The antioxidant effect of beta-alanine or carnosine supplementation on exercise- induced oxidative stress: a systematic review and meta-analysis

  • Elias França Universidade São Judas Tadeu https://orcid.org/0000-0001-5297-9458
  • Fábio Santos Lira Unesp
  • Marcio Flávio Ruaro Instituto Federal do Paraná - IFPR
  • Vinicius Barroso Hirota Centro Universitário Padre Anchieta
  • Paula Faria Waziry Nova University
  • Maria Luiza de Jesus Miranda Universidade São Judas Tadeu
  • Maria Aparecida Nicoletti Faculdade de Cientcias Farmaceuticas da Universidade de São Paulo
  • André Rinaldi Fukushima Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - USP https://orcid.org/0000-0001-6026-3054
  • Erico Chagas Caperuto Universidade São Judas Tadeu

Abstract

The objective of this study was to perform a systematic review and meta-analysis of the articles that addressed the effect BA or carnosine supplementation on physical exercise (PE)-induced oxidative stress (OS). Before May 2018 we searched throughout PubMed, CAPES Periodic and SPORTDiscus human model peer review, randomized control studies with chronic BA or carnosine supplementation on PE-induced OS. A total of 128 citations were found. Only four articles met criteria for inclusion. All four studies used healthy young sedentary, recreationally active or athletic participants. After a chronic BA or carnosine supplementation, the studies evaluated PE-induced OS both immediately and several hours after exercise (0.5 to 48 h). In response to PE-induced OS, when compared to placebo, BA/carnosine supplementation increased total antioxidant capacity [TAC; Effect Size (ES)= 0.35, 95% Confidence Interval (CI) 0.06 to 0.65, p=0.02] and glutathione (GSH; ES= 0.75, 95% CI 0.32 to 1.19, p=0.0007) concentrations while decreased direct OS markers (ES= -1.19, 95% CI -1.48 to -0.80, p< 0.01) and superoxide dismutase (SOD) activity (ES= -0.58, 95% CI -1.10 to -0.06, p= 0.03). BA or carnosine supplementation did not prevent the increase in indirect OS markers (ES: 0.06, 95% CI -0.38 to 0.500, p=0.80). In humans, following PE-induced OS, initial treatment trials of BA or carnosine supplementation seemed to increase TAC and GSH concentrations, while decreasing SOD activity. Also, albeit mitigating the acute increase in direct OS markers (reactive nitrogen and oxygen species), treatment did not decrease measured values of indirect OS markers (peroxidation or molecule oxidation).

Author Biographies

Elias França, Universidade São Judas Tadeu
É formado em Educação Física pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM); mestre (e atualmente doutorando) em Educação Física pela Universidade São Judas Tadeu. Integrante do Grupo de Estudos em Cardiometabolismo do Exercício e do Grupo de Estudos em Pesquisa Aplicada ao Metabolismo e Exercício. Atualmente envolvido com projetos de pesquisas relacionado à suplementação esportiva (creatina, cafeína, Beta-Alanina, Bicarbonato de Sódio e BCAAs) e seus efeitos na saúde e performance. Também estuda a relação exercício/atividade físico (a) e saúde metabólica.
Fábio Santos Lira, Unesp
Professor of Physical Education, Faculty of Physical Education - Mackenzie Presbyterian University, Master of Science, Department of Cellular and Tissue Biology, University of São Paulo Institute of Biomedical Sciences, PhD in Nutrition, Department of Physiology, Federal University of São Paulo, Post -Doctor at the Department of Psychobiology at the Federal University of São Paulo (2011-2012) and at the Department of Exercise Science - Université du Québec à Montréal (UQAM) - Canada (2017-2018). He is currently a PhD Assistant Professor, RDIDP at the Physical Education Department of the Faculty of Science and Technology - Universidade Estadual Paulista - Presidente Prudente Campus. Member of the International Society of Exercise and Immunology; American College of Sports Medicine; and Asian Exercise and Sport Science Association. She has experience in Physical Education, mainly in the following subjects: Immunometabolism and Exercise.
Marcio Flávio Ruaro, Instituto Federal do Paraná - IFPR
He holds a PhD in Physical Education - UNC (2001), Specialization in Sports Sciences - UEPG (2003), Master in Education Sciences - UAA (2006), Master in Health Sciences - UNOCHAPECÓ (2015) - USJT, professor and researcher of the Physical Education course at the Federal Institute of Paraná - IFPR. Researcher of the Laboratory of Sciences of the Human Movement (GEPAME) - USJT, Researcher of the Study Group and Applied Research in Exercise Metabolism - GEPAME (São Paulo - SP). Minister of postgraduate courses and lectures in the areas of Education (Motor Development), Health (Human Aging) and Strength Training with Restriction of Blood Flow (Vascular Occlusion). Author of the chapter "Strength Training with Vascular Occlusion" in the book Cross Training. First book chapter published in the country that tackles the technique in a complete way, from its history to the main scientific evidence.
Vinicius Barroso Hirota, Centro Universitário Padre Anchieta
Ph.D. in Developmental Disorders, Master in Physical Education, Specialist in Motor Education, Graduation in Physical Education (Full Degree) from the Faculty of Physical Education of Santo André (2000) and graduation in Architecture and Urbanism from the Faculty of Fine Arts of São Paulo ( 2001). He acts as Coordinator of the physical education course of the Padre Anchieta University Center (Jundiaí) and is a Researching Member of the Brazilian Paralympic Academy. Has experience in the area of Physical Education, with emphasis on human development, motor development and evaluation of emotional states in sport
Maria Aparecida Nicoletti, Faculdade de Cientcias Farmaceuticas da Universidade de São Paulo
Possui graduação em Curso de Farmácia e Bioquímica pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas - UNESP - Campus Araraquara (1980), Mestrado em Curso de Pós-Graduação em Fármaco e Medicamentos pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (1994) e Doutorado em Curso de Pós-Graduação em Fármaco e Medicamentos pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (1999). É especialista em Gestão da Assistência Farmacêutica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Tem experiência na área de Farmácia, com ênfase em desenvolvimento e produção de medicamentos e cosméticos, atuando principalmente nos seguintes temas: desenvolvimento de produto, controle de qualidade, estabilidade, farmacotécnica e atenção/assistência farmacêuticas. Foi Docente da Universidade Paulista - UNIP no período de 1995 a 2009 e da Universidade Guarulhos - Ser Educacional no período de 1998 a 2016. É Farmacêutica Responsável da Farmácia Universitária do Departamento de Farmácia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FARMUSP) desde 2003. Ministra o Módulo de Legislação Farmacêutica e Sanitária no Programa de Residência Farmacêutica em Farmácia Clínica e Atenção Farmacêutica da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo, desde 2012. Foi Membro da Câmara Técnica da Associação Nacional de Farmacêuticos Magistrais (CTA-ANFARMAG)
André Rinaldi Fukushima, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - USP
Possui graduação em Farmácia pela Universidade São Judas Tadeu (2008). Mestrado em Toxicologia e Análises Toxicológicas pela Universidade de São Paulo (2010) e Doutorado em Toxicologia pelo departamento de Patologia Animal da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo. Foi professor, ministrando a disciplina de Química farmacêutica na Universidade Guarulhos (2010 - 2014). Foi por 8 anos e meio Professor na Universidade São Judas Tadeu nos cursos de farmácia, nutrição, biologia, enfermagem, biomedicina e medicina veterinária. Ministra aulas como professor convidado em duas pós graduações. Tem experiência na área de Toxicologia, com ênfase em Análises Toxicológicas, atuando principalmente nos seguintes temas: drogas de abuso, crack,cocaína, cocaetileno, toxicologia, toxicologia forense, toxicologia dos praguicidas, praguicidas, anticolinesterásicos. Mais recentemente assumiu o cargo de coordenador da pós-graduação em Saúde Coletiva na Universidade São Judas Tadeu - SP, sendo essa a primeira Pós-graduação em Saúde Coletiva ofertada por Universidade Particular pelo periodo de 1 ano. Coordena a área regulação com foco no ENADE no Centro Universitário das Américas (FAM) e é Coordenador de Pesquisa e Extensão na Faculdade de Ciências da Saúde IGESP (FASIG).
Erico Chagas Caperuto, Universidade São Judas Tadeu
Possui graduação em Bacharelado Em Educação Física pela USP , mestrado em Ciências (Fisiologia Humana) pela USP e doutorado em Biologia Celular e Molecular pela USP. Professor da Universidade Presbiteriana Mackenzie nos cursos de Educação Física, Fisioterapia e Nutrição. Professor da Universidade São Judas Tadeu nos cursos de Graduação em Educação Física e Fisioterapia Professor nos Programas de Pós Graduação em Ciências do Envelhecimento e Educação Física. Consultor técnico-científico para a indústria de Suplementos Alimentares.
Published
2019-10-30
How to Cite
França, E., Santos Lira, F., Ruaro, M. F., Hirota, V. B., Waziry, P. F., Miranda, M. L. de J., Nicoletti, M. A., Fukushima, A. R., & Caperuto, E. C. (2019). The antioxidant effect of beta-alanine or carnosine supplementation on exercise- induced oxidative stress: a systematic review and meta-analysis, 12(3), 21. https://doi.org/10.22280/revintervol12ed3.452