益生菌在运动中的应用

2022年ISSN立场研讨会(ISSN Position Stand 2022)于今年初举行,是迄今为止最受期待的ISSN研讨会之一。今天,我们就来看一下Ralf Jäger博士关于益生菌的演讲:益生菌在运动中的应用  The Use of Probiotics in Sports。

Dr. Ralf Jäger

Ralf Jäger博士的职业生涯始于SKW/Degussa(肌酸产品的领先供应商)的实验室负责人。他也是一名获奖的演讲者,并为同行评议的科学期刊和行业出版物/主流媒体撰写了大量关于运动营养和大脑、关节、心脏和肠道健康的科学论文。他是一名认证运动营养师(CISSN)、国际运动营养学会成员(FISSN),也是领先的同行评议期刊国际运动营养学会期刊(JISSN)的编委会成员。近年来,他为专业运动队、精英运动员和各体育学科的奥林匹克运动员提供咨询。

不同的运动员有不同的营养目标,比如减脂、增加瘦体重,比如提升力量、提高耐力;但他们都有同一个目标:改善运动表现。通过营养干预来改善运动表现,其中就包括了益生菌,帮助免疫健康,促进练后恢复。

益生菌被广泛认为是有益健康的微生物,联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)将益生菌定义为“活的微生物,当服用适量,赋予宿主健康益处”此外,国际奥林匹克委员会(IOC)说,“益生菌是活的微生物,口服几周能增加肠道内有益菌的数量。

人体内大多数细菌都集中于大肠内,抗微生物药物摄入、压力、不良饮食和生活条件都会影响菌群组成,运动员的肠道菌群则更加多样化。一项运动和相关的极端饮食影响肠道微生物多样性的研究表明,运动员的肠道细菌种类要多得多。高蛋白摄入以及高水平的肌酐激酶与细菌多样性正相关,这表明饮食和锻炼都是生物多样性的驱动因素

▍益生菌对运动员免疫系统的影响

运动员的感染风险和训练量呈J形,中等强度的运动可降低感染风险,高强度运动增加感染风险。免疫系统健康对运动员来说是一个真正的问题,运动员可能会因为高负荷的训练(过度伸展、过度训练)而损害他们的免疫功能,从而增加患病的风险,例如URTIs。

一项益生菌发酵乳杆菌VRI-003口服与耐力运动员黏膜免疫的关系研究表明,益生菌减少了一半以上的URTI症状出现天数;在服用益生菌期间,疾病严重程度较低;在运行表现测量中没有观察到差异。此外,Ralf Jäger博士还列举了10项关于益生菌与运动员免疫系统的研究,总的来说,补充益生菌对运动员免疫系统的影响可能是积极和有益的。益生菌补充可能被视为一个可行的饮食补充,在剧烈运动、疾病时期支持免疫功能。

以下7种菌株已被证明可以改善运动员的免疫健康,减少运动诱发感染的发作、严重程度或持续时间:

1) L. fermentum VRI-003 (PCC): 1.2 × 1010 CFU(菌落形成单位)

2) ‍L. casei Shirota‍ (LcS): 6.5 × 109 CFU,每天两次

3) L. delbrueckii bulgaricus, B. bifidum, and S. salivarus thermophilus: 4 × 1010 CFU,作为酸奶饮品

4) B. animalis subsp. lactis BI-04: 2 × 1010 CFU

5) L. gasseri 2.6 × 109 CFU, B. bifidum 0.2 × 109, and B. longum 0.2 × 109 CFU

6) B. bifidum W23, B. lactis W51, E. faecium W54, L. acidophilus W22, L. brevis W63, L. lactis W58: 1 × 1010 CFU

7) L. helveticus Lafti L10: 2 × 1010 CFU

▍益生菌对肠道健康的影响

耐力运动员常出现胃肠道问题,影响营养物质的输送,引起胃肠道症状,降低运动成绩。益生菌补充会影响受过训练的男性肠道屏障、氧化和炎症标志物的文献表明,益生菌改善了肠道通透性(降低环菌素),减少了炎症;然而,没有表现上的好处。

以下3种菌株已被证明可以改善运动员的肠道健康:

1) L. rhamnosus GG: 4 × 1010 CFU,以牛奶饮品的形式

2) B. bifidum W23, B. lactis W51, E. faecium W54, L. acidophilus W22, L. brevis W63, L. lactis W58: 1 ×1010 CFU

3) L. salivarius (UCC118),剂量未知

▍益生菌对运动表现的影响

一项研究表明,补充益生菌可减轻肌肉损伤运动后的表现下降和炎症。运动员损伤肌肉的运动降低了大约30%的表现,而与安慰剂相比,。补充益生菌改善运动24小时和48小时后的活动范围(放松的手臂角度)。而一项针对女性游泳运动员的研究表明,服用益生菌使400米的游泳时间缩短了3.9秒,显著提高有氧适能。

在一些研究中,补充多菌种益生菌可以增加最大摄氧量、有氧能力、训练负荷和疲劳时间,但更多的研究没有发现这种效果。针对肌肉损伤抗阻力运动,补充益生菌(搭配蛋白质)可以加速恢复,减少骨骼肌损伤的疼痛和其他指标。

经验证可提高运动表现的益生菌菌种:

1) B. coagulans GBI-30, 6086 (BC30): 1 × 109 CFU,结合蛋白质对运动恢复有益

2) Encapsulated B. breve BR03 结合 S. thermophilus FP4: 5 × 109 CFU ,都对肌肉损伤后的运动恢复和表现有益

3) L. delbrueckii ssp. bulgaricus: 1 × 105 CFU,能提高最大摄氧量和有氧功率

4) L. acidophilus SPP, L. delbrueckii bulgaricus, B. bifidum, S. salivarus thermophilus: 4 × 1010 CFU,以酸奶饮料的形式摄入可以增加最大摄氧量

5) L. plantarum TWK10: 1 × 1011 CFU,已经被证明可以提高耐力

6) L. acidophilus, L. rhamnosus, L. casei, L. plantarum, L. fermentum, B. lactis, B. breve, B. bifidum和S. thermophilus: 4.5 × 1010 CFU,延长高温下跑步的力竭时间

▍益生菌对氨基酸吸收的影响

一项关于益生菌和植物蛋白的研究表明,益生菌可增加植物蛋白质对氨基酸的吸收,EAAs、BCAAs显著增加。此外,一项研究也表明益生菌可以改善牛奶蛋白对氨基酸的吸收,22个氨基酸中有21个增加。

▲ 图片源自演讲文稿,益生菌对氨基酸吸收的影响对比

但是另一项研究表明,枯草芽孢杆菌DE111没有增加动物蛋白吸收。28天的DE111补充并没有改善健康业余训练成年人血浆亮氨酸、BCAA、EAA或TAA的氨基酸水平。益生菌对蛋白质氨基酸吸收的好处是菌株特异性的。

▍总 结

益生菌是活的微生物,当摄入足够的量时,会带来健康益处,其中肠道和免疫健康是研究最多的。益生菌对健康的益处是依赖于菌种和剂量的。

一个人的肠道菌群组成主要与运动量和蛋白质摄入量有关。运动人群有不同的肠道菌群组成,这似乎反映了宿主的活动水平。因此,运动员的肠道中有特定的益生菌菌株,可以增加对关键营养素的吸收,并影响多种食物成分的药理和生理特性。

此外,过度的训练负荷、心理压力、睡眠紊乱和极端的环境可能会导致运动员的免疫抑郁,使他们面临呼吸道感染的风险。由于70%的免疫系统位于肠道,益生菌补充剂已被证明可以促进健康的免疫反应