李聰
摘 要:長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致腸道灌流不足,進(jìn)而引發(fā)免疫功能下降和微生物多樣性減少等負(fù)面影響。益生菌在調(diào)節(jié)宿主微生物群方面有積極作用,補(bǔ)充益生菌能夠有效緩解運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的不利影響,改善運(yùn)動(dòng)員身體健康狀態(tài),進(jìn)而提升運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。因此,深入研究益生菌在運(yùn)動(dòng)員營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充和健康管理中的應(yīng)用,對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)和保持其身體健康具有重要意義。
關(guān)鍵詞:益生菌;運(yùn)動(dòng)表現(xiàn);腸屏障功能
Analysis of the Effects of Probiotic Supplementation on Athletes Health and Athletic Performance
LI Cong
(Shandong Normal University, Jinan 250300, China)
Abstracts: Prolonged high-intensity exercise may lead to inadequate intestinal perfusion, which in turn triggers negative effects such as decreased immune function and reduced microbial diversity. Probiotics play a positive role in regulating the host microbiota, and supplementation with probiotics can effectively alleviate the negative effects of prolonged high-intensity exercise, improve the health status of athletes, and thus enhance athletic performance. Therefore, in-depth research on the application of probiotics in nutritional supplementation and health management of athletes is of great significance in improving athletic performance and maintaining their physical health.
Keywords: probiotics; athletic performance; intestinal barrier function
益生菌對(duì)人體健康有益,可維護(hù)腸道健康、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收,并具備抗菌和調(diào)節(jié)免疫功能[1]。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員,補(bǔ)充益生菌可減輕高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的負(fù)面影響,提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[2]。然而,目前關(guān)于益生菌對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響的研究結(jié)果并不一致。這可能與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、所使用的益生菌類型、劑量以及干預(yù)持續(xù)時(shí)間等多種因素有關(guān)。因此,本研究根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)深入探討了各種益生菌干預(yù)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的直接和間接影響,以期為運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充和健康管理提供更為科學(xué)的依據(jù)。
1 益生菌的概念
益生菌的歷史可追溯至數(shù)千年前,被用于發(fā)酵牛奶和水果。直至1965年,益生菌被正式界定為“刺激其他微生物生長(zhǎng)的微生物”。世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織將益生菌定義為“在給予足夠量時(shí)為宿主提供健康益處的活微生物”。此外,活的微生物物種必須是安全的,對(duì)低pH值條件和膽汁酸具有高耐受性,定植于腸道,并且不是抗生素抗性基因的載體[3]。隨著科技的進(jìn)步,越來(lái)越多的微生物被認(rèn)定為益生菌。例如,乳酸菌、雙歧桿菌就因其安全性較高被廣泛應(yīng)用于食品中。然而,消費(fèi)者?;煜嫔称泛桶l(fā)酵食品,盡管發(fā)酵食品如泡菜、酸奶對(duì)健康有益,但并非所有發(fā)酵食品都符合益生菌標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái),新一代益生菌的研究日益增多,為預(yù)防和治療疾病提供了新的可能性。
2 益生菌對(duì)宿主健康的多元化影響
