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「益生菌」距离运动营养市场还有多远?

图源:摄图网

在运动健身人群中,营养起着关键作用,支持训练、表现和运动后恢复。欧睿国际的数据显示,到2023年,运动营养品预计全球复合年增长率将达到8%,远超其他营养品类增幅3%。

随着中国健身人数及健身房数量大幅增加,运动营养在中国市场也迅速增长。据三体运动2018年的数据显示:中国运动参与人数已达到4,327万人,同时全国有超过46,500家健身房。根据欧睿国际数据,2020年中国运动营养市场规模为37.8亿元,预测2020-2025年的市场复合年增长率为20%,达到95亿元。

2006-2025年中国运动营养市场|图源:欧睿国际

如今,大部分研究仍主要集中在饮食、蛋白质和能量补充对运动员体格、性能等方面的影响,然而,肠道微生物群的作用却被忽视了。

运动与肠道菌群之间的“不解之缘”

长期以来,益生菌一直在消化健康市场占据了主导地位。随着研究深入,人们逐渐发现益生菌在提高运动表现、缩短恢复时间、刺激肌肉生长和脂肪流失等方面同样表现不俗。运动靠代谢提供的能量来支撑的,而机体代谢与肠道菌群又密不可分,那么肠道菌群和运动之间究竟有哪些关联呢?

《Nutrients》发表的一篇综述,回顾了多篇肠道菌群以及益生菌对运动个体的有益影响的研究,并对其进行总结。文章中指出,益生菌对肠道健康和免疫系统功能的影响可能有益于耐力运动员,他们在高强度训练和比赛后经常遇到与胃肠道和免疫健康相关的生理挑战。因此,益生菌补充剂或可通过增加健康训练和比赛天数来间接提高运动员的成绩,甚至有利于耐力的提高。此外,研究人员还提出了益生菌影响运动结果的作用机制。[1]

图:肠道微生物群与运动的相互作用

有规律的体育活动可以调节肠道微生物组成,运动可以改变肠道微生物群,与久坐不动的人相比,运动员的肠道微生物组成更多样,促使健康的微生物种群含量更加丰富。

《Gut Microbes》发表的最新研究,评估了耐力运动员(包括马拉松运动员及越野滑雪运动员)与久坐健康人的肠道菌群差异。研究人员对比分析了14名马拉松运动员、11名越野滑雪运动员及46名久坐健康人的粪便菌群。与久坐者相比,运动员的粪便菌群物种丰富度更高,普氏菌属丰度升高,拟杆菌属丰度降低;通过对运动员的饮食进行分析,研究人员还鉴定出了31个细菌丰度与饮食之间的强关联。这项研究表明,运动员比久坐人群的肠道菌群多样性高,且菌群组成差异显著。[2]

图:与马拉松运动员(MR)和越野滑雪运动员(CCS)相比,Chao1物种丰富度指数(a)和Simpson群落多样性指数(b)的箱形图(*p-value<0.05)

2018年的一项研究进一步证实了运动与肠道菌群之间的关联。该研究要求参与者每周进行3次耐力锻炼,每次进行30~60分钟,为期六周,然后他们发生了以下变化: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,而上述变化与体重、体脂的降低有关。结束六周的锻炼后,受试者恢复自己之前的生活方式,不久后发现几乎所有的改善都消失了。

哪些益生菌,具有运动“潜力”?

肠道微生物是影响宿主代谢、能量平衡和身体组成的关键,当人们发现益生菌在运动营养领域也“大有可为”时,无疑为其拓展了新的运用场景和发展机会。哪种菌才能切实有效影响到人们的运动能力呢?

