Postbiotika und ihre Wirkung auf Sportler

Langandauernde hochintensive Trainings bei Sportlern können Stressreaktionswege in mehreren Organen auslösen, darunter Herz und Lunge, Magen-Darm-Trakt, Skelettmuskulatur und das neuroendokrine System, was wiederum zu einer verminderten Fähigkeit des Körpers zur körperlichen Belastung führt. Darüber hinaus erhöht eine gesteigerte Belastung des Magen-Darm-Trakts die Wahrscheinlichkeit für verschiedene Symptome, die mit einem Ungleichgewicht der Darmmikrobiota zusammenhängen, wie Bauchkrämpfe, saurer Reflux, Schweregefühl, Blähungen, Erbrechen, Durchfall und andere.

Im Streben nach besseren sportlichen Ergebnissen und einer schnelleren Regeneration nehmen Sportler häufig verschiedene Nahrungsergänzungsmittel in ihre Ernährung auf. Seit Kurzem ist eine neue Kategorie vielversprechender Ergänzungsmittel auf dem Markt erschienen – Postbiotika. Dabei handelt es sich um nicht-lebende Biomasse probiotischer Bakterien und deren produzierte Stoffwechselprodukte, die spürbare Vorteile für das Wohlbefinden des Organismus zeigen. Dieser Artikel beleuchtet die potenziellen Vorteile der Anwendung von Postbiotika bei Sportlern.

Postbiotika haben sich als vielversprechendes Mittel zur Lösung von Magen-Darm-Problemen, zur Verbesserung des Stoffwechsels und der Nährstoffaufnahme sowie zur Leistungssteigerung bei Sportlern herauskristallisiert. Studien zeigen, dass Postbiotika in der Lage sind, die Immunantwort zu modulieren, die Darmbarriere zu stärken, den Energiestoffwechsel zu beschleunigen, oxidativen Stress zu reduzieren und psychischen Stress zu lindern. Darüber hinaus liefern sie dem Körper Verdauungsenzyme, Vitamine, kurzkettige Fettsäuren (SCFA), andere organische Säuren, antimikrobielle Substanzen, negative regulatorische Signalmoleküle, Mikro-RNAs, Exopolysaccharide, Antioxidantien, Biosurfaktanten, Teichonsäuren, Peptidoglykane, Polysaccharide, Neurotransmittermoleküle, die an der Kommunikation mit dem Nervensystem beteiligt sind, sowie zahlreiche weitere verschiedene Metaboliten, die für das Wohlbefinden des Organismus notwendig sind, und tragen zur Steigerung ihrer Produktion durch die Darmmikrobiota bei. Insbesondere die immunmodulierenden Effekte von postbiotischen Nahrungsergänzungsmitteln können dazu beitragen, die Abwehrmechanismen gegen Infektionen zu verbessern und Gesundheit sowie Ausdauer bei intensiver Belastung von Sportlern zu fördern.

  1. Postbiotika und das Muskel-Skelett-System
  • Wirkung von Postbiotika auf die Knochengesundheit und die damit verbundenen Mechanismen
  • Wirkung von Postbiotika auf den Stoffwechsel der Skelettmuskulatur und die damit verbundenen Mechanismen

Knochen sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Körperform und stellen den Hauptansatzpunkt für die Skelettmuskulatur dar. Postbiotika erhöhen die Aufnahme von Kalzium und Mineralstoffen, wodurch sie die Festigkeit und die Knochendichte steigern. Postbiotika regulieren die Darmpermeabilität durch Metaboliten wie SCFAs und konjugierte Linolsäure sowie durch die Unterstützung der Darmmikrobiota bei der Verarbeitung von Gallensäuren und phenolischen Verbindungen. Dadurch verbessern sie die Homöostase der Muskelglukose, den Energieverbrauch, die Proteinsynthese und die körperliche Aktivität. Metabolische Laktate dienen als Energiesubstrate für die Skelettmuskulatur, während vitaminähnliche Metaboliten die Produktion und Speicherung von Energie in den Skelettmuskeln, die Interaktion der Skelettmuskulatur mit dem Nervensystem und die Wechselwirkung zwischen Muskeln und Knochen beeinflussen. Konjugierte Linolsäure erhöht die Stoffwechselrate, reduziert die Gewichtszunahme und das weiße Fettgewebe und beeinflusst so das Körpergewicht und die körperliche Leistungsfähigkeit. Die Darmmikrobiota beeinflusst den Stoffwechsel der Skelettmuskulatur und den Typ der Muskelfasern über das Zwischengeflecht der Nervenverbindungen (Myenterischer Plexus). Postbiotika tragen zur Aufrechterhaltung einer eubiotischen Mikrobiota bei, was zu einer Zunahme der Skelettmuskelmasse, einer Verringerung der Marker für deren Atrophie und einer Verbesserung des oxidativen Muskelstoffwechsels führt.

