益生菌补剂对运动员健康及运动表现的影响分析

  • 来源:食品安全导刊
  • 关键字:益生菌,运动表现,肠屏障功能
  • 发布时间:2024-06-27 13:51

  李 聪

  (山东师范大学,山东济南 250300)

  摘 要:长时间高强度运动可能导致肠道灌流不足,进而引发免疫功能下降和微生物多样性减少等负面影响。益生菌在调节宿主微生物群方面有积极作用,补充益生菌能够有效缓解运动员长时间高强度运动带来的不利影响,改善运动员身体健康状态,进而提升运动员的运动表现。因此,深入研究益生菌在运动员营养补充和健康管理中的应用,对于提高运动员的运动成绩和保持其身体健康具有重要意义。

  关键词:益生菌;运动表现;肠屏障功能

  益生菌对人体健康有益,可维护肠道健康、促进营养吸收,并具备抗菌和调节免疫功能[1]。对于运动员,补充益生菌可减轻高强度运动带来的负面影响,提升运动表现[2]。然而,目前关于益生菌对运动表现影响的研究结果并不一致。这可能与运动强度、所使用的益生菌类型、剂量以及干预持续时间等多种因素有关。因此,本研究根据现有文献深入探讨了各种益生菌干预对运动表现的直接和间接影响,以期为运动员的营养补充和健康管理提供更为科学的依据。

  1 益生菌的概念

  益生菌的历史可追溯至数千年前,被用于发酵牛奶和水果。直至1965年,益生菌被正式界定为“刺激其他微生物生长的微生物”。世界卫生组织和联合国粮食及农业组织将益生菌定义为“在给予足够量时为宿主提供健康益处的活微生物”。此外,活的微生物物种必须是安全的,对低pH值条件和胆汁酸具有高耐受性,定植于肠道,并且不是抗生素抗性基因的载体[3]。随着科技的进步,越来越多的微生物被认定为益生菌。例如,乳酸菌、双歧杆菌就因其安全性较高被广泛应用于食品中。然而,消费者常混淆益生菌食品和发酵食品,尽管发酵食品如泡菜、酸奶对健康有益,但并非所有发酵食品都符合益生菌标准。近年来,新一代益生菌的研究日益增多,为预防和治疗疾病提供了新的可能性。

  2 益生菌对宿主健康的多元化影响

  2.1 益生菌对肠道微生态的调节与维护

  益生菌在肠道微生态调节与维护中发挥着重要的作用[4]。益生菌能够合成短链脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFA),并通过分泌抗菌物质如细菌素,有效调控肠道环境的酸碱度,进而抑制病原体的繁殖。此外,益生菌还能积极促进上皮屏障的发育与完整性,通过上调紧密连接蛋白(如claudin-1和occludin)的表达,加固肠道黏膜的防御机制。更值得一提的是,益生菌能够增强抗微生物化合物如防御素的分泌,并刺激肠道相关淋巴组织中淋巴细胞的活化,从而进一步增强肠道的免疫功能。因此,益生菌在肠道微生态调节与维护中发挥着多重作用,不仅能够维护肠道环境的平衡,还能增强肠道的防御与免疫能力,为宿主的整体健康提供保障。

  2.2 益生菌与身体机能及感染易感性的关联

  补充益生菌可重塑肠道微生物群,进而提升宿主的整体健康水平。尽管当前关于益生菌影响肠道微生物平衡的临床证据尚且有限,但体外实验和动物研究已初步揭示了益生菌对身体机能的潜在影响[5]。益生菌可通过调节免疫反应、强化抗感染能力、缓解抑郁症状以及维护骨骼肌健康等途径,积极作用于体能表现。同时,部分益生菌菌株具备抑制炎症反应的能力,有助于降低对上呼吸道感染等的易感性,尤其是在免疫系统较为脆弱的个体中,补充益生菌可成为一种有效的预防手段。

