2015年，台湾国立体育大学的研究人员发表在《力量与训练研究杂志》上的一项研究首次报道肠道菌群对宿主运动能力的影响，不同的肠道微生物状态可能调节抗氧化酶防御体系改变身体疲劳和运动能力。
研究人员评估了无菌小鼠的抗氧化酶活性以及力竭运动挑战后的耐力运动时间，发现无菌小鼠由于缺乏肠道微生物，抗氧化酶活性和运动能力明显降低。此外，给无菌小鼠单一补充脆弱拟杆菌可以提高耐力运动时间。因此，不同的肠道微生物状态可能影响运动能力，而且依赖于抗氧化酶的活性。游泳测试是动物模型中最常用的评估抗疲劳属性的方法，耐力游泳运动至力竭的时间表明疲劳的程度。与正常小鼠相比，无菌小鼠的游泳运动时间降低约50%，给无菌小鼠单一补充脆弱拟杆菌，游泳运动时间提高约1.7倍，无菌小鼠的游泳运动能力最弱。
抗氧化酶系统有助于防止剧烈运动诱导的氧化损伤，与运动员的体格状态和运动能力有关。抗氧化酶在预防体内氧化应激中发挥重要作用。在力竭运动和高强度运动中，活性氧的产生增加可能诱发氧化应激和组织损伤，抗氧化酶可以缓解运动诱导的氧化应激和身体疲劳。增加抗氧化酶活性可以提高运动能力和减少身体疲劳。
在最近召开的美国化学学会第254届全国会议和展览会上，来自哈佛大学医学院的研究人员介绍了最新的研究结果。一位优秀运动员的杰出成绩不仅是由于其努力的训练，也可能是来源于其消化道细菌的天然优势。科学家已经在长跑和划船运动员的肠道中发现了特殊的微生物群体，这些微生物可能有助于运动员在比赛中获得更加杰出的成绩。基于这些研究，科学家计划开发有助于运动员乃至业余健身爱好者提高运动效率的益生菌补充剂，帮助他们从艰苦的锻炼中恢复或更有效地将营养转化为能量。
这项研究的主要负责人，哈佛大学医学院的Jonathan Scheiman博士说，他们开始思考这个问题时，很自然地想到是否可以使用基因组学来预测下一个迈克尔·乔丹。紧接着，他们便又开始接着遐想，是否可以利用乔丹的生物学特征帮助别人成为下一个乔丹？
对于这个问题的解答来说，肠道微生物似乎是一个最好的出发点。事实上，人类的身体更像是一个细菌的王国。我们肠道中的各种微生物会影响我们的能量代谢，影响我们对碳水化合物，蛋白质和纤维等多种营养物质的分解与吸收。同时，生活在人类体内的微生物们也参与着人类的炎症反应与神经功能。
在这项研究中，科学家收集20名2015年波士顿马拉松参赛者赛前与赛后一周的粪便，对这些运动员进行了纵向跟踪，对他们肠道微生物与运动能力以及机体运动恢复之间的具体联系进行了深入研究。
研究人员对采集细菌的基因组进行了深度测序，使用计算宏基因组学方法确定了粪便样本中微生物的具体类型。当他们对赛前和赛后样本进行比较时，研究人员发现赛后样本中的一种特定细菌数量突然飙升。这种细菌的天然功能是分解乳酸，在激烈的运动中，身体比平常产生更多的乳酸，这可能导致肌肉疲劳和酸痛，而这种细菌则可能会帮助人们从这种状态中快速恢复过来。
为了证实这一结果，研究人员从粪便样本中分离了这种细菌并进行了体外培养与性质评估。发现这种细菌确实在分解乳酸方面十分出色。同时，研究人员还发现这种细菌在通过小鼠的消化系统后仍然能够正常生活。目前，研究人员正在通过小鼠实验研究这种细菌对于动物乳酸水平和疲劳的影响。
在另一组实验中，研究人员比较了马拉松运动员与划船运动员的肠道菌群。他们发现另外一种细菌可以帮助分解碳水化合物和纤维素，这种细菌在长距离运动中至关重要并大量存在于马拉松运动员的肠道内而在划船运动员的肠道中则寥寥无几，这表明不同的运动可能会促进不同微生物的繁殖。
Scheiman博士表示，该团队计划在今年秋季着手运动益生菌的产业化并扩大他们的运动员研究群体，获得更多微生物数据并寻找更多能够为人们带来帮助的不同细菌，采用最适合的健康肠道菌配置来帮助那些需要帮助的人。
参考：
Hsu, Y. J., et al. (2015). Effect of intestinal microbiota on exercise performance in mice. Journal of Strength and Conditioning Research 29(2): 552-558.
No guts no glory: Harvesting the microbiome of athletes。
https://medicalxpress.com/news/2017-08-guts-glory-harvesting-microbiome-athletes.html