2.1 益生菌對(duì)腸道微生態(tài)的調(diào)節(jié)與維護(hù)
益生菌在腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)與維護(hù)中發(fā)揮著重要的作用[4]。益生菌能夠合成短鏈脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFA),并通過(guò)分泌抗菌物質(zhì)如細(xì)菌素,有效調(diào)控腸道環(huán)境的酸堿度,進(jìn)而抑制病原體的繁殖。此外,益生菌還能積極促進(jìn)上皮屏障的發(fā)育與完整性,通過(guò)上調(diào)緊密連接蛋白(如claudin-1和occludin)的表達(dá),加固腸道黏膜的防御機(jī)制。更值得一提的是,益生菌能夠增強(qiáng)抗微生物化合物如防御素的分泌,并刺激腸道相關(guān)淋巴組織中淋巴細(xì)胞的活化,從而進(jìn)一步增強(qiáng)腸道的免疫功能。因此,益生菌在腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)與維護(hù)中發(fā)揮著多重作用,不僅能夠維護(hù)腸道環(huán)境的平衡,還能增強(qiáng)腸道的防御與免疫能力,為宿主的整體健康提供保障。
2.2 益生菌與身體機(jī)能及感染易感性的關(guān)聯(lián)
補(bǔ)充益生菌可重塑腸道微生物群,進(jìn)而提升宿主的整體健康水平。盡管當(dāng)前關(guān)于益生菌影響腸道微生物平衡的臨床證據(jù)尚且有限,但體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物研究已初步揭示了益生菌對(duì)身體機(jī)能的潛在影響[5]。益生菌可通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、強(qiáng)化抗感染能力、緩解抑郁癥狀以及維護(hù)骨骼肌健康等途徑,積極作用于體能表現(xiàn)。同時(shí),部分益生菌菌株具備抑制炎癥反應(yīng)的能力,有助于降低對(duì)上呼吸道感染等的易感性,尤其是在免疫系統(tǒng)較為脆弱的個(gè)體中,補(bǔ)充益生菌可成為一種有效的預(yù)防手段。
2.3 益生菌對(duì)心理健康的積極影響
近年來(lái),隨著對(duì)腸道菌群與宿主之間相互作用的深入研究,腸道微生物通過(guò)腸-腦軸對(duì)宿主心理狀態(tài)和腦功能的調(diào)控作用逐漸顯現(xiàn),成為科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。特別是益生菌,如乳酸桿菌等,在維護(hù)腸道健康的同時(shí),也被證實(shí)對(duì)心理健康具有積極影響。血清素是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),與情緒、認(rèn)知和記憶等心理功能密切相關(guān)。乳酸桿菌等益生菌能夠優(yōu)化腸道環(huán)境,調(diào)節(jié)血清素代謝,維持血清素平衡。這種調(diào)控作用不僅有助于緩解焦慮、抑郁等心理疾病,還有助于提高個(gè)體的認(rèn)知能力和記憶力。此外,益生菌還可能通過(guò)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、減輕炎癥反應(yīng)、改善睡眠質(zhì)量等多種途徑對(duì)心理健康產(chǎn)生積極影響。
2.4 益生菌對(duì)肌肉質(zhì)量與功能的影響
腸道微生物群落的平衡與肌肉功能及整體健康狀態(tài)息息相關(guān)。在炎癥性腸道疾病患者中,微生物群落的轉(zhuǎn)變往往伴隨著肌肉功能的下降,說(shuō)明腸道微生物群落與肌肉之間存在緊密聯(lián)系。益生菌作為腸道微生態(tài)的重要調(diào)節(jié)劑,在維護(hù)腸道健康的同時(shí),也對(duì)肌肉質(zhì)量和功能有積極影響。益生菌可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群的平衡,改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,減少有害代謝物的產(chǎn)生,從而減輕對(duì)肌肉組織的損害。此外,益生菌還可通過(guò)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和炎癥反應(yīng),減少肌肉損傷和修復(fù)過(guò)程中的炎癥反應(yīng),促進(jìn)肌肉組織的再生和修復(fù)。因此,針對(duì)性地補(bǔ)充益生菌可以優(yōu)化腸道微生物群落結(jié)構(gòu),進(jìn)而提升肌肉性能和整體健康狀況,為解決肌肉衰退及相關(guān)健康問(wèn)題提供新的理論依據(jù)。
3 益生菌對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的潛在影響
3.1 調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能