  • 特定肠道菌将乳酸代谢为丙酸,或可增强运动能力

《Nature Medicine》最新发表的研究发现,运动员肠道内的韦荣球菌与运动能力存在联系。马拉松选手长跑后,肠道菌群中韦荣球菌属丰度上升,研究人员从选手粪便中分离出一株非典型韦荣球菌,给小鼠灌胃发现可显著增加其力竭跑步时间;此外,结肠内灌注丙酸也可增长小鼠力竭跑步时间。[3]

图:移植韦荣球菌后的小鼠(蓝色)与对照组小鼠(红色)的平均运动时间和菌群丰度变化对比

随后,他们对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;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。通过研究进一步揭示,韦荣球菌或是通过将运动生成的乳酸代谢为丙酸,来发挥增强运动性能的作用。

  • 瑞士乳杆菌LAFTI®L10,有助于减轻氧化应激

2016年,Marinkovic等研究人员以39名18-28岁的优秀运动员(每周训练时间大于11小时)为受试者进行一项随机、双盲、安慰剂对照临床试验,用以评估瑞士乳杆菌LAFTI®L10对职业运动员体内IgM、IgG和IgA抗体的影响。结果显示,补充LAFTI®L10(摄入量:200亿CFU/天,服用14周)的运动员上呼吸道感染发作的持续时间显著缩短3.4天,症状数量减少29%。[4]

2018年关于这项研究的事后分析,对其中22名20-24岁的男性受试者进行了研究,发现补充LAFTI®L10降低了高级氧化蛋白产物和丙二醛的水平,表明瑞士乳杆菌LAFTI®L10具有抗氧化特性。此外,与安慰剂组相比,LAFTI®L10显著降低了受试者总胆固醇水平,与基线水平相比,低密度胆固醇(LDL)显著降低,高密度胆固醇(HDL)显著升高,而安慰剂相比无显著变化。

益生菌能够提高机体的抗氧化能力,促进氨基酸的吸收,这一结果使得研究人员看到了益生菌在蓬勃发展的运动营养市场中的巨大发展潜力。2021年1月,新的研究开始评估瑞士乳杆菌LAFTI®L10对长跑运动员的运动耐力、免疫反应和肠道症状的影响。

  • 凝结芽孢杆菌GBI-30,6086,辅助运动人士蛋白质吸收

许多运动人群为了增加肌肉量、促进脂肪分解、以及加速身体恢复时都会注重蛋白质的摄入。Jager发表的一项随机、双盲、安慰剂对照、交叉的人类临床试验中,受试者分为两组,连续两周分别食用乳清蛋白或乳清蛋白加10亿CFU GBI-30,6086。结果发现GBI-30,6086增加了对运动员和对健康受试者身体重要的氨基酸吸收,包括BCAAs(亮氨酸,异亮氨酸,缬氨酸),还有涉及血流调节的瓜氨酸,促进身体恢复的谷氨酰胺。

另一项试验表明,GBI-30,6086被证实能增加必需氨基酸的吸收,包括20%的亮氨酸。随机分组让健康的受试者每天分别服用20g酪蛋白或20g酪蛋白加5亿CFU的GBI-30, 6086,发现酪蛋白加GBI-30对受试者垂直跳跃能力和脂肪质量、肌肉损伤、肌肉恢复有积极影响。[7]

  • 植物乳杆菌PS128,助力运动后恢复

对于大多数普通消费者而言,阻碍他们坚持运动的关键原因之一或许就是运动后的肌肉酸痛甚至损伤了。而植物乳杆菌PS128可以改善炎症和氧化应激,提高运动性能。研究发现,补充植物乳杆菌PS128一段时间后,显著提高了铁人三项比赛后恢复期的最大力量、疲劳指数、耐力指数[6]。

图:植物乳杆菌PS128对运动性能和身体成分的影响

益生菌干预可提高运动员的抗氧化能力、减少氧化分子、降低髓过氧化物酶和增加硫氧还蛋白活性,表明益生菌可以降低运动诱导的氧化应激水平。益生菌的补充可以使肠道屏障完整性得到改善、降低胃肠道通透性、提高运动能力、减少全身炎症;在肌肉损伤运动后的恢复过程中服用益生菌,可适度减轻运动后肌肉性能的下降,减少肌肉酸痛感。