  2.3 益生菌对心理健康的积极影响

  近年来,随着对肠道菌群与宿主之间相互作用的深入研究,肠道微生物通过肠-脑轴对宿主心理状态和脑功能的调控作用逐渐显现,成为科学界的研究热点。特别是益生菌,如乳酸杆菌等,在维护肠道健康的同时,也被证实对心理健康具有积极影响。血清素是一种重要的神经递质,与情绪、认知和记忆等心理功能密切相关。乳酸杆菌等益生菌能够优化肠道环境,调节血清素代谢,维持血清素平衡。这种调控作用不仅有助于缓解焦虑、抑郁等心理疾病,还有助于提高个体的认知能力和记忆力。此外,益生菌还可能通过调节免疫系统、减轻炎症反应、改善睡眠质量等多种途径对心理健康产生积极影响。

  2.4 益生菌对肌肉质量与功能的影响

  肠道微生物群落的平衡与肌肉功能及整体健康状态息息相关。在炎症性肠道疾病患者中,微生物群落的转变往往伴随着肌肉功能的下降,说明肠道微生物群落与肌肉之间存在紧密联系。益生菌作为肠道微生态的重要调节剂,在维护肠道健康的同时,也对肌肉质量和功能有积极影响。益生菌可通过调节肠道菌群的平衡,改善营养物质的吸收和利用,减少有害代谢物的产生,从而减轻对肌肉组织的损害。此外,益生菌还可通过调节免疫系统和炎症反应,减少肌肉损伤和修复过程中的炎症反应,促进肌肉组织的再生和修复。因此,针对性地补充益生菌可以优化肠道微生物群落结构,进而提升肌肉性能和整体健康状况,为解决肌肉衰退及相关健康问题提供新的理论依据。

  3 益生菌对运动员运动表现的潜在影响

  3.1 调节免疫系统功能

  运动员常常面临高强度训练、频繁旅行、休息不足以及营养不均衡等挑战,容易遭遇各种健康风险。虽然适度运动有助于提升免疫功能,但长时间、高强度的运动却可能抑制免疫功能,使运动员在“开放窗口期”内对感染更加敏感。此时,益生菌的作用就显得尤为重要,益生菌能够影响黏膜免疫反应,增强巨噬细胞活性,降低促炎细胞因子的表达,从而改善运动员的免疫状态,预防剧烈运动引起的免疫抑制效应,保护运动员的健康。此外,益生菌还有助于增加肝脏和骨骼肌中的糖原储备,并促进对支链氨基酸和谷氨酰胺等关键氨基酸的吸收。这些氨基酸是蛋白质合成的重要组成部分,对于运动员的肌肉恢复和力量提升至关重要。同时,肠道菌群通过肠轴作用,能够改善肌肉力量和功能,进一步提升运动员的运动表现。益生菌在调节抗炎细胞因子、免疫球蛋白水平、免疫细胞增殖以及T细胞产生促炎细胞因子等方面也发挥着重要作用,有助于改善运动员的身体状态,减轻运动后的疲劳、疼痛等不适感,提高情绪稳定性和注意力集中度,进而提升运动表现。因此,益生菌在维护运动员免疫系统功能和提升运动表现方面发挥着不可忽视的作用。运动员在日常训练和比赛中,可以通过合理的饮食和补充益生菌来保持健康、增强体能,从而取得更好的运动成绩[6]。

  3.2 调节胃肠系统与肠道菌群

  益生菌作为一类对人体有益的微生物,其在调节胃肠系统与肠道菌群方面扮演着至关重要的角色[7]。对于运动员而言,其独特的生理状态与训练需求使得益生菌的补充尤为关键。益生菌通过调节肠道菌群平衡,优化肠道微环境,进而对运动员的胃肠道健康产生积极影响。益生菌能够降低肠上皮屏障的通透性,减少炎症细胞因子的产生,有效缓解胃肠道紊乱症状,提高运动员的消化与吸收能力。此外,在长时间的训练和比赛中,运动员们往往会出现疲劳感,而益生菌能产生短链脂肪酸等有益代谢物,为运动员提供能量支持,延缓运动疲劳的产生。因此,建议运动员在日常饮食中合理补充益生菌,可以通过摄入含有益生菌的食品或饮料等来实现。通过合理补充益生菌,运动员可更好地维护肠道健康、增强免疫能力并提升运动成绩。