運(yùn)動(dòng)員常常面臨高強(qiáng)度訓(xùn)練、頻繁旅行、休息不足以及營(yíng)養(yǎng)不均衡等挑戰(zhàn),容易遭遇各種健康風(fēng)險(xiǎn)。雖然適度運(yùn)動(dòng)有助于提升免疫功能,但長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)卻可能抑制免疫功能,使運(yùn)動(dòng)員在“開(kāi)放窗口期”內(nèi)對(duì)感染更加敏感。此時(shí),益生菌的作用就顯得尤為重要,益生菌能夠影響?zhàn)つっ庖叻磻?yīng),增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性,降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá),從而改善運(yùn)動(dòng)員的免疫狀態(tài),預(yù)防劇烈運(yùn)動(dòng)引起的免疫抑制效應(yīng),保護(hù)運(yùn)動(dòng)員的健康。此外,益生菌還有助于增加肝臟和骨骼肌中的糖原儲(chǔ)備,并促進(jìn)對(duì)支鏈氨基酸和谷氨酰胺等關(guān)鍵氨基酸的吸收。這些氨基酸是蛋白質(zhì)合成的重要組成部分,對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的肌肉恢復(fù)和力量提升至關(guān)重要。同時(shí),腸道菌群通過(guò)腸軸作用,能夠改善肌肉力量和功能,進(jìn)一步提升運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。益生菌在調(diào)節(jié)抗炎細(xì)胞因子、免疫球蛋白水平、免疫細(xì)胞增殖以及T細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子等方面也發(fā)揮著重要作用,有助于改善運(yùn)動(dòng)員的身體狀態(tài),減輕運(yùn)動(dòng)后的疲勞、疼痛等不適感,提高情緒穩(wěn)定性和注意力集中度,進(jìn)而提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。因此,益生菌在維護(hù)運(yùn)動(dòng)員免疫系統(tǒng)功能和提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面發(fā)揮著不可忽視的作用。運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練和比賽中,可以通過(guò)合理的飲食和補(bǔ)充益生菌來(lái)保持健康、增強(qiáng)體能,從而取得更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)[6]。
3.2 調(diào)節(jié)胃腸系統(tǒng)與腸道菌群
益生菌作為一類對(duì)人體有益的微生物,其在調(diào)節(jié)胃腸系統(tǒng)與腸道菌群方面扮演著至關(guān)重要的角色[7]。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員而言,其獨(dú)特的生理狀態(tài)與訓(xùn)練需求使得益生菌的補(bǔ)充尤為關(guān)鍵。益生菌通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,優(yōu)化腸道微環(huán)境,進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng)員的胃腸道健康產(chǎn)生積極影響。益生菌能夠降低腸上皮屏障的通透性,減少炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,有效緩解胃腸道紊亂癥狀,提高運(yùn)動(dòng)員的消化與吸收能力。此外,在長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練和比賽中,運(yùn)動(dòng)員們往往會(huì)出現(xiàn)疲勞感,而益生菌能產(chǎn)生短鏈脂肪酸等有益代謝物,為運(yùn)動(dòng)員提供能量支持,延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生。因此,建議運(yùn)動(dòng)員在日常飲食中合理補(bǔ)充益生菌,可以通過(guò)攝入含有益生菌的食品或飲料等來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)合理補(bǔ)充益生菌,運(yùn)動(dòng)員可更好地維護(hù)腸道健康、增強(qiáng)免疫能力并提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
3.3 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度對(duì)運(yùn)動(dòng)員的耐力表現(xiàn)有重要影響。在長(zhǎng)時(shí)間的耐力運(yùn)動(dòng)中,內(nèi)臟氧化應(yīng)激、缺氧、機(jī)械應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)引發(fā)的高熱以及碳水化合物吸收不良等因素常常導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的胃腸道功能受到影響。特別地,碳水化合物吸收的減少被認(rèn)為是影響超過(guò)60 min耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的關(guān)鍵因素。近年來(lái),益生菌因其對(duì)腸道健康的積極影響而受到廣泛關(guān)注。益生菌可通過(guò)維護(hù)腸道的完整性,進(jìn)而在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)中改善碳水化合物和氨基酸的吸收,從而對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生積極影響。其中,優(yōu)化腸道菌群組成以提高蛋白質(zhì)水解活性,是益生菌作用的一個(gè)重要方面。此外,益生菌還有助于增強(qiáng)人體對(duì)植物蛋白中氨基酸的吸收,盡管植物蛋白通常被認(rèn)為是較低質(zhì)量的蛋白質(zhì)來(lái)源,但其中的支鏈氨基酸對(duì)于蛋白質(zhì)代謝至關(guān)重要。