  • 植物乳杆菌TWK10™,或可提高运动耐力

既往研究证实,植物乳杆菌TWK10™有益于肌肉性能,增加肌肉质量和葡萄糖利用率,以及具有强大的抗疲劳效果,可以进一步提高运动性能,延长耐力运动时间。

另一项人体临床双盲试验,纳入未受专业训练的54名男性与女性随机分配至安慰剂组、低剂量TWK10™组(3×1010CFU/天)和高剂量TWK10™组(9×1010CFU/天),试验时长为六周,观察TWK10™对运动表现、身体组成和运动疲劳相关因子的影响。结果表明,相比安慰剂组,TWK10™组运动耐力和改善疲劳相关指标如乳酸、血氨、葡萄糖、激酸肌酶的浓度皆有上升,干预剂量越高效果也会加倍。在TWK10™的高剂量组中,菌群组成与安慰剂组相比有显著差异,受试者体脂肪有所减少,肌肉量明显增加。[7]

TWK10™的干预与受试者体脂肪、肌肉量以及运动耐力的关系|制图:新营养

“运动益生菌”,市场尚待教育

尽管益生菌与运动表现之间的联系已被证实,但大众消费者却普遍缺乏相关认知,这是益生菌在运动营养领域的发展阻碍之一。在美国,81%的消费者认可肠道与整体健康之间的关联[8],但只有极少数消费者会特别关注不同种类的益生菌如何支持运动耐力和恢复。因此,要想使得益生菌在运动营养市场进一步增长,首先需要企业对消费者进行教育,纠正过去传递的错误认知和信息,并通过强有力的科学研究支撑结论。

目前,运动营养市场上可以采用的益生菌配料在菌属、菌种和菌株方面仍非常有限,但这也意味着大量的新品开发机会。开菲尔发酵乳制品及益生菌龙头老大Lifeway Foods上市益生菌蛋白奶昔TruEnergy,通过擅长的益生菌进军运动营养领域;LYVECAP为运动员量身定制的益生菌饮料,有助于缩短恢复时间、提高比赛成绩、增强免疫力和反应能力。

而益生菌除了对提高耐力运动性能具有广泛的益处,包括提高蛋白质的吸收利用率、提高运动表现或加速运动后恢复等,还被证实可通过肠-脑轴缓解压力症状,对运动员和爱运动的人来说,这一点具有很大的吸引力。

益生菌市场的“战争”已经十分激烈,但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,还是越来越多关于肠道菌群与运动的科学研究,似乎都在透露着:未来,肠道健康类产品或将在运动相关市场占据一席,有可能成为下一个热门产品。2021新营养领跑峰会·第三届「营养盒子」大会暨颁奖盛典(2021年6月3日-5日)即将到来,让我们现场见证“运动益生菌”的崛起之势吧!

参考文献:
[1] Marttinen, M.; Ala-Jaakkola, R.; Laitila, A.; Lehtinen, M.J. Gut Microbiota, Probiotics and Physical Performance in Athletes and Physically Active Individuals. Nutrients, 2020, 12, 2936.
[2] Maria Kulecka, Barbara Fraczek, Michal Mikula, st al. The composition and richness of the gut microbiota differentiate the top Polish endurance athletes from sedentary controls. Gut Microbes. 2020; 11(5):1374-1384.
[3] Jonathan S, Jacob M. L, Theodore A. C, et, al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a
performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism[J]. Nature Medicine, 2019. DOI:10.1038/s41591-019-0485-4.
[4] Michalickova D et al. Lactobacillus helveticus Lafti L10 supplementation modulates mucosal and humoral immunity in elite athletes: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 31, no. 1 (January 2017): 62-70.
[5] Jäger R et al. “Probiotic Bacillus coagulans GBI-30, 6086 improves protein absorption and utilization.” Probiotics and Antimicrobial Proteins, vol. 10, no. 4 (December 2018): 611-615.
[6] Huang WC, Pan CH, Wei CC, Huang HY. Lactobacillus plantarum PS128 Improves Physiological Adaptation and Performance in Triathletes through Gut Microbiota Modulation. Nutrients. 2020 Aug 1;12(8):2315. doi: 10.3390/nu12082315. PMID: 32752178; PMCID: PMC7468698.
[7] Huang WC et al. Effects of Lactobacillus plantarum TWK10 on exercise physiological adaptation, performance, and body composition in healthy humans. Nutrients, vol. 11, no. 11 (November 19, 2019): 2836.
[8] “Probiotics: What matters to consumers fueling this category.” Linkage Research & Consulting. Published online July 10, 2019. Accessed here.

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