摄入螺旋藻8周对足球运动员肠道菌群的影响

【作者】 张雨亭； 李晓寒； 吴玮； 李京毅； 陈海荣； 张峭霖； 陈海敏； 裘琴儿；

【机构】 宁波大学；

【摘要】 研究目的:肠道菌群是指生活在人类肠道内的微生物群落,包括细菌、真菌、病毒等。随着对肠道菌群的研究日益深入,越来越多的证据表明肠道微生物群落与人类健康密切相关,菌群参与许多生理过程,如能量代谢、免疫调节、神经调节等。许多因素会影响肠道微生物群,形成高度动态和个体化的复杂肠道生态系统。有研究对比了久坐健康人群和运动员的粪便微生物群特征,虽然运动员类型在肠道微生物群α和β多样性方面没有差异,但它与几种细菌的相对丰度显着相关。例如,在属水平上,粪杆菌属、梭菌属较高,而双歧杆菌属和副杆菌属在健美运动员中以较低水平存在。这些差异可能与研究中运动员的营养状况有关。运动员作为一个特殊的群体,由于其高强度的训练和比赛,其身体状态和肠道菌群组成可能存在一些特殊之处。运动员肠道微生物组可能具有为组织修复做好准备的功能能力,以及通过增加碳水化合物代谢,细胞结构和核苷酸生物合成能力从饮食中获取能量的更大能力。所以这可能表明身体活动是微生物群与宿主代谢之间存在相关性。在过去的几年中,许多研究已经探讨了运动员的肠道微生物群落及其与运动表现、免疫功能和营养代谢等方面的关系。然而,对于运动员与肠道微生物群落之间的关系还有很多未知的领域需要深入探讨。肠道菌群在运动员高强度训练期间可能会发生一些改变。有研究发现,高强度训练可以导致肠道菌群的多样性降低,其中一些有益的菌群数量也会下降。反而,一些有害的菌群数量可能会增加,这可能会导致肠道炎症和其他健康问题。还有一些研究表明,运动对肠道菌群的影响可能是正面的。例如,有研究发现长期进行适度运动可以促进有益菌群的生长,减少有害菌群的数量,并且增强肠道黏膜屏障的功能。此外,运动也可以改善身体代谢功能,降低慢性疾病的风险。有研究表明,螺旋藻的摄入可能会增加人体肠道菌群的多样性,特别是益生菌的丰度。例如,有研究团队发现螺旋藻补充剂可以增加人类肠道中益生菌的数量和多样性。还有研究人员发现螺旋藻的摄入可以改变肠道菌群的组成,特别是可以增加某些有益菌的丰度,提升肠道的屏障功能。螺旋藻可以增加益生菌的丰度还可以改善肠道菌群与宿主健康之间的关系。例如,螺旋藻补充剂可以降低肥胖老鼠的血糖、血脂和体重,并增加它们的肠道黏膜屏障功能。螺旋藻与肠道菌群研究的结果是多方面的,这表明螺旋藻可能是一种有潜力的改善肠道菌群健康的营养补充剂。研究方法:本研究共招募20名高水平11人制男子足球运动员,采用随机对照双盲安慰剂实验,将队员随机分为安慰剂组(Placebo,PB组)和螺旋藻组(Spirulina,SP组)。使用独立样本t检验确认实验前各组间的基线值无显著性差异,然后使用配对样本t检验对分析各组各项指标在实验前后的差异。并且使用独立样本t检验对后测的组间差异进一步验证组间差异。由实验操作人员每周定时定量将不同补剂分发给各组,并且通过问卷和口头督促对服用过程进行监督,每人每天摄入6g,共计8周。研究结果:在对两组运动员肠道菌群的分析中,与PB前测数据相比,PB组在运动8周后厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度出现了显著的下降(p=0.01),变形菌门(p=0.02)和酸杆菌门(p=0.03)的相对丰度出现了显著的增加。SP组在实验前后的门水平上没有发现菌群的相对丰度之间存在统计学差异(p>0.05)。后测门水平数据对比发现,PB组的变形菌门、放线菌门相对丰度显著大于SP组,酸杆菌门显著小于SP组。属水平数据分析发现,PB组的肠球菌属、拟杆菌属在实验结束后显著下降,PB组的大肠杆菌-志贺菌属(p=0.01)、链球菌属显著增加(p=0.02)。SP组的拟杆菌属(p=0.04)、巨单胞菌属相对丰度上升(p=0.01),双歧杆菌属(p=0.01)和罕见小球菌属(p=0.02)显著下降,其他菌属的前后变化均没有显著性差异(p>0.05)。后测组间对比发现PB组的肠球菌属、拟杆菌属和巨单胞菌属显著小于SP组,大肠杆菌-志贺菌属(p=0.01)、罕见小球菌属(p=0.02)、双歧杆菌属(p=0.02)和链球菌属(p=0.02)的相对丰度显著大于SP组。肠道菌群方面,两组的菌群多样性和相对丰度在实验前后和组间比较中均没有显著差异,但在物种组成上存在较小的差异。通过门水平观察,PB组在实验后厚壁菌门、拟杆菌门的相对丰度出现了显著的下降,而变形菌门和酸杆菌门的相对丰度出现了显著的增加。SP组在门水平上未发现有统计学意义的变化。后测组间对比中,PB组的变形菌门和放线菌们相对丰度显著大于SP组,酸杆菌门显著小于SP组。通过属水平对菌群组成进行进一步的分析,PB组的肠球菌属、拟杆菌属显著下降,大肠杆菌-志贺菌属、链球菌属显著增加。SP组的拟杆菌属、巨单胞菌属相对丰度上升。双歧杆菌属和罕见小球菌属显著下降。后测组间对比发现PB组的肠球菌属、拟杆菌属和巨单胞菌属显著小于SP组,大肠杆菌-志贺菌属、罕见小球菌属、双歧杆菌属以及链球菌属的相对丰度大于SP组。研究结论:螺旋藻对摄入组肠道菌群的稳定性有很好的维持作用,促进了运动员的肠道健康。这些机制可能是通过其抗氧化、营养、免疫调节功能实现的,进一步详细的机制有待进一步的研究。更多还原