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海藻提取物对专业运动员的保护!科学揭示岩藻多糖或可支持运动员肠道健康,同时调节粘膜免疫健康

图源:Getty

大众对健康的认知和重视程度不断加深,随之开始关注一些关键的大健康领域:健康长寿、胃肠道消化以及精神健康等。毋予置疑,运动和锻炼是提高健康、增强体质、抗击疾病最有效的措施。正因如此,职业运动员常常被视为“全社会最健康的群体”。但事实真的是这样吗?

为什么要特别关注运动员的健康?

近年来,全球对肠道、消化道健康的关注度尤为突出。据估算,全球消化健康市场价值已超过了600亿美元。进一步聚焦高性能运动人群,30%~50%的运动员(尤其是耐力运动员),会在运动过程中出现胃肠道问题,从而影响比赛结果或运动后恢复。同时,研究表明,高强度训练还会破坏人体肠道屏障的整体防御性。

此外,免疫健康也是他们的一大“短板”。

强烈的体力活动可能导致人体免疫功能的改变,包括粘膜免疫指标的改变,并增加上呼吸道症状的风险[1,2]。鲁尼曾在《星期日泰晤士报》上发表的文章中写道:“很多专业球员的免疫力可能比普通人还要低。在训练或比赛中,球员们经常会将身体逼到极限。而这也是一种压迫免疫系统的行为,导致运动性免疫功能低下,也就是人为的‘免疫抑制’”。

图|运动量和运动强度与感染风险的关系变化

运动员的黏膜免疫能力被认为与上呼吸道保护机制有关,通常采取唾液样本进行评估,包括先天(如乳铁蛋白、溶菌酶)和适应性标记(如分泌免疫球蛋白A,sIgA)。事实上,曾有文献报道过低粘膜溶菌酶浓度[3]、唾液IgA[4,5]与上呼吸道感染风险之间的关联,但是对其他粘膜部位免疫标记物的评估却并不常见。近日,澳大利亚研究人员首次发现海藻提取物——岩藻多糖有改善高性能运动员肠道健康和免疫系统的潜力。

岩藻多糖(fucoidan)又名褐藻糖胶,是一种褐藻中特有的含有硫酸基的天然活性多糖,主要存在于海带、裙带菜、巨藻、墨角藻等褐藻的细胞壁基质、细胞间隙及分泌的黏液中。大量的功效研究表明,岩藻多糖在抗氧化、抑菌、抗凝血、防抗肿瘤、免疫活性等多个方面具有生理活性,加之海洋褐藻资源十分丰富,因而在近十几年里吸引了众多的科学家。

MDPI:补充岩藻多糖有益于运动员的肠道健康和免疫功能

对专业运动员来说,剧烈和长时间运动会加剧肠道炎症,破坏微生物群的稳定,从而影响自身的免疫健康。这项由昆士兰州格里菲斯大学粘膜免疫学研究小组的Amanda Cox博士领导的新研究,旨在评估岩藻多糖对肠道免疫和炎症标志物的潜在作用。研究人员主要测量了人体免疫和炎症的关键指标,包括粪便溶菌酶(一种黏膜免疫功能指标的抗菌酶)。一般来说,运动员体内的溶菌酶浓度比健康成人低约73%。[6]

研究选入一组专业运动员(n=22)和健康成人(n=11),收集他们在补充岩藻多糖(来源于裙带菜(Undaria Pinnatifida)和墨角藻(Fucus Vesiculsus),1g/d)7天前后的粪便样本,进行回顾性分析。其中,运动员团队来自于Brisbane Lions澳大利亚足球俱乐部,他们通过剧烈的体育活动诱导免疫功能的改变。随后用酶联免疫吸附试验测定粪便中的溶菌酶、钙卫蛋白和分泌性免疫球蛋白A(sIgA)的浓度。

图:补充岩藻聚糖7天前后,职业运动员和健康成年人的(A)粪便溶菌酶、(B)粪便钙卫蛋白、(C)粪便sIgA的反应模式

补充岩藻多糖期间,所有受试者均对其耐受性良好,未报告不良事件。基线时,健康成人的粪便溶菌酶浓度比专业运动员高约73%(p=0.001)。对于专业运动员组,在补充岩藻多糖后,粪便溶菌酶浓度显著增加了45%(p=0.001),反映其粘膜健康得到有效改善。结果表明,补充岩藻多糖或具有促进特定人群抗菌肽分泌的潜力,并有助于调节粘膜免疫健康。

此前,曾有一项动物模型的研究表明了岩藻多糖对动物有免疫调节效应,证实了岩藻多糖作为粘膜健康的潜在调节因子的能力,然而粘膜免疫功能似乎不被重视。在本项研究中,溶菌酶浓度的显著增加表明岩藻多糖或可支持高性能运动员的健康肠道,增强免疫功能。然而其他粪菌标记物的变化对岩藻多糖的补充益处却没有那么有说服力,因此仍需要更多的科学背书。

据估计,到2020年营养食品类产品的全球市场每年将超过3800亿美元[8],相对来说,使用海洋来源的生物活性成分作为食品成分和营养补充剂的配方是开发不足的[7],未来也迫切需要进一步探索海洋生物活性物质,以既安全又对健康有益的产品来满足消费者的需求。

参考文献:
[1] Colbey, C.; Cox, A.J.; Pyne, D.B.; Zhang, P.; Cripps, A.W.; West, N.P. Upper Respiratory Symptoms, Gut Health and Mucosal Immunity in Athletes. Sports Med. 2018, 48, 65-77.
[2] Bishop, N.C.; Gleeson, M. Acute and chronic effects of exercise on markers of mucosal immunity. Front. Biosci. (Landmark Ed) 2009, 14, 4444-4456.
[3] Hanstock, H.G.; Edwards, J.P.; Walsh, N.P. Tear Lactoferrin and Lysozyme as Clinically Relevant Biomarkers of Mucosal Immune Competence. Front. Immunol. 2019, 10, 1178.
[4] Neville, V.; Gleeson, M.; Folland, J.P. Salivary IgA as a risk factor for upper respiratory infections in elite professional athletes. Med. Sci. Sports Exerc. 2008, 40, 1228-1236.
[5] Tiernan, C.; Lyons, M.; Comyns, T.; Nevill, A.M.; Warrington, G. Salivary IgA as a Predictor of Upper Respiratory Tract Infections and Relationship to Training Load in Elite Rugby Union Players. J. Strength Cond. Res. 2020, 34, 782-790.
[6] Cox, A.J., Cripps, A.W., Taylor, P.A., Fitton, J.H., West, N.P. Fucoidan Supplementation Restores Fecal Lysozyme Concentrations in High-Performance Athletes: A Pilot Study. Mar. Drugs 2020, 18, 412.
[7] Boziaris, I.S. Food ingredients from the marine environment. Marine biotechnology meets food science and technology. Front. Mar. Sci. 2014, 1, 66.
[8] Suleria, H.A.; Osborne, S.; Masci, P.; Gobe, G. Marine-Based Nutraceuticals: An Innovative Trend in the Food and Supplement Industries. Mar. Drugs 2015, 13, 6336-6351.

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