  1. Zusammenhang zwischen Postbiotika und körperlicher Leistungsfähigkeit
  • Wirkung von Postbiotika auf die körperliche Leistungsfähigkeit
  • Mechanismen, durch die Postbiotika die körperliche Leistungsfähigkeit beeinflussen
  • Postbiotikum und Stoffwechselregulation
  • Postbiotikum und Verbesserung der Immunfunktion
  • Postbiotikum und Verbesserung des oxidativen Stresses
  • Postbiotikum und Verbesserung der Darmbarrierefunktion
  • Postbiotikum und Linderung von psychischem Stress

Postbiotika können die körperliche Leistungsfähigkeit beeinflussen, indem sie Stressverletzungen und Ermüdung durch körperliche Belastung reduzieren sowie die Dauer intensiver Übungen und die Ausdauerzeit verlängern. Somit haben Postbiotika das Potenzial, die sportliche Leistung zu verbessern. Postbiotika können die körperliche Leistungsfähigkeit verbessern, indem sie die lokalen und systemischen Immunantworten des Sportlers modulieren, die Funktion der Epithelbarriere, den Energiestoffwechsel, den psychischen Stress und die antioxidative Kapazität verbessern. Postbiotika unterstützen die Darmmikrobiota bei der Regulierung des Glukosestoffwechsels, des Fettstoffwechsels, des Protein- und Aminosäurenstoffwechsels sowie des Vitaminstoffwechsels, um das durch intensive Übungen verursachte Energiedefizit auszugleichen. Daher spielen Postbiotika eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Energiegleichgewichts des Körpers. Der probiotische Metabolit Isovanillinsäure stimuliert die Produktion von Schlüsselenzymen, die die Regulation des Glukosestoffwechsels in Myoblasten verbessern, diese zur Vermehrung anregen und die Bildung neuer Muskelfasern fördern, wenn die Muskeln wachsen oder sich von Verletzungen erholen. Die Regulierung des Glukosestoffwechsels ist wichtig für die Wiederherstellung der Muskelausdauer, die Steuerung des Muskelstoffwechsels und damit der Energieproduktion in den Muskeln. Die in Postbiotika enthaltenen kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) tragen zum Energiestoffwechsel der Sportler bei und erhöhen die Effizienz der Energieproduktion durch Myozyten. Postbiotika erhöhen die Konzentration freier Aminosäuren, bioaktiver Peptide, γ-Aminobuttersäure und anderer Nährstoffe und Metaboliten, die ebenfalls eine wesentliche Rolle im Energiestoffwechsel spielen. Die in Postbiotika enthaltenen B-Vitamine beeinflussen ebenfalls den Energiestoffwechsel. Als Cofaktoren sind sie direkt an den Energieproduktionsprozessen in der Atmungskette beteiligt. Darüber hinaus beeinflussen Postbiotika durch die Modulation der Darmmikrobiota indirekt den Vitamin-B-Stoffwechsel im Körper. Intensive Übungen und Überlastungstraining können Sportler für Infektionen der oberen Atemwege (URTI) und Magen-Darm-Beschwerden prädisponieren. Durch die Modulation des Immunsystems können Postbiotika die Häufigkeit, Dauer und Schwere von URTI verringern und so indirekt die Trainings- und Wettkampfleistung verbessern. Darüber hinaus können Postbiotika die Häufigkeit von URTI bei Sportlern nach intensiven aeroben Übungen signifikant reduzieren. Es ist erwiesen, dass Postbiotika eine wirksame und sichere Methode zur Vorbeugung und Beseitigung von durch körperliche Belastung verursachten Magen-Darm-Symptomen sind. Sie können Magen-Darm-Beschwerden lindern, die durch eine einzelne Episode hochintensiver oder ausdauernder Übungen verursacht werden. Es ist auch erwiesen, dass Postbiotika durch körperliche Belastung verursachte Erhöhungen der Darmpermeabilität reduzieren und die Integrität der Darmbarriere aufrechterhalten können. Darüber hinaus können Postbiotika den Schutz des Darms verbessern, indem sie die Expression von Tight Junction-Proteinen regulieren und die Schleimproduktion fördern. Die Hemmung der Expression von Entzündungsfaktoren und die Förderung der SIgA-Sekretion durch Postbiotika sind wichtige Faktoren zur Verbesserung der Darmimmunfunktion. Darüber hinaus können Postbiotika die Funktion der Darmimmunbarriere verbessern, indem sie die IgA-Sekretion aus den Darmplasmazellen fördern und so die Vermehrung von Krankheitserregern im Darm verhindern. Hochintensive Übungen erzeugen verschiedene freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies, die die Oxidation von Zellbestandteilen wie Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren verursachen, die Zellmortalität (Apoptose) fördern und die Zellfunktionen beeinträchtigen. Postbiotika enthalten antioxidative Enzyme, die eine starke antioxidative Aktivität ausüben und zu erhöhten Plasmaspiegeln von Antioxidantien im Blut führen, wodurch das Niveau des oxidativen Stresses im Körper gesenkt wird. Insgesamt können die antioxidativen Effekte von Postbiotika oxidative Schäden durch freie Radikale, die während des Trainings entstehen, verlangsamen, die Apoptose reduzieren und die körperliche Leistungsfähigkeit verbessern. Hochintensive Übungen können Stress im Magen-Darm-Trakt verursachen und zu Endotoxämie führen. Postbiotika können solche durch Ischämie verursachten Probleme verhindern, indem sie die Schleimhaut- und Epithelbarrieren verbessern, die das Eindringen von Toxinen in den Blutkreislauf verhindern. Sie können auch die Produktion von entzündungshemmenden Mediatoren stimulieren, die zur Aufrechterhaltung einer gesunden Funktion des Magen-Darm-Trakts beitragen. Studien zu den Auswirkungen von Postbiotika auf die Darmbarrierefunktion bei Sportlern zeigen positive Interventionseffekte. Darüber hinaus verbessern sie die Barrierefunktion der Darmschleimhaut bei entzündlichen Darmerkrankungen. Gleichzeitig üben Postbiotika direkte antibakterielle Aktivität und regulatorische Effekte aus, die Schäden an der Magen-Darm-Barriere, die durch hochintensive Übungen verursacht werden, lindern können, indem sie die Synthese von Glykoproteinen der Darmschleimhaut fördern und die Schutzwirkung auf die Schleimhautschicht verstärken. Jüngste Studien zeigen, dass die Darmmikrobiota eng mit dem neuroendokrinen System verbunden ist. Postbiotika haben einen positiven Einfluss auf das psychische Wohlbefinden von Sportlern. Sie reduzieren depressives Verhalten durch Remodellierung der Darmmikrobiota, Erhöhung der Noradrenalin- und 5-Hydroxytryptaminspiegel und Hemmung der Expression von adrenokortikotropem Hormon und Kortikosteron. Postbiotika reduzieren präklinische psychische Symptome wie Angst, Depression und Stress.