因此,補(bǔ)充益生菌可提高蛋白質(zhì)的生物利用度,從而進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。除了對(duì)蛋白質(zhì)吸收的影響外,益生菌與無(wú)機(jī)鐵的吸收之間也存在密切的聯(lián)系。鐵是參與氧氣運(yùn)輸、線粒體能量產(chǎn)生以及細(xì)胞免疫反應(yīng)的關(guān)鍵元素。運(yùn)動(dòng)員若缺鐵,其運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和訓(xùn)練適應(yīng)性都可能受到不利影響。因此,提高鐵的吸收成為改善運(yùn)動(dòng)員鐵狀態(tài)、預(yù)防缺鐵的有效策略。綜上所述,益生菌在提高運(yùn)動(dòng)員營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物利用度、優(yōu)化腸道健康以及改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面展現(xiàn)出了巨大的潛力。
3.4 提高有氧能力
腸道微生物菌群與運(yùn)動(dòng)員的有氧能力之間存在著密切的聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn),腸道微生物菌群的改變會(huì)影響環(huán)狀短鏈脂肪酸的水平,進(jìn)而對(duì)造血和紅細(xì)胞生成產(chǎn)生影響。在肥胖、營(yíng)養(yǎng)不良或使用抗生素等情況下,腸道微生物群可能失衡,導(dǎo)致造血功能受到抑制。益生菌作為調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的有效手段,可通過(guò)改善腸道內(nèi)的微生物菌群和某些代謝物的合成,對(duì)運(yùn)動(dòng)員的有氧表現(xiàn)和耐力產(chǎn)生積極影響[8]。最大攝氧量是衡量有氧能力的常用指標(biāo),研究表明益生菌能夠通過(guò)增加最大攝氧量來(lái)提升耐力,但這一作用在運(yùn)動(dòng)員身上的確切效果尚未得到研究證實(shí)。值得注意的是,在有訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)員中,由于補(bǔ)償性因素的存在,最大攝氧量與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之間的相關(guān)性可能會(huì)減弱。這意味著,單純依賴最大攝氧量指標(biāo)不能全面判斷益生菌對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的影響。因此,在評(píng)估益生菌對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的潛在影響時(shí)需要綜合考慮多種因素,進(jìn)行更多細(xì)致的研究和臨床試驗(yàn)。
4 結(jié)語(yǔ)
益生菌對(duì)宿主的腸道微生態(tài)、身體機(jī)能、心理健康等有積極影響,運(yùn)動(dòng)員通過(guò)補(bǔ)充益生菌可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能、腸胃系統(tǒng)與腸道菌群,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度和有氧能力,保持健康、增強(qiáng)體能,從而取得更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。因此,益生菌在運(yùn)動(dòng)員營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充與健康管理中占據(jù)關(guān)鍵地位,其在食品領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]陳俊飛,陳健豪,曹佩江.益生菌補(bǔ)充劑與人體免疫調(diào)節(jié)功能[J].科技導(dǎo)報(bào),2023,41(23):14-19.
[2]王海洋.運(yùn)動(dòng)員最佳膳食補(bǔ)充劑[J].健與美,2021(10):104-105.
[3]魏婷,劉付燕,馬明.益生菌功效及隱患[J].科學(xué),2019,71(3):29-33.
[4]張力雙,袁小青,徐夢(mèng)珂,等.益生菌補(bǔ)充劑對(duì)青少年肥胖患者脂代謝及腸道菌群結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用[J/OL].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志:1-5[2024-04-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1204.R.20240311.1728.010.html.
[5]劉海明.益生菌補(bǔ)充干預(yù)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的研究進(jìn)展[J].山東體育學(xué)院學(xué)報(bào),2021,37(5):83-90.
[6]徐英微.益生菌補(bǔ)充劑對(duì)體育運(yùn)動(dòng)員身體健康的影響[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2021,42(11):227-228.
[7]李旻,邵政,張彩鳳.益生菌補(bǔ)充劑影響運(yùn)動(dòng)員健康的研究進(jìn)展[J].江西科學(xué),2014,32(6):846-849.
[8]劉玉潔,劉靜民.益生菌補(bǔ)充對(duì)耐力運(yùn)動(dòng)員健康的影響[J].文體用品與科技,2018(20):152-153.