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Wie hängen Mikrobiom und Sport zusammen?

1. April 2021  

Oder anders gesagt: Was hat deine Laufrunde mit dem Mikrobiom zu tun?

Dass unsere Darmbakterien eine wichtige Rolle bei verschiedensten Funktionen wie der Immunabwehr, der Nährstoffaufnahme, sowie bei der Energiegewinnung und Vitaminproduktion (1), spielen, ist dir mittlerweile sicher schon bekannt. Jedoch möchten wir uns heute den Zusammenhang zwischen Bewegung/Sport und unserem Mikrobiom ansehen.

Abnahme, Gesundheit und Glücksgefühle: Und das alles durch Bewegung?

Bewegung hilft beim Abnehmen, tut unserer Gesundheit gut und unser Körper schüttet (meistens 😉 ) Glücksgefühle aus. Das wissen wir alles, jedoch wie wirkt sich sportliche Betätigung auf unser Mikrobiom aus? Haben sportliche Menschen oder sogar Spitzensportler im Vergleich zu „Couchpotatoes“ eine andere mikrobielle Zusammensetzung? Wie wirkt sich die Diversität des Mikrobioms auf die sportliche Leistung aus?

Wie wäre es mit einer Laufrunde oder einem Spaziergang heute Abend 😉 ?

Power durch unser Mikrobiom: Aber wie?

Wenn wir uns nicht gut fühlen, egal ob körperlich oder psychisch, können wir selten die gleiche Leistung erbringen wie im gesunden Zustand. Da das Mikrobiom die Immunabwehr, Darmschleimhaut und Gehirngesundheit beeinflusst, kann sich dies auch auf das Wohlbefinden der Sportler und deren sportliche Performance auswirken (2-4). Außerdem hat man herausgefunden, dass Sportler eine höhere Diversität sowie eine erhöhte Häufigkeit gesundheitsfördernder Bakterienarten aufweisen (2, 5, 6). Somit lässt sich rückschließen, dass Sport einen positiven Einfluss auf unser Mikrobiom hat. Dies konnten ebenfalls Clark et al. feststellen, denn Rugbyspieler wiesen im Vergleich zu schlanken, sitzenden Menschen eine höhere Mikrobiom-Diversität auf (6). Und was ist nochmal die Diversität? Sie beschreibt die Verschiedenheit des Mikrobioms und ob die unterschiedlichen Bakterienarten gleichmäßig im Darm vorkommen oder ob einige Bakterienarten dominieren. Eine hohe Diversität steht mit Gesundheit in Verbindung und umgekehrt korreliert eine niedrige Diversität mit vielen verschiedenen Krankheiten. Somit sollte das Ziel jedes Menschen- ob Sportler oder Nicht-Sportler- eine hohe Diversität sein.

Der positive Einfluss der Bewegung auf unser Mikrobiom!

Petersen et al, sahen sich das Darmmikrobiom von Radrennfahrern an. Es stellte sich heraus, dass die Zeit an Bewegung, die während der durchschnittlichen Woche angegeben wurde, positiv mit der Häufigkeit der Bakteriengattung Prevotella assoziiert war. Darüber hinaus schien Prevotella positiv in Korrelation mit Stoffwechselwegen für Kohlenhydrate sowie für Aminosäuren, einschließlich den Branched-Chain Amino Acids (=BCAA) zu stehen (5).  Der Begriff BCAA ist vor allem unter Sportlern bekannt. Es handelt sich um verzweigte Aminosäuren, welche vom Körper aufgenommen werden müssen, da sie vom Körper nicht produziert werden können. Die proteinogenen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin zählen zu den BCAA. Somit lässt sich mutmaßen, dass sich das Mikrobiom je nach Menge der Bewegung zum Positiven verändert und sich dies insbesondere auf den Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Aminosäuren auswirkt. Übrigens haben auch Barton et al. herausgefunden, dass Sportler im Vergleich zu Nicht-Sportler eine höhere Aminosäurenbiosynthese und Kohlenhydratstoffwechsel sowie mehr kurzkettige Fettsäuren besitzen (2). Eine höhere Aminosäurenbioysnthese ist deshalb vorteilhaft, da dies einen besseren Muskelaufbau bedeuten kann. Kurzkettige Fettsäuren sind das Futter unsere Darmbakterien und fördern somit wiederum die Diversität unseres Mikrobioms (7).

Die von Barton et al. untersuchten Sportler besaßen im Vergleich zu Nicht-Sportler eine höhere Aminosäurenbiosynthese, einen erhöhten Kohlenhydratstoffwechsel sowie mehr kurzkettige Fettsäuren (2).

Die kardiorespiratorische Fitness hat Einfluss auf unser Mikrobiom!

Jedoch nicht nur bei Spitzensportlern, bei jedem gesunden Menschen kann sich eine höhere kardiorespiratorische Fitness positiv auf die mikrobiobelle Diversität und die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren auswirken (3). Überdies zeigte sich bei jungen Menschen der Zusammenhang von der kardiorespiratorischen Fitness und dem Verhältnis Firmicutes/Bacteroidetes (8). Die kardiorespiratorische Fitness, auch unter der maximalen Sauerstoffaufnahme bekannt, ist ein Maß, welches die Fähigkeit den Sauerstoff aus der Luft in unsere Muskeln zu transportieren, beschreibt. Wer also eine hohe maximale Sauerstoffaufnahme aufweist, stellt seinen Muskeln viel Sauerstoff zur Energiegewinnung zur Verfügung und steigert seine Leistungsfähigkeit. Die maximale Sauerstoffaufnahme kann man durch Training verbessern.

