精簡版於2023年 3月24日晴報刊登
清明是傳統二十四節氣中重要的一個。春天天氣回暖，清明後雨水漸多，是開始耕作的日子。清明節亦有掃墓祭祖、悼念祖先的習俗。此時萬物生長，自然風光明媚，上山祭祖的同時，人們亦會外出郊遊，欣賞充滿春意的自然風景。郊遊是適度的運動，對新陳代謝有益，而且與腸道微生態亦息息相關。
腸道肌肉互相關 益菌增運動動機
運動需要肌肉配合，而腸道微生物也擔當著重要角色。台灣有研究邀請了88位65歲以上人士，分析他們的肌肉量、腸道微生物和短鏈脂肪酸 (Short-chain fatty acids， SCFA)。研究發現低肌肉量人士的腸道微生物多樣性比正常肌肉量組低，而且厚壁菌門與擬桿菌門(Firmicutes/Bacteroidetes，F/B) 比例及短鏈脂肪酸丁酸 (Butyrate) 水平亦較低。團隊指出，丁酸或透過抑制組蛋白去乙醯化酶 (Histone deacetylase，HDAC) 調節腸道巨噬細胞及T 細胞，促進肌肉分裂生長，減少肌肉萎縮。正常肌肉量組的平均活動量亦比低肌肉量組明顯較多，可見腸道微生物、肌肉質量、活動量之間的關係。
除了鍛鍊肌肉外，運動令人心情愉快，亦是持續運動的推動力。運動時，大腦負責推動力和身體活動的紋狀體 (Striatum) 區域會產生多巴胺 (Dopamine)，增加運動的愉悅感和動機。有小鼠研究發現，無菌小鼠在移植真桿菌(Eubacterium )或糞球菌(Coprococcus)後，運動表現有明顯改善。而不論品種的小鼠在服用抗生素後，和無菌小鼠一樣持續跑步距離明顯較短。團隊再深入研究後發現，真桿菌和糞球菌都能製造脂肪酸酰胺 (Fatty acid amides)，經由腸道刺激DRG神經，向大腦紋狀體傳遞訊息，從而提升多巴胺水平，令小鼠運動得更積極，增加對肌肉和骨骼的鍛鍊。因此比起遺傳(品種)，腸道微生物對小鼠持續跑步的距離有更明顯的影響。
運動益菌齊控糖 護肝益腦樂悠悠
前文亦曾提及，運動對腸道菌的影響，或有助糖尿病前期人士改善血糖。最近上海有項臨床測試以運動表現把約二百名運動員學生分成三組，來評估運動與腸道微生物的關係。結果發現腸道菌與反映肌肉強度的手握力關係密切，而腸道菌比最大氧氣值(VO2 max) 對肌肉強度有更大的影響。測試亦發現有51種腸道菌在高和低運動表現的組別中有明顯分別，更與另一項有關糖尿病研究的腸道菌特徵有四成多重疊。團隊指出這或因運動能籍由腸道菌，改善肌肉對身體脂肪及糖份的利用，從而調控血糖。
除了改善血糖，運動對肝臟亦有益處。另一項上海研究招募近百名50-65歲的非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者，分成對照組、改善運動/飲食或兩者一同改善四組。約九個月後，分別改善運動/飲食組別患者的肝臟脂肪指數都有明顯下降約23%，而運動和飲食一同改善的則下降約48%。研究團隊再分析他們的腸道微生物組成，發現對照組 (沒有做任何運動/飲食改善)的微生物多樣性明顯較低，而有改善運動/飲食組別患者的腸道微生物組都有變化。團隊指出，飲食能從營養上直接影響腸道微生物，而運動則以調控代謝影響腸道菌。由此可見，適量運動和健康飲食都各有好處，兩者配合更能事半功倍。例如在運動後飲用富含蛋白質、益生菌和益生元 (纖維) 的益纖蛋白，能修補肌肉、提升運動表現之餘，亦能維持腸道健康。
運動和益生菌亦對腦部認知有幫助。有小鼠研究以基因改造模擬腦退化症(Alzheimer's disease) 的過程，再把小鼠分組，分別餵食含雙歧桿菌及乳桿菌的營養補充劑，或每週四次運動訓練，或混合兩者。結果益生菌/運動組別在測試空間記憶的迷宮測試及探索認知的曠野實驗中明顯有更好表現。而食用益生菌及運動的組別，除綜合表現最佳外，大腦被斑塊(Plaque)覆蓋的面積亦最少、能修補DNA的蛋白酶OGG1則最多。
運動不單能訓練肌肉、增加愉悅感，亦能和腸道微生物相輔相成，促進健康。在日漸温暖，適合戶外運動的清明時節開始培養您的運動習慣。如果能同時攝取益纖菌保持腸道健康，將更加有益身心健康。大家清明節快樂。
參考資料/延伸閱讀:
＜益生第一關＞2021/08/06--『運動益菌互配合 腸道整體齊健康』
https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/sport_gut-health?_pos=3&_sid=f4fbc1db1&_ss=r
＜益生第一關＞2019/12/06--『運動有益腸道健康』
https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/sports-guthealth
＜益生第一關＞2019/10/18 —— 「益菌短鏈脂肪酸 整腸抗炎又補腦」
https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/short-chain-fatty-acid
＜益生第一關＞2019/12/06--『大豆蛋白配益菌 運動增肌保健康』
https://hskgene.com/blogs/probiolife-first/soyprotein_exercise
Easy Reading:
怎麼跑都不累？研究發現運動員的腸道不一樣！| ETtoday健康雲 |2017-09-19
https://health.ettoday.net/news/1010750
運動防治糖尿 腸道菌群成指標|東方日報|2019-11-29
https://orientaldaily.on.cc/cnt/news/20191129/mobile/odn-20191129-1129_00176_065.html
Do microbes affect athletic performance?|Nature| 2021-03-31