  1. Mechanismen, durch die Postbiotika den Fettstoffwechsel und das Körpergewicht verbessern

In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien gezeigt, dass eine gesunde Darmmikrobiota und niedrige Entzündungswerte im Darm wichtige Faktoren zur Vorbeugung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Erkrankungen sind. Postbiotika können die Zusammensetzung der Darmmikrobiota regulieren, das Wachstum schädlicher Bakterien und deren schädliche Metaboliten und proinflammatorische Zytokine hemmen, den Kohlenhydratstoffwechsel fördern und den Immunprozess regulieren. Daher können Postbiotika Fettleibigkeit, die durch Dysbiose der Darmmikrobiota und chronische Entzündungen im Darm verursacht wird, verhindern und kontrollieren.

  • Postbiotika hemmen die Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen im Darm
  • Postbiotika regulieren Metaboliten im Darmtrakt

Fettleibigkeit ist ein chronisch-entzündlicher Zustand, und der Darm ist der Ort der Produktion von Entzündungszytokinen. Wenn im Darm entzündliche Symptome auftreten, steigt der Gehalt an proinflammatorischen Zytokinen im Dünndarm deutlich an. Die Zunahme der Sekretion von Entzündungsfaktoren führt zu Fettleibigkeit. Somit können Postbiotika zur Gewichtsreduktion beitragen, indem sie die Sekretion von proinflammatorischen Faktoren im Darm hemmen und die Darmentzündung reduzieren. 

  • Postbiotikum und Wirkung von SCFA

Die in Postbiotika enthaltenen kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) können den Blutzuckerspiegel regulieren und den Fettstoffwechsel verbessern, während sie gleichzeitig den Appetit unterdrücken, ein Sättigungsgefühl erzeugen und das Körpergewicht reduzieren. Darüber hinaus haben SCFAs nicht nur entzündungshemmende Effekte, sondern erhöhen auch die IgA-Produktion. Somit kann die Einnahme von Postbiotika lipidsenkende Effekte haben. 3.2.2. Postbiotikum und Wirkung der Gallensäuren Gallensäuren fördern den Fettstoffwechsel im Dünndarm und regulieren den Lipidstoffwechsel und die Energieumwandlung. Die Einnahme von Postbiotika kann den Stoffwechselprozess der Gallensäuren verbessern und somit den Fettstoffwechsel und das Körpergewicht positiv beeinflussen.

Fazit

Postbiotika wirken sich positiv auf Sportler aus, indem sie die Regulierung von Knochen und Skelettmuskulatur, den Energie- und Nährstoffstoffwechsel, die Entzündungsreaktion, die Funktion der Darmbarriere, die Immunfunktion, die Verbesserung des oxidativen Stresses und die Linderung von psychischem Stress fördern. Dies trägt zur Verringerung der Ermüdung während des Trainings, zur Verbesserung der Trainingsleistung und zu einer vollständigen und schnellen Regeneration bei. Postbiotika bieten ein erhebliches Potenzial für ihre Anwendung im Sport, insbesondere für Sportler, die nach natürlichen und effektiven Wegen zur Leistungssteigerung und Regeneration suchen.