腸道微生物組如何影響運動能力，「精英腸道微生物組」真的存在嗎

作者：谷禾健康

本文由谷禾健康整理編譯自：VIOME TEAM, 2020 Gut Microbiome Health and Cellular Health are the Keys to Optimizing Physical Performance AND How Athletic Performance is affected by your Gut Microbiome, Cellular, and Mitochondrial Health.

想像一下如果有一天，您可以模仿最優秀的運動員的微生物組和細胞健康狀況，從而可以跑得更快，跳得更高，也就是說可以提高自己的運動能力。是不是感覺很神奇？

每個人身上都充滿了微生物，而運動員身上的微生物可以為他們的比賽提供優勢。

這要從腸道微生物組開始說起。我們都知道，每個人都有數萬億種細菌，病毒和真菌，它們生活在人體的多個微生物生態系統中，稱為微生物組。

對於運動員來說，腸道微生物在他們的表現和恢復速度方面起著更加重要的作用。

腸道微生物負責幫助我們的身體分解碳水化合物，纖維，蛋白質，調節能量[1]。這些微生物影響身體的炎症反應，壓力適應力，神經功能，甚至影響精神力量，所有這些對於運動都很重要[2]。

設想如果你的細胞健康狀況不佳或不佳，這可能意味著您的細胞功能無法有效發揮，能量產生低下或細胞由於氧化應激，炎症或環境毒素而處於應激狀態。

基因組和轉錄組測序技術的發展以及人工智慧處理圍繞能量調節和運動恢復的大量數據的能力使研究人員探索了以下問題：

「微生物組分析可以幫助我們預測下一位偉大的運動員嗎？」

「將來，我們能否從精英運動員身上收穫微生物，並將高性能的微生物能力傳遞給其他人？」

「食物和營養會通過在細胞乃至線粒體水平上積極影響他們的身體，從而影響運動員的恢復能力，增強免疫力以幫助他們訓練和比賽嗎？」

「基於性能的益生菌和益生菌會被廣泛使用嗎？」

儘管沒有人能預測未來，但探索這些問題的過程會帶來許多可能性。

哈佛大學的研究人員發現「精英腸道菌群」

運動表現，恢復能力，甚至運動員從事的運動類型都與特定的微生物有關。現在，這些發現促使研究人員尋找增加腸道中有益細菌的多樣性和豐富度的方法，以獲得更好的運動能力和更快的恢復能力。

在一項研究中，哈佛大學的研究人員從波士頓馬拉松比賽訓練的運動員的腸道微生物樣本中取樣。研究人員在馬拉松比賽後再次對參與者進行了測試，發現人體分解乳酸所需的一種細菌數量激增。這些科學家認為，這種特定細菌的增加是對體內乳酸水平升高的一種反應，因為它是它們的主要食物來源[3]。

他們的發現引出了一個問題：這種細菌將來是否可以用於降低體內乳酸水平並可能加快恢復時間？

在另一項研究中，哈佛大學的科學家將賽艇運動員的腸道微生物組與超級馬拉松運動員進行了比較，發現其組成存在明顯差異，這表明特定的運動可能會促進特定的微生物生態系統[2]。

這些研究的發現，不僅使公司尋求創造基於性能的益生菌和益生菌，更是促使一些科學家們相信，將來他們將能夠挖掘精英運動員的微生物組來幫助他人。

微生物組影響運動表現的九種方式

看到這裡，或許你會有這樣的疑問，微生物組是如何準確地影響運動能力？以下是微生物組影響運動表現的九種方式：

01 減 少 炎 症

腸道微生物組在炎症中起著重要作用：升高或降低炎症水平。炎症會干擾運動表現，減慢恢復速度，並且是許多慢性疾病的根本原因。

腸道微生物組失衡或營養不良與炎性疾病相關（我們前面的文章有闡述過：炎症性腸病中宿主與微生物群的相互作用），因此保持健康的微生物組有助於減少全身炎症至關重要[6]。

此外，現在可以更容易地看到人體細胞的炎症水平，這可能是由腸道微生物群和環境因素（病原體、壓力、運動等）共同觸發的。

02 提 高 能 量 水 平

當腸道微生物組保持平衡和健康時，它可以幫助提高能量水平，並且線粒體可以調節和產生細胞能量，因此，對人體和微生物健康都至關重要。通過以下方式，可以轉化為更好的性能：

通過更好的乳酸分解來減輕疲勞[7]

控制氧化還原功能，可以延遲疲勞症狀[8]

增加ATP水平，你的分子能量[9]

調節新陳代謝[4]

向線粒體提供必需的代謝產物–細胞的動力源[9]

調節能量的收集，存儲和消耗[4]

03 增 強 精 神 力 量

這個聽起來有點不可思議，其實我們的腸道微生物會沿著迷走神經與大腦對話。腸道微生物在心理健康狀況中起著重要作用。

腸道微生物失衡，則可能導致精神疾病。腸道失衡或營養不良甚至與焦慮和抑鬱有關（我們前面的文章有闡述過：深度解讀 | 腸道菌群和中樞神經系統的關係）。腸腦軸是塑造精神力量中看不見的手，對於那些承受不起壓力的職業運動員來說，這是必不可少的。

04 塑 造 理 想 的 身 體 成 分

腸道微生物組有助於身體更有效地運轉。平衡的腸道會影響以下方面，因此通常更容易健康：

身體成分

白色與棕色脂肪

膳食對血糖的反應

05 強 健 骨 骼

微生物組通過激素和免疫系統調節幫助建立骨骼質量和強度。均衡的腸道菌群也可以增加鈣和鎂的礦物質吸收。在運動相關的創傷中，功能正常的微生物組可以加速骨骼癒合[11]。

