运动益生菌已开跑：谁会是赢家？

这是《肠道产业》第 182 篇文章

编者按：

久坐和低头看手机等习惯成为当代人难以避免的问题，而这些习惯还会进一步引发各种身体不适。

为了增强体质、改善体型、缓解疼痛，越来越多的人走进健身房，而运动营养市场也愈发受到人们的关注。那么，是什么在推动运动营养市场的创新？

近年来，多篇关于肠道菌群与运动的研究揭示了肠道菌群与运动的互作关系。所以，微生物产品会成为运动营养市场下一个热点吗？

今天的文章我们将回顾一些关于肠道菌群与运动的研究，并简单介绍益生菌类产品在运动营养市场的现状，希望通过本文能够为各位产业人士和读者带去一些启发。

锻炼有助于肠道健康

当谈到锻炼和健康的时候，没有人会否认锻炼对健康的好处。一项又一项的研究证明了锻炼对我们身体的益处——减轻体重、改善情绪与认知功能、强健骨骼与肌肉、帮助睡眠、降低心脏病以及各种癌症的患病风险。

无疑，锻炼能带来诸多好处，但是你知道它可以改善肠道健康吗？没错，锻炼的好处还包括有助于你的肠道健康。

在 2016 年的一项研究中，研究人员发现，运动导致小鼠肠道菌群发生显著变化。研究人员特别注意到了微生物多样性的增加。

我们已经知道微生物多样性可以作为肠道健康的一个指标，研究也已经发现微生物多样性的丧失与克罗恩病、溃疡性结肠炎、Ⅰ 型糖尿病、肥胖症甚至结肠直肠癌等疾病的发病均有关。

所以微生物多样性的增加或许意味着更健康的肠道。另外，该研究还发现产短链脂肪酸（SCFA）的微生物也增加了。

进一步的研究发现，运动还可能有助于缓解肠漏，这是一种由于肠道损伤造成肠道完整性下降，从而导致细菌内毒素的泄漏或释放引起炎症的疾病。

2018 年的另一项研究进一步支持了上述结论。该研究要求参与者每周进行 3 次耐力锻炼，每次进行 30 至 60 分钟，为期 6 周，然后参与者发生了以下变化：

产 SCFA 的微生物丰度增加，如梭状芽孢杆菌、拉克诺斯皮拉菌、罗斯伯里菌和粪卡利菌；粪便中 SCFA 含量增加。另外发现上述变化与体重、体脂的降低有关。

这项研究还有一个让我们无法忽视的结论。

在结束了 6 周的锻炼后，志愿者被要求恢复到他们之前久坐不动的生活方式。你猜发生了什么？是的，几乎所有的改善都消失了。

不同运动对肠道菌群影响或不同

爱尔兰科克大学的 Paul Cotter 和他的团队也对饮食和运动与肠道菌群的关系很感兴趣。长期以来，他们一直在研究橄榄球等剧烈运动对肠道菌群的调节以及如何区分饮食和运动对肠道菌群的影响。

如今，研究人员正在探究不同强度的体育活动对肠道菌群及其衍生物和人体代谢组组成的影响。

他们招募了 23 名男性运动员和 14 名女性运动员，这些运动员从事 16 项不同类型的运动。该研究试验设置了 5 种不同的运动，并根据肌肉收缩强度和需氧量对这些运动进行了分类，分类结果如下：

• 肌肉收缩强度高/耗氧量高：骑单车、拳击

• 肌肉收缩强度高/耗氧量低：柔道

• 肌肉收缩强度低/耗氧量高：竞走、曲棍球

与此同时，研究人员通过问卷对参与者的饮食进行了评估，并对运动员的粪便或尿液中的微生物或代谢物进行了分析。

所以，某项特定的运动会影响运动员肠道微生物组的功能吗？

通过分析，Cotter 博士的团队发现确实能够将参加相同类型运动的运动员聚集在一起，显示出运动与肠道细菌代谢之间的关系。

换言之，通过肌肉收缩进行的体育活动及其所消耗的氧气或可诱导肠道菌群的变化。

该研究的第一作者 Ciara O’Donovan 说：“体育锻炼已被证明可以缓解许多疾病的症状，但是肠道微生物组在这中间发挥的益处仍需要进一步鉴定。不过，我相信这项研究为未来打开了大门。”

该研究团队关于运动与菌群的其它研究，热心肠日报做过相关报道：

Gut：专业运动员与宅男宅女的菌群差异

[IF:17.943]

