De sportersdarm: Darmbacteriën en sportprestaties

Sporters doen er alles aan om beter te kunnen presteren. Althans, met de middelen die zijn toegestaan en binnen hun bereik liggen. Een goed voorbeeld hiervan is voeding, een prestatiebepalende factor die niet vaak meer aan het toeval wordt overgelaten. Bij een sommige professionele wielerteams wordt de hoeveelheid voedingsstoffen die de sporter tot zich neemt, tot op de komma uitgerekend. Waar echter (nog) niet vaak over wordt gesproken, is de rol van darmbacteriën in sportprestaties. Terwijl darmbacteriën een grote invloed hebben op de algehele gezondheid en stofwisseling, en mogelijk dus ook sportprestaties. Darmbacteriën in onze dikke darm breken de componenten af die wij zelf niet kunnen verteren. Ze produceren daarbij stoffen die bijdragen aan een goede (darm)gezondheid. De leefstijl van een sporter, met name zijn dieet, heeft invloed op de soorten darmbacteriën die aanwezig zijn in de sportersdarm. Bijvoorbeeld: De ene darmbacterie breekt graag koolhydraten af, de ander liever eiwitten. Betekent dit dat we als atleten rekening moeten houden met onze darmbacteriën – door bijvoorbeeld ons dieet aan te passen? Oftewel: Moeten we ook onze darmbacteriën gaan voeden en trainen? 

Een complex geheel

Waarschijnlijk ligt het net iets ingewikkelder dan dat. Ten eerste is er nog weinig bekend over het effect van darmbacteriën op sportprestaties. Pas de laatste tien jaar worden hier wetenschappelijke studies over gepubliceerd. Ten tweede is de relatie tussen darmbacteriën en sportprestaties erg complex. Er zijn veel factoren die sportprestaties bepalen: leeftijd, geslacht, basisconditie, fysiologische factoren, stress, dieet en de trainingsduur, -intensiteit en -frequentie. De meeste van deze factoren hebben ook weer invloed op onze darmbacteriën – en andersom! Een onderzoeksgroep uit Amerika ging recentelijk op zoek naar al het wetenschappelijk bewijs over darmbacteriën en hun effect op sportprestaties (Hughes et al., 2020). Daarbij hielden ze ook rekening met het effect van dieet. Op basis van het bestaande bewijs, probeerden ze te bepalen in hoeverre darmbacteriën het effect van training en dieet op sportprestaties beïnvloeden. Het bleek dat veel studies elkaar tegen spreken en ook ontbreekt er nog veel kennis. We bespreken hieronder de resultaten van de studies die de Amerikaanse wetenschappers hadden gevonden.

Het effect van sporten op darmbacteriën

Sinds een jaar of tien zijn er verschillende studies gedaan naar het effect van beweging op de soorten darmbacteriën die zich in onze darmen bevinden. De resultaten zijn echter niet eenduidig. Dit is niet gek, als je weet dat de “proefpersonen” in deze studie varieerden van muizen en ratten tot niet-actieve – soms obese – mensen en professionele atleten. Zelfs tussen de studies met dezelfde soort proefpersonen, verschilden factoren zoals leeftijd, gezondheid, geslacht en trainingsintensiteit. Ook sportdiscipline is overigens een variabele factor, want wat geldt voor een rugbyspeler, geldt niet voor een wielrenner. Een recent Iers onderzoek liet bijvoorbeeld zien hoe de aanwezige soorten darmbacteriën varieerden tussen verschillende sportdisciplines (O’Donovan et al., 2019). Verder bleek de methode waarmee het aantal soorten darmbacteriën werden geteld, niet altijd hetzelfde tussen studies. Er waren daarnaast ook grote verschillen in wát er werd gemeten: Waar de ene studie focuste op de hoeveelheid bacteriën per soort of de diversiteit aan soorten, keek de ander naar de stoffen die door de bacteriën werden geproduceerd. Op basis hiervan raadden de Amerikaanse onderzoekers aan om in het vervolg deze studies de uitkomstmaat zoveel mogelijk te standaardiseren.