06 幫 助 營 養 吸 收 和 使 用

平衡的微生物組對於更好地吸收和使用營養至關重要。如果您的腸道微生物組有炎症且不平衡，則微生物是為了努力存活下來，而不是提取必需的維生素，蛋白質和酶。

此外，腸道菌群還通過將消化道無法加工的食物轉化為生存所需的營養來提供營養[12]。為了使運動員在巔峰時期表現出色，他們需要擁有蓬勃發展的腸道微生物群。

07 提 升 水 合 狀 態

腸道微生物組與運動過程中適當的水分調節有關，這意味著人體可以更有效地利用水。另外，腸內膜的完整性是適當水合作用的關鍵因素，健康的腸道微生物組也有助於維持水分[13]。

08 改 善 睡 眠

腸道微生物組失衡（功能失調）與睡眠質量差和認知靈活性降低有關，因為腸道微生物組控制著各種激素（例如皮質醇，5-羥色胺和GABA）的水平，所有這些激素都會影響睡眠質量[14]。微生物群還影響褪黑素的產生，這對於適當的睡眠-覺醒周期是必不可少的[15]。

高質量的睡眠、良好的腸道健康、能量水平和表現都存在於一個強化循環中，這些循環既可以相互促進，也可以拖累你。運動員知道他們需要適當的睡眠才能表現良好。但是，許多人可能沒有意識到，有一種促進睡眠神經遞質的藥是在自己的腸道內產生的。

09 抗 氧 化 防 御 系 統

人體內有一個強大的系統，稱為抗氧化防禦系統，即氧化還原信號，它使用抗氧化酶使您保持健康。運動員需要這套系統處於良好的工作狀態，才能始終保持出色的表現並保持比賽的最高水準。

健康的氧化還原狀態與均衡的腸道微生物組有關。這個腸道微生物組調節的抗氧化酶系統[8,16]：

防止運動引起的組織損傷

防止劇烈運動引起的氧化損傷

與運動員的身體狀況有關

減輕身體疲勞

改善運動表現

通常，密集和持續的運動訓練以及高水平的競爭會產生大量的自由基，這些自由基可能超過典型人體的能力。這使運動員容易受到氧化應激的影響，並更有可能累積有害的炎症。

腸道微生物組學和人類細胞科學的未來是性能科學的未來

健康飲食（多樣性飲食）是一個很好的開始。你可以通過飲食把你的運動表現提升到一個新的水平，特別是支持屬於你獨特的微生物群和身體的飲食。

谷禾健康腸道菌群健康檢測服務結合了高通量測序技術，大數據和人工智慧，可以幫助您了解健康的獨特需求以及獨特的食物並補充建議。幫助您微調腸道微生物組的功能，以最大程度地減少有害代謝物的產生並最大化有益代謝物的產生。

參考文獻

1. Blaser MJ. The microbiome revolution. J Clin Invest. 2014;124(10):4162-4165. doi:10.1172/JCI78366

2. Christopher Bergland Does Gut Microbiome Influence Mindset and Mental Toughness?Harvard researchers link specific gut microbiota with peak athletic performance. 2017

3. Torrice M. A Conversation with Jonathan Scheiman. ACS Cent Sci. 2017;3(10):1057-1058. doi:10.1021/acscentsci.7b00470

4. Monda V, Villano I, Messina A, et al. Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effects. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:3831972. doi:10.1155/2017/3831972

5. Endurance exercise and gut microbiota: A review.Author links open overlay panelNúriaMachabDolorsFuster-Botellaa June 2017, Pages 179-197

6. Clemente JC, Manasson J, Scher JU. The role of the gut microbiome in systemic inflammatory disease. 2018 BMJ ;360:j5145

7. Pessione E. Lactic acid bacteria contribution to gut microbiota complexity: lights and shadows. Front Cell Infect Microbiol. 2012;2:86. Published 2012 Jun 22. doi:10.3389/fcimb.2012.00086

8. Neish AS. Redox signaling mediated by the gut microbiota. Free Radic Res. 2013;47(11):950-957. doi:10.3109/10715762.2013.833331

9. Clark A, Mach N. The Crosstalk between the Gut Microbiota and Mitochondria during Exercise. Front Physiol. 2017;8:319. Published 2017 May 19. doi:10.3389/fphys.2017.00319

10. Davis CD. The Gut Microbiome and Its Role in Obesity. Nutr Today. 2016;51(4):167-174. doi:10.1097/NT.0000000000000167

11. Xu X, Jia X, Mo L, et al. Intestinal microbiota: a potential target for the treatment of postmenopausal osteoporosis. Bone Res. 2017;5:17046. Published 2017 Oct 4. doi:10.1038/boneres.2017.46

12. Krajmalnik-Brown R, Ilhan ZE, Kang DW, DiBaise JK. Effects of gut microbes on nutrient absorption and energy regulation. Nutr Clin Pract. 2012;27(2):201-214. doi:10.1177/0884533611436116

13. Colgan SP. Swimming through the gut: implications of fluid transport on the microbiome. Dig Dis Sci. 2013;58(3):602-603. doi:10.1007/s10620-013-2575-3

14. Galland L. The gut microbiome and the brain. J Med Food. 2014;17(12):1261-1272. doi:10.1089/jmf.2014.7000

15. Anderson JR, Carroll I, Azcarate-Peril MA, et al. A preliminary examination of gut microbiota, sleep, and cognitive flexibility in healthy older adults. Sleep Med. 2017;38:104-107. doi:10.1016/j.sleep.2017.07.018

16. Neish AS. Redox signaling mediated by the gut microbiota. Free Radic Res. 2013;47(11):950-957. doi:10.3109/10715762.2013.833331

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