Sport und die Schlankmacherbakterien…

In einer anderen Studie wurden aktive Frauen mit sitzenden Frauen verglichen. Die Studiendurchführer fanden heraus, dass jene Frauen, die mindestens 3 Stunden pro Woche Sport trieben, höhere Werte von Butyratproduzenten (Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia hominis) und  Akkermansia muciniphila, jenes Bakterium welches eher bei schlanken Personen zu finden ist, aufwiesen (9).

Mailing et al. postulieren, dass Bewegung die fäkale Butyratkonzentration (=kurzkettige Fettsäuren– Konzentration) erhöht und pro-inflammatorische Zytokine und oxidativen Stress im Darm reduziert. Abgesehen davon, bringt Bewegung generell Vorteile für die Ganzkörpergesundheit, da sie vor Angstzuständen, vor entzündliche Darmerkrankungen sowie Dickdarmkrebs schützt (10).

Sport hat positiven Einfluss auf das Mikrobiom und wiederum das Mikrobiom Einfluss auf die sportliche Leistungsfähigkeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch Bewegung die Diversität des Mikrobioms steigt, sich das Verhältnis von Bacteroidetes/Firmicutes verbessert, die Vermehrung nützlicher Bakterien angekurbelt wird und mehr kurzkettiger Fettsäuren durch Bakterien gebildet werden. Sport beeinflusst das Mikrobiom positiv und wiederum das Mikrobiom hat Einfluss auf die sportliche Leistungsfähigkeit. Da Sportler besonders viele freie Radikale produzieren, ist es umso wichtiger eine gute Immunabwehr zu besitzen. Darüber hinaus benötigen Sportler viel mehr Energie und streben eine gute Energiegewinnung an. Da unser Mikrobiom unser Immunsystem, die Energiegewinnung und generell die Magen-Darm-Gesundheit beeinflusst, hat dies Auswirkung auf unsere sportlichen Leistungen. Demzufolge kannst du mit Bewegung deinem Mikrobiom etwas Gutes tun und umgekehrt deine sportliche Leistungsfähigkeit fördern, indem du dein Mikrobiom mit einer gesunden und ausgewogenen Ernährung fit hältst.

Also vielleicht möchtest du heute deine Kuscheldecke gegen deine Sportschuhe tauschen, dein Mikrobiom wird es dir danken! Falls du wissen möchtest wie es um dein persönliches Mikrobiom steht, kannst du dies mittels Gesundheits-Check bequem von zu Hause herausfinden.

Sportliche Grüße 🙂

Quellen

  1. Mohr AE, Jäger R, Carpenter KC, Kerksick CM, Purpura M, Townsend JR, et al. The athletic gut microbiota. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2020;17(1):24-.
  2. Barton W, Penney NC, Cronin O, Garcia-Perez I, Molloy MG, Holmes E, et al. The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level. 2018;67(4):625-33.
  3. Estaki M, Pither J, Baumeister P, Little JP, Gill SK, Ghosh S, et al. Cardiorespiratory fitness as a predictor of intestinal microbial diversity and distinct metagenomic functions. Microbiome. 2016;4(1):42.
  4. Clark A, Mach N. Exercise-induced stress behavior, gut-microbiota-brain axis and diet: a systematic review for athletes. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2016;13(1):43.
  5. Petersen LM, Bautista EJ, Nguyen H, Hanson BM, Chen L, Lek SH, et al. Community characteristics of the gut microbiomes of competitive cyclists. Microbiome. 2017;5(1):98.
  6. Clarke SF, Murphy EF, O’Sullivan O, Lucey AJ, Humphreys M, Hogan A, et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity. Gut. 2014;63(12):1913-20.
  7. Allen JM, Mailing LJ, Niemiro GM, Moore R, Cook MD, White BA, et al. Exercise Alters Gut Microbiota Composition and Function in Lean and Obese Humans. Medicine and science in sports and exercise. 2018;50(4):747-57.
  8. Ryan PD, Esperanza C, Leticia M-M, Gregory JG, Nicole DB, Lee CM, et al. Gut Microbiota Composition Is Related to Cardiorespiratory Fitness in Healthy Young Adults. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2019;29(3):249-53.
  9. Bressa C, Bailén-Andrino M, Pérez-Santiago J, González-Soltero R, Pérez M, Montalvo-Lominchar MG, et al. Differences in gut microbiota profile between women with active lifestyle and sedentary women. PloS one. 2017;12(2):e0171352-e.
  10. Mailing LJ, Allen JM, Buford TW, Fields CJ, Woods JA. Exercise and the Gut Microbiome: A Review of the Evidence, Potential Mechanisms, and Implications for Human Health. Exercise and sport sciences reviews. 2019;47(2):75-85.

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