Het effect van sport-gerelateerde voeding op darmbacteriën

Sporters zijn niet alleen anders in de mate waarin ze bewegen, maar volgen meestal ook een ander dieet, om zo goed mogelijk te kunnen presteren. Zoals eerder genoemd, heeft ons dieet een belangrijke invloed op de verschillende soorten bacteriën die in onze darmen leven. Eerdergenoemde studies die keken naar het effect van sport op darmbacteriën, zagen bijvoorbeeld ook dat zuivelproducten, licht gekleurde groenten, zeewier, rijst, ontbijtgranen, sucrose, vezels, eiwit- en vetinname invloed hadden op de aanwezige bacteriesoorten. Mogelijk was het dus niet per se het sporten, maar het dieet dat de geobserveerde verschillen veroorzaakte. Volgens de Amerikaanse onderzoekers zouden studies die het effect van sport op darmbacteriën willen bepalen, dus ook het dieet van de proefpersonen moeten standaardiseren (ofwel, gelijk houden tussen de verschillende groepen atleten). Verder noemden de Amerikaanse wetenschappers het belang van verder onderzoek naar typische “sportersdiëten” en darmbacteriën, zoals eiwitsuppletie (een overdaad aan eiwit leidt tot de productie van andere stoffen door darmbacteriën), suikerrijke snacks en een ketogeen dieet. Bij die laatste twee bereiken de koolhydraten namelijk niet de bacteriën in de dikke darm, omdat deze al eerder in de dunne darm worden opgenomen. Het zou echter, volgens de Amerikaanse onderzoekers, juist interessant zijn om deze diëten aan te vullen met koolhydraten die wél de darmbacteriën bereiken, om de productie van gezonde stoffen te bevorderen. De onderzoekers noemden ook nog een ander belangrijk ingrediënt in een sportersdieet: Koffie! Bepaalde (goede) bacteriesoorten zouden namelijk gestimuleerd worden door met name de caffeïne en chlorogeenzuur in koffie, althans, in muizen  (Nishitsuji et al., 2018). Dat klinkt als een extra reden voor een koffiestop, maar deze resultaten zijn nog niet herhaald in mensen.

Het effect van darmbacteriën en dieet op sportprestaties

Een sportersdieet is normaliter gebaseerd op het type sport, basisconditie, gestelde doelen, periode binnen het seizoen, speciale dieetwensen, en soms ook genetica. Zou hierbij de component “darmbacteriën” ook moeten worden meegenomen? Volgens de Amerikaanse onderzoekers wel, zeker gezien het feit dat sommige darmbacteriën bepaalde voedingscomponenten beter afbreken dan andere. Om het voorbeeld van koffie opnieuw aan te halen: Een studie met ratten suggereerde dat bepaalde darmbacteriën de afbraak van cafeïne door het lichaam beïnvloeden (Meinl et al., 2009). Binnen dit onderzoeksveld, is er echter nog veel te ontdekken. De volgende vraag is of de darmbacteriën daardoor ook invloed hebben op sportprestaties. Hier zijn nog niet heel veel studies naar gedaan, maar over het algemeen laten studies in knaagdieren zien dat een hogere diversiteit aan bacteriesoorten, leidt tot betere prestaties. Hierbij werd het effect van dieet en trainingsintensiteit- en duur nog niet meegenomen, dus valt er ook op dit gebied nog veel te ontdekken. Vorig jaar werd er trouwens een studie gepubliceerd over een darmbacterie die geïsoleerd was uit marathonlopers. Verder onderzoek in muizen toonde aan dat toediening van deze bacterie de sportprestaties van deze muizen (op een tredmolen) verbeterde. Dit was met name te danken aan de productie van propionaat, als gevolg van de afbraak van melkzuur door de bacterie (Scheiman et al., 2019). Propionaat is een korteketen vetzuur dat door meerdere darmbacteriën wordt geproduceerd na afbraak van vezels, en is dus in elke darm in bepaalde mate aanwezig. Propionaat heeft al verschillende (positieve) effecten laten zien op de gastheer, waar we hier niet verder op ingaan.

De rol van pro- en antibiotica

De darmbacteriën in onze darmen kunnen worden versterkt met probiotica: Hierbij introduceer je een extra dosis goede darmbacteriën (Het verschil tussen “goede” en “slechte” bacteriën en het mogelijke nut van probiotica, leggen we uit in een latere blog). Er zijn wel wat studies gedaan naar het effect van probiotica op sporters, maar met name om luchtweg- en darmklachten te verhelpen. De studies die gedaan zijn naar het effect op sportprestaties, lieten soms tegenstrijdige resultaten zien. Het was bovendien niet altijd duidelijk of de probiotica zich daadwerkelijk in de darmen van de proefpersonen hadden gevestigd, of gewoon weer met de ontlasting verdwenen. De tegenhanger van probiotica zijn antibiotica, die aanwezige slechte bacteriën – bij een darminfectie bijvoorbeeld – moeten doden. Antibiotica doden echter niet alleen de slechte, maar ook de goede bacteriën. In twee studies met muizen zag men een afname van sportprestatie na toediening van antibiotica (Nay et al., 2019; Okamoto et al. 2019).