Gut

① 之前报道显示经常运动并有合理饮食习惯的人，与久坐不动的人群相比，其粪便菌群组成及多样性上有很大不同；② 本文选取了40名专业运动员及46名对照人员，系统研究两组人员的菌群在功能性代谢组学上的差异；③ 结果显示运动员组在氨基酸合成，碳水化合物代谢通路上与久坐人员相比有更高的活性；④ 运动员的粪便代谢产物，如菌群产生的短链脂肪酸、丙酸盐、丁酸盐等含量也更高；⑤ 运动员粪便中含量更高的代谢产物与肌肉turnover增强及健康相关。

The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level
2017-03-06, doi: 10.1136/gutjnl-2016-313627

【主编评语】一篇关于专业运动员的肠道菌群的高水平研究，很值得一读。（@szx）

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所以，锻炼或许真的有利于你的肠胃，而这种益处可能通过肠道微生物产生，比如促进了 SCFA 的释放。而且可能不同的运动类型对你的肠道微生物影响并不相同。那么这种作用是双向的吗？微生物对运动也会有影响吗？

肠道菌群对运动的影响

2019 年的一项研究证实了这种微生物对运动的作用。

发表在 Nature Medicine 上的这项研究发现一种名为非典型韦荣球菌的菌株在马拉松比赛后显著增加。有趣的是，这种特殊的细菌能够分解乳酸，而乳酸恰好是在耐力运动中产生的物质。

当科学家们把这种特殊的细菌转移到老鼠身上时，他们发现接受细菌的老鼠在跑步机上的表现有所改善。似乎只需要有这种微生物的存在，运动方面的表现就会有所提高。

关于该研究，热心肠日报做过相关报道：

Nature子刊：特定肠道菌将乳酸代谢为丙酸，或可增强运动能力

[IF:30.641]

Nature Medicine

① 马拉松选手长跑后，肠道菌群中韦荣球菌属丰度上升，从选手粪便中分离出一株非典型韦荣球菌，给小鼠灌胃可显著增加其力竭跑步时间；② 对优秀运动员队列进行宏基因组学分析，发现运动后韦荣球菌属将乳酸代谢为丙酸的甲基丙二酰辅酶A通路的基因丰度上升；③ 同位素标记表明，血清乳酸可跨越肠上皮屏障进入小鼠肠道；④ 结肠内灌注丙酸也可增长小鼠力竭跑步时间；⑤ 韦荣球菌通过将运动生成的乳酸代谢为丙酸，来增强运动性能。

Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism
2019-06-24, doi: 10.1038/s41591-019-0485-4

【主编评语】肠道菌群与许多生理功能存在密切关联，《Nature Medicine》上最新发表的一项有趣研究，发现运动员中肠道内的韦荣球菌与运动能力存在关联，并进一步在小鼠中揭示出这类细菌或许是通过将运动生成的乳酸转化为丙酸，来发挥增强运动性能的作用，这些发现是否会催生改善运动员表现的菌群干预方法？让我们拭目以待~（@mildbreeze）

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当然，这只是马拉松故事里的一个令人兴奋的发现。你可以想象，如果我们研究了不同的运动项目是不是还会有其他的发现：是否存在一种特殊的微生物会有助于弹跳？又或者能够促进肌肉在剧烈运动后的恢复？

这些问题我们现在还无法回答，但是时间会告诉我们一切，科学仍在发展。不过根据国际运动营养协会（ISSN）的一份新立场文件，该协会表示了目前的数据确实支持了益生菌对运动员的作用。

一个国际科学家团队报告说，益生菌可能支持免疫功能、降低呼吸道感染和胃肠道紊乱的严重程度，而某些菌株可能可以改善肠道屏障功能、增进营养吸收、帮助恢复和提高运动员的表现。

该团队由 Ralf Jaeger 博士、国际营养协会会员、国际运动营养学会认证运动营养学家等管理成员所领导。

不过，研究团队指出这种潜在的好处是针对特定的菌株，因此运动员和消费者应该只选择并使用临床数据支持的菌株。同时还指出有一些结论仍需要更加严格的人体试验，并且在运动员身上进行进一步的验证。

Jaeger 博士说：“我们的研究突出了菌株的特异性作用和有效剂量，后续的公司可以将其作为产品的开发指南，同时还能够用于指导这一领域的未来发展。”

另外，有一项小型研究发现肠道菌群或许可以影响锻炼有益作用的效果，即肠道菌群可能决定了运动对糖尿病前期患者糖代谢和胰岛素敏感性的有效程度。

研究人员说：“这一发现，加上我们利用基线微生物标志物对个性化运动反应进行预测，可能会促进个性化生活方式在糖尿病管理的临床干预上的发展。”

虽然运动与肠道菌群互作的具体机制仍存有很多未知，但是这一研究方向确实值得我们的期待。

更多关于运动与肠道菌群的相互作用，推荐阅读该篇 Nature Reviews：

Nature Reviews：肠道菌群与运动的相互作用（年度回顾）

[IF:24.646]