https://www.nature.com/articles/d41586-021-00821-6#ref-CR7
Gut Microbes Can Boost the Motivation to Exercise| Penn Medicine News| 2022-12-14
Google Images:
Ching Ming Hiking for Health 清明健行有益身心
學術論文：
Han D-S, Wu W-K, Liu P-Y, Yang Y-T, Hsu H-C, Kuo C-H, et al. Differences in the gut microbiome and reduced fecal butyrate in elders with low skeletal muscle mass. Clin Nutr. 2022;41: 1491–1500. doi:10.1016/j.clnu.2022.05.008
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35667265/
Wu H, Tremaroli V, Schmidt C, Lundqvist A, Olsson LM, Krämer M, et al. The Gut Microbiota in Prediabetes and Diabetes: A Population-Based Cross-Sectional Study. Cell Metabolism. 2020;32: 379-390.e3. doi:10.1016/j.cmet.2020.06.011
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413120303120
Yao T, Wang H, Lin K, Wang R, Guo S, Chen P, et al. Exercise-induced microbial changes in preventing type 2 diabetes. Sci China Life Sci. 2023. doi:10.1007/s11427-022-2272-3
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36795181/
Dohnalová L, Lundgren P, Carty JRE, Goldstein N, Wenski SL, Nanudorn P, et al. A microbiome-dependent gut-brain pathway regulates motivation for exercise. Nature. 2022;612: 739–747. doi:10.1038/s41586-022-05525-z
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36517598/
Cheng S, Ge J, Zhao C, Le S, Yang Y, Ke D, et al. Effect of aerobic exercise and diet on liver fat in pre-diabetic patients with non-alcoholic-fatty-liver-disease: A randomized controlled trial. Sci Rep. 2017;7: 15952. doi:10.1038/s41598-017-16159-x
https://www.nature.com/articles/s41598-017-16159-x
Cheng R, Wang L, Le S, Yang Y, Zhao C, Zhang X, et al. A randomized controlled trial for response of microbiome network to exercise and diet intervention in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Nat Commun. 2022;13: 2555. doi:10.1038/s41467-022-29968-0
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29968-0
Aczel D, Gyorgy B, Bakonyi P, BukhAri R, Pinho R, Boldogh I, et al. The Systemic Effects of Exercise on the Systemic Effects of Alzheimer’s Disease. Antioxidants. 2022;11: 1028. doi:10.3390/antiox11051028
https://www.mdpi.com/2076-3921/11/5/1028
Abraham D, Feher J, Scuderi GL, Szabo D, Dobolyi A, Cservenak M, et al. Exercise and probiotics attenuate the development of Alzheimer’s disease in transgenic mice: Role of microbiome. Experimental Gerontology. 2019;115: 122–131. doi:10.1016/j.exger.2018.12.005
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0531556518306387