  3.3 提高营养物质的生物利用度

  营养物质的生物利用度对运动员的耐力表现有重要影响。在长时间的耐力运动中,内脏氧化应激、缺氧、机械应力、运动引发的高热以及碳水化合物吸收不良等因素常常导致运动员的胃肠道功能受到影响。特别地,碳水化合物吸收的减少被认为是影响超过60 min耐力运动表现的关键因素。近年来,益生菌因其对肠道健康的积极影响而受到广泛关注。益生菌可通过维护肠道的完整性,进而在长时间运动中改善碳水化合物和氨基酸的吸收,从而对运动表现产生积极影响。其中,优化肠道菌群组成以提高蛋白质水解活性,是益生菌作用的一个重要方面。此外,益生菌还有助于增强人体对植物蛋白中氨基酸的吸收,尽管植物蛋白通常被认为是较低质量的蛋白质来源,但其中的支链氨基酸对于蛋白质代谢至关重要。因此,补充益生菌可提高蛋白质的生物利用度,从而进一步提高运动员的运动表现。除了对蛋白质吸收的影响外,益生菌与无机铁的吸收之间也存在密切的联系。铁是参与氧气运输、线粒体能量产生以及细胞免疫反应的关键元素。运动员若缺铁,其运动表现和训练适应性都可能受到不利影响。因此,提高铁的吸收成为改善运动员铁状态、预防缺铁的有效策略。综上所述,益生菌在提高运动员营养物质生物利用度、优化肠道健康以及改善运动表现方面展现出了巨大的潜力。

  3.4 提高有氧能力

  肠道微生物菌群与运动员的有氧能力之间存在着密切的联系。研究发现,肠道微生物菌群的改变会影响环状短链脂肪酸的水平,进而对造血和红细胞生成产生影响。在肥胖、营养不良或使用抗生素等情况下,肠道微生物群可能失衡,导致造血功能受到抑制。益生菌作为调节肠道微生物菌群的有效手段,可通过改善肠道内的微生物菌群和某些代谢物的合成,对运动员的有氧表现和耐力产生积极影响[8]。最大摄氧量是衡量有氧能力的常用指标,研究表明益生菌能够通过增加最大摄氧量来提升耐力,但这一作用在运动员身上的确切效果尚未得到研究证实。值得注意的是,在有训练经验的运动员中,由于补偿性因素的存在,最大摄氧量与运动表现之间的相关性可能会减弱。这意味着,单纯依赖最大摄氧量指标不能全面判断益生菌对运动员有氧能力的影响。因此,在评估益生菌对运动员有氧能力的潜在影响时需要综合考虑多种因素,进行更多细致的研究和临床试验。

  4 结语

  益生菌对宿主的肠道微生态、身体机能、心理健康等有积极影响,运动员通过补充益生菌可调节免疫系统功能、肠胃系统与肠道菌群,提高营养物质的生物利用度和有氧能力,保持健康、增强体能,从而取得更好的运动成绩。因此,益生菌在运动员营养补充与健康管理中占据关键地位,其在食品领域具有广阔的应用前景和价值。

  参考文献

  [1]陈俊飞,陈健豪,曹佩江.益生菌补充剂与人体免疫调节功能[J].科技导报,2023,41(23):14-19.

  [2]王海洋.运动员最佳膳食补充剂[J].健与美,2021(10):104-105.

  [3]魏婷,刘付燕,马明.益生菌功效及隐患[J].科学,2019,71(3):29-33.

  [4]张力双,袁小青,徐梦珂,等.益生菌补充剂对青少年肥胖患者脂代谢及肠道菌群结构的调节作用[J/OL].中国医院药学杂志:1-5[2024-04-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1204.R.20240311.1728.010.html.

  [5]刘海明.益生菌补充干预运动员竞技运动表现的研究进展[J].山东体育学院学报,2021,37(5):83-90.

  [6]徐英微.益生菌补充剂对体育运动员身体健康的影响[J].食品研究与开发,2021,42(11):227-228.

  [7]李旻,邵政,张彩凤.益生菌补充剂影响运动员健康的研究进展[J].江西科学,2014,32(6):846-849.

  [8]刘玉洁,刘静民.益生菌补充对耐力运动员健康的影响[J].文体用品与科技,2018(20):152-153.

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