Nature Reviews Endocrinology

① 2019年的多项研究报道了肠道菌群与骨骼肌之间的联系，提示二者之间存在双向交流的沟通机制；② 饮食引起的肠道菌群组成的变化显著影响系统代谢、能量利用率和运动能力；③ 抗生素消除菌群的小鼠在跑步机上的运动时间下降，体外骨骼肌收缩功能受损，恢复肠道菌群可以逆转这些损伤；④ 运动员代谢健康和运动表现的改善与微生物多样性和丰富的细菌种类有关；⑤ 从马拉松选手粪便中分离出一株非典型韦荣球菌，给小鼠灌胃可显著增加其力竭跑步时间。

Microbiota and muscle highway — two way traffic
2019-11-14, doi: 10.1038/s41574-019-0291-6

【主编评语】Nature Reviews最近发表的年度回顾，对2019年关于肠道菌群和骨骼肌间的相互作用研究进行了总结，进一步揭示了肠道菌群是如何响应宿主运动，并在能量利用、肌肉功能和耐力表现方面发挥作用的。推荐阅读！（@nana）

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运动营养：微生物的巨大潜力

根据 Lumina Intelligence 对 20 个国家在线运动营养（SN）的深入分析表明，2019 年，Lumina 所搜集到的全球食品和饮料市场中的运动营养产品，其中只有不到 2%含有益生菌。

Lumina 的市场分析师 Emer Mackle 说：“从我们的研究中可以明显看出，无论是在属水平、种水平还是菌株水平，目前在 SN 市场上使用的益生菌成分的多样性仍然非常有限。”

这意味着益生菌在运动营养行业具有巨大的被“抑制”的潜力，因为它们尚未开发，却又是我们所追求的健康益处的关键之一。

另外，数据还显示，含有益生菌的 SN 产品在网上获得的评论是不含益生菌产品的 2 倍多，得分也高于不含益生菌的产品。这说明，含有益生菌的SN产品或许更受人们欢迎。

虽然益生菌最初被引入到 SN 产品中是为了解决消化问题，但是 Lumina 的数据显示，“健康”是这些 SN 产品中最受欢迎的说法。

Mackle 说：“免疫是运动员和益生菌研究得最多的领域。在商业上，免疫系统的益处在 SN 市场上变得越来越重要，因为免疫的益处会默默地帮助运动员更好地训练，并让他们在比赛日更好地发挥。不过目前SN的这种优势还没有被充分利用。”

Mackle 还补充道：“肌肉恢复是精英运动员和活跃人士所重点关注的。益生菌辅助肌肉恢复是 SN 研究的一个新兴领域。”

目前已有不少公司开始进行益生菌在运动营养上的研发。

瑞典 ProbiAB 公司已经证明其植物乳杆菌 HEAL9 和副干酪乳杆菌按照 8700∶2 的组合可以显著减少反复感冒。

该公司在三个冬季进行了涉及 900 名受试者的双盲、安慰剂随机对照试验（RCT）。

在未患普通感冒的参与者中，益生菌仅在两周后就显示出免疫系统的激活。这一发现加强了之前两项试验的结果，表明了两种菌株混合物的免疫增强作用。

台湾益生菌公司生合生物科技（Synbio Tech）将携一种用于增加肌肉质量的益生菌进入美国运动营养市场。该益生菌叫做植物乳杆菌 TWK10，从台湾泡菜中分离得到，发现有助于增强肌肉和运动耐力。

去年 12 月，该公司的市场部助理 Lisa Chen 在接受 Nutra Ingredients 采访时表示：“我们发现运动营养市场正在增长，我们认为运动益生菌将是益生菌行业的未来趋势。”

虽然益生菌市场的竞争已经十分激烈，但是在运动营养这一市场上，益生菌的竞争似乎才刚刚开始。

无论是人们对益生菌产品的逐步关注，还是越来越多的关于肠道菌群与运动的科学研究，似乎都在透露着，未来，微生物类产品或在运动相关市场占据一席，有可能会成为下一个热门产品。

运动益生菌已开跑，你准备好了吗？

参考资料：

（滑动下方文字查看）
1.https://www.nutraingredients.com/Article/2019/02/11/Probiotics-The-sleeping-giant-of-sports-nutrition2.https://www.mindbodygreen.com/articles/how-does-exercise-affect-our-microbiome3.https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/en/who-would-have-guessed-that-sport-is-impacting-our-gut-microbiota/4.https://www.nutraingredients-usa.com/Article/2019/12/24/Probiotics-for-sports-performance-and-recovery-ISSN-outlines-position-in-new-paper

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作者｜617

编辑｜崔心伟

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