sujeitos para chegar a uma diferença de 3,0 ml/kg e 400,0 Kcal (TMR) ao se comparar as condiçöes (software Granmo 5.2, IMIM, Barcelona, Espanha). Para participar do presente estudo, os seguintes criterios de inclusao foram seguidos: a) ser classificado como muito ou moderadamente ativo pelo Questionário internacional de atividade física (Guedes, Lopes, & Guedes, 2005); b) nao apresentar nenhum tipo de lesao osteomioarticular que afete a capacidade de corrida e; c) nao fazer uso de nutrientes termogenicos como cafeína e efedrina. Foram excluídos aqueles que: a) nao completaram todas as fases do estudo; b) aqueles que houve falha do equipamento durante a aquisiçao de dados e; c) nao seguiram a dieta prescrita. De um total de 65 alunos, 16 manifestaram interesse em participar do estudo, destes 14 compareceram a avaliaçao inicial e realizaram a primeira coleta, entretanto, 2 nao participaram da segunda coleta, assim, a amostra final foi composta por 12 universitários do sexo masculino (idade: 22,8±3,3 anos; massa corporal: 79,4±12,5 kg; estatura: 1,8±0,1 m; IMC: 25,4±3,0 kg/m2 e 16,9±3,1% de GC).
Antropometria, prescriçao dietética e protocolo de suplementaçao
Todos os participantes foram submetidos a avaliaçao antropométrica realizada por um avaliador experiente, utilizando o padrao ISAK da International Society for the Advancement of Kinanthropometry (Marfell-Jones, Stewart, & De Ridder, 2012), a massa corporal foi medida com precisao de 100g. (balança Filizola®, Sao Paulo, Brasil), a estatura foi medida com precisao de 0,1 cm (estadiômetro Sanny®, Sao Paulo, Brasil), a massa corporal e a estatura foram utilizadas para calcular o IMC. A composiçao corporal foi estimada indiretamente por dobras cutáneas (adipômetro Cescorf®, Sao Paulo, Brasil) através da equaçao para homens de Jackson and Pollock (1978).
Para a realizaçao dos ensaios, os participantes foram orientados a manter sua dieta habitual e jejum por 3 horas, evitando beber álcool, café ou ingestao de termogenicos por 72 horas. No dia do teste, oferecemos uma dieta padronizada para eliminar a interferencia dietética nos resultados (Mansour et al., 2012). Foram consumidos um sanduíche de pao integral com presunto, uma bebida achocolatada (Ibituruna®, Brasil) e uma maça média. Essa refeiçao foi baseada nas preferencias alimentares e foi calculada para atingir entre 400-500 Kcal (software Diet-Win 4.0, Porto Alegre, Brasil), apresentando características normoglicemicas, normoprotéicas e normolipídicas. A carga glicemica também foi calculada. A ingestao dietética prescrita foi realizada em ambas as coletas. Durante todo o período, os participantes responderam um recordatorio alimentar, aqueles que ingeriram 10% acima ou abaixo do prescrito foram excluídos da amostra final.
Para o presente protocolo, foi suplementada uma única dose de gengibre (Ginger Root®, Now Nutrition, Bloomingdale, EUA) em cápsulas. Cada participante ingeriu 6 cápsulas contendo (500mg). O placebo foi preparado na Faculdade de Farmácia da mesma Universidade da coleta de dados e tinha a mesma cor, cheiro e sabor das cápsulas de gengibre. A randomizaçao foi realizada por um pesquisador que nao fez parte da coleta de dados, garantindo assim o aspecto duplo-cego do experimento.
Espirometría
Para a espirometría, seguimos o protocolo padronizado recomendado por (Miller et al., 2005). Para essas medidas, usamos um analisador de gases respiraçao-a-respiraçao online (Metalyzer 3BR2, Cortex, Leipzig, Alemanha). Na linha de base e pós-exercício 1 e 2, os participantes permaneceram deitados e as seguintes variáveis foram medidas: taxa metabólica de repouso (TMR), consumo de oxigenio (VO2), produçao de dióxido de carbono (VCO2), quociente respiratório (QR), proteína (PRO), carboidrato (CHO) e oxidaçao de gordura. No momento do exercício foram VO2, equivalentes ventilatórios para oxigenio (relaçao VE/VO2) e dióxido de carbono (relaçao VE/VCO2), relaçao de troca respiratória (RER) e ventilaçao minuto (VE).
Análise estatísitica
A normalidade dos dados foi verificada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov e homocedasticidade. Quando foi detectada a presença de outliers, os valores extremos foram substituidos pela média. ANOVA de duas vias (condiçao X momento de medida) com post-hoc de Bonferroni foi aplicada para detectar possíveis diferenças. Utilizou-se o teste de esfericidade de Mauchly para validaçao das medidas repetidas e a correçao de Greenhouse-Geisser foi aplicada quando necessário. ANOVA de uma via foi usada para verificar a diferença entre as medidas do exercício. Eta-quadrado (n2) foi usado para estimar a magnitude dos efeitos. Para análise do n2 consideraram-se os pontos de cortes <0,12 como pequeño, >0,13 como médio e >0,26 grande de acordo com as sugestÐes de Bakeman (2005). Em todas as análises, p<0,05 foi usado como nivel de significancia (SPSS, 20,0).
RESULTADOS
A Tabela 1 apresenta os resultados da espirometria nos momentos basal e pósexercício. Para o VO2 houve um efeito isolado de momento de medida (Fi,24=75,56; p<0,001; n2=0,88), onde as médias observadas no pósexercício 1 foram significativamente maiores do que a Linha de Base (p<0,001; IC95% = -0,1, - 0,07), e Pós-exercício 2 (p<0,001; IC95%= 0,03, 0,06), e pós-exercício 2 apresentou média mais alta quando comparada a Linha de Base (p<0,001; IC95% = 0,02, 0,06).
A Figura 2 mostra as medidas espirométricas durante o exercício.
Observou-se um efeito isolado de momento de medida para o VCO2 (F1,24=71,99; p<0,001; q2 = 0,76), onde as médias observadas no pósexercício 1 foram significativamente maiores que a linha de Base (p<0,001; IC95% = 0,08, 0,13) e pós-exercício 2 (p<0,001; IC 95% = 0,05, 0,09). O momento pós-exercício 1 apresentou maior média quando comparada a linha de base (p = 0,002; IC95% = 0,01, 0,05).
Para o QR observou-se efeito isolado do momento de medida (Fi,24=31,123; p<0,001; П2=0,748), onde as médias observadas no pósexercício 1 foram maiores quando comparadas a linha de base (p = 0,024; IC95% = 0,01, 0,09) e pós-exercício 2 (p<0,001; IC95%= 0,04, 0,09).
Para o catabolismo dos macronutrientes, foi observado um efeito isolado do momento de medida para PRO (Fi,24= 71,313; p<0,001; П2=0,872), onde as médias observadas no pósexercício 1 foram maiores quando comparadas a linha de base (p<0,001; IC95%= 5,07, 8,11) e pós-exercício 2 (p<0,001; IC95%= 2,21, 4,36). Efeito isolado semelhante do momento de medida foi observado para a variável CHO (Fi,24= 26,911; p<0,001; n2=0,719), onde as médias observadas no pós-exercício 1 foram maiores quando comparadas a linha de base (p<0,001; IC95 %= 101,4, 234,9) e pós-exercício 2 (p<0,001; IC95%= 80,6, 192,9). Para a gordura, observou-se efeito isolado para o momento de medida (F1,24=5,93; p = 0,009; n2=0,361), onde as médias observadas no pós-exercício 1 foram menores quando comparadas ao pós-exercício 2 (p = 0,009; IC95% =-48,95, -6,24).
Para a TMR foi observado um efeito isolado para momento de medida (F^4=65,683; p<0,001; n2=0,862), onde as médias observadas no pós-exercício 1 foram maiores quando comparadas a linha de base (p<0,001; IC95% = 466,2, 752,9) e pós-exercício 2 (p<0,001; IC95%= 219,4, 418,7), e as médias observadas no pós-exercício 2 foram maiores quando comparadas a linha de base (p<0,001; IC95% = 154,8; 426,3). Nao foram observadas diferenças entre as condiçöes para VO2 (F1,24=0,036; p=0,85; n2=0,02), VE/VO2 (F1,24=0,099; p=0,75; П2=0,03), VE/VCO2 (F1, 24=1,17; p=0,29; n2=0,1), VE (F1,24=0,138; p = 0,71; n2=0,021) e RER (F1,24=1,73; p=0,2; n2=0,03).
DISCUSSÄO
Em uma metanálise recente, Macit et al. (2019) observaram que a suplementaçao de gengibre aumenta o gasto energético e pode ajudar no controle do peso. No entanto, mais estudos sao necessários para entender melhor a dosagem e a duraçao do efeito. No melhor de nosso conhecimento, este estudo foi o primeiro a testar o efeito da suplementaçao aguda de gengibre no metabolismo antes, durante e após um exercício aeróbio de 30 minutos. Os principais resultados indicaram que houveram diferenças entre os momentos de medida para TMR, VO2, VCO2, PRO, CHO, QR e gordura, onde as médias observadas no pós-exercício 1 foram diferentes daquelas obtidas na linha de base e pós-exercício 2. Ademais, durante exercício nenhuma diferença foi observada entre as condiçöes de gengibre ou placebo. Os presentes resultados nao corroboram estudos anteriores (Atashak, Peeri, Azarbayjani, & Stannard, 2014; Attari, Ostadrahimi, Jafarabadi, Mehralizadeh, & Mahluji, 2016; Ebrahimzadeh Attari, Asghari Jafarabadi, Zemestani, & Ostadrahimi, 2015; Mansour et al., 2012). De acordo com Macit et al. (2019), a maioria dos estudos investigando o efeito da suplementaçâo de gengibre no metabolismo foram realizados em modelos animais, além disso, há uma heterogeneidade de principios ativos, período de administraçâo e dosagens que levam a heterogeneidade dos resultados.
Estudos indicaram que o gengibre induz termogenese para ativaçâo via TRPV1, aumentando a secreçâo de adrenalina (Iwasaki et al., 2006), possivelmente causado pela açâo do 6gingerol, que demonstrou aumentar o catabolismo lipidico e a bioatividade do GLUT-4 (Li et al., 2012). Pouco se sabe sobre o efeito concomitante do gengibre e exercício físico no metabolismo. Os poucos estudos publicados, os protocolos enfocaram o exercício mais a suplementaçâo contra a inflamaçâo (Afzalpour, Nayebifar, Kazemi, Abtahi-Eivary, & Mogharnasi, 2016; Atashak et al., 2014; Karimi, Roshan, & Bayatiyani, 2015; Nayebifar, Afzalpour, Kazemi, Eivary, & Mogharnasi, 2016) e dor (Matsumura et al., 2015). Semelhante aos nossos resultados, dois estudos encontraram apenas efeito isolado do protocolo de treinamento no VO2, porém, o catabolismo lipidico elevado foi observado após suplementaçâo crónica associada ao treinamento intervalado de alta intensidade (Afzalpour et al., 2016; Nayebifar et al., 2016). Na verdade, as principais variáveis medidas neste estudo mostraram apenas um efeito isolado do exercício, o que é comumente observado em sessóes agudas de exercício aeróbio moderado (Gillette, Bullough, & Melby, 1994; Melanson et al., 2002; Sheffield-Moore et al., 2004).
Possivelmente, o tempo de intervençâo contribuiu para a ausencia de efeito do gengibre, pois, em nossa revisâo os estudos que observaram alteraçöes metabólicas foram crónicos (Attari et al., 2016; Ebrahimzadeh Attari et al., 2015; Maharlouei et al., 2019). Porém, diferentemente dos nossos resultados, Mansour et al. (2012) em um protocolo agudo, observaram que a suplementaçâo de gengibre (2g) resultou em menor QR e maior catabolismo de gordura. Outro fator pode ser a diferença entre participantes, onde nosso estudo incluiu sujeitos eutróficos e os demais foram com sobrepesados. (Maharlouei et al., 2019; Mansour et al., 2012) e obesos (Attari et al., 2016; Ebrahimzadeh Attari et al., 2015; Maharlouei et al., 2019). Estudos futuros devem investigar o efeito crónico do exercício aeróbio associado a suplementaçâo.
CONCLUSÄO
Baseado em nossos objetivos, métodos, resultados e limitaçöes, concluímos que a suplementaçâo aguda de extrato de gengibre (3g) nâo produz efeitos metabólicos além do já promovido pelo exercício.
Agradecimentos:
Aos voluntários e estudantes da pós-graduaçâo por auxiliarem na coleta de dados e ao departamento de Farmácia da UFJF-GV.
Conflito de Interesses:
Nada a declarar.
Financiamento:
Rayssa Lodi Mozer, and Diego Alves dos Santos received a Brazilian Government Scholarship (#Grant CAPES-2017-2019).
* Autor de correspondencia: Ciro José Brito Universidade Federal de Juiz de Fora - campus Governador Valadares - MG. Rua Sao Paulo, 745. Centro. Governador Valadares, Minas Gerais. CEP: 35010-180. E-mail: ciro.brito @ufjf.edu.br.
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Abstract
Este estudo avaliou o efeito agudo da suplementação (3g) de gengibre (Zingibir officinale) sobre o metabolismo. Foram medidos 12 homens universitários físicamente ativos (22.8±3.3 anos; 79.4±12.5 kg; 1.8±0.1 m; 25.4±3.0 kg/m2; 16.9±3.1%BF). 3 horas após a suplementação (gengibre ou placebo) mediram-se (linha de base com duração de 30 min) a taxa metabólica de repouso (RMR), consumo de oxigênio (VO2), dióxido de carbono (VCO2), quociente respiratório (RQ), proteína (PRO), carboidrato (CHO) e oxidação de gordura, após, todos realizaram 30-min de exercício aeróbico (75%-85% da frequência cardíaca de reserva - RHR), ao final, foram repetidas as mesmas variáveis do pré-exercício por 60 min. Observou-se efeitos do momento de medida entre o repouso e pós exercício, onde as medidas obtidas no pós-exercício 1 (0-30 min) foram significativamente maiores (p≤0.001 para RMR; VO2; VCO2; PRO e CHO; p=0.001 para RQ; p=0.03 para oxidação de gordura) em comparação com momento de repouso e pós exercício 2 (30-60 min). Resultados similares foram observados no exercício para VO2 (31.5±3.1 vs. 31.9±3.7 mL/kg/min; p=0.78) e equivalentes respiratórios para oxigênio (VE/VO2: 24.1±2.5 vs. 24.4±3.3; p=0.75) onde não houve diferença entre condições. Em conclusão, para o protocolo aplicado, a suplementação aguda de extrato de gengibre nao produz efeito ergogênico metabólico.