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益生菌干酪乳酪杆菌Zhang联合酵母多肽显著改善大鼠运动表现

时间:2022-07-16 来源:益生之源 作者:史璇 浏览次数:1362

补充益生菌和多肽可能提高运动表现。然而,两者结合对运动性能的影响尚不清楚。研究表明,肠道微生物群通过适应性调节能量代谢、炎症反应、抗逆性和氧化应激等途径,从而改善运动表现。生物活性肽是对身体机能有积极作用的特定蛋白质片段,为机体提供能量,除去体内不良代谢物和自由基。益生菌可以提高营养利用和能量代谢,抑制d-乳酸积累;促进肠道微生物产生短链脂肪酸,使其被肌肉吸收,在线粒体中进一步代谢以产生能量。目前寻找合适的膳食补充剂改善运动表现和缓解疲劳的研究还处于初步阶段,高效的抗疲劳功能性食品还有待开发。因此,本研究通过运动时间、肠道微生物、免疫因子和血清代谢物等指标评估干酪乳酪杆菌Zhang联合酵母多肽对大鼠运动表现的影响。此外,对肠道微生物组和血清代谢组进行深入的生物信息学分析,探究其产生有益作用的潜在机制。 


本研究将40只雄性大鼠随机分为对照组(NC组,普通饲料+1mL生理盐水)、酵母多肽组(YP组,YP饲料+1mL生理盐水)、干酪乳酪杆菌Zhang组(LCZ组,普通饲料+1mL LCZ,4×10CFU/mL)、酵母多肽+干酪乳酪杆菌Zhang组(YPZ组,YP饲料+1 mL LCZ,4×109 CFU/mL),每组10只,YP饲料中含有2%的YP粉末,饮食干预10周。在10-12周进行运动耐力训练,所有大鼠在电动跑步机上进行训练(速度为0.39Km/h),每天一次,持续14天,排除训练期间无法适应跑步机或脚部受伤大鼠,在第13周进行耐力测试。分别在0、10周采集大鼠粪便样品,在10、13周采集血液样品。


结果表明,YP联合LCZ能显著提高大鼠运动时间,并降低运动后20分钟血糖水平。宏基因组分析显示,其它三组相比联合干预改变了大鼠肠道菌群结构,在属水平,YPZ组大鼠肠道中Brachybacterium, Desulfovibrio, Brevibacterium, Dietzia,Enterococcus faecalis丰度显著降低;在种水平,Limosilactobacillus reuteri丰度显著增加,Lactobacillus hominisDesulfovibrio desulfuricansBacteroidescaccaeAlistipes indistinctusDietzia sp.Enterococcus faecali丰度显著降低(P<0.05)。同时,基于KEGG数据库预测饮食干预后肠道菌群代谢通路的变化,发现与NC组相比,YPZ组精氨酸多胺生物合成通路,异丙醇生物合成通路的丰度显著上调P<0.01。此外,与NC组相比,YPZ组大鼠血清中细胞因子MIP-2和IL-17水平显著降低。值得注意的是,饮食干预后,血清代谢组学发生显著变化,与NC组相比,N-乙酰5-羟色胺和二氢辣椒素含量在三组中均显著增加,二者与宿主能量代谢和抗氧化应激有关。

1. 实验流程图及大鼠表型指标变化


以上研究表明,干酪乳酪杆菌Zhang联合酵母多肽可有效提高大鼠的平均运动时间,其作用机制可能是通过影响大鼠肠道菌群和血清代谢物。本研究不仅进一步拓展了肠道微生物与人类健康的研究方向,也为功能性食品的开发提供了新策略。

大鼠肠道菌群差异代谢通路及益生菌联合酵母多肽改善大鼠运动性能的可能机制


该研究于2022年7月14日发表在Journal of Functional Foods(IF=5.223),第一作者:硕士研究生李亚琳、博士研究生王帅、硕士研究生全柯谕;通讯作者:张勇、孙志宏研究员。


原文链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/s1756-4646(22)00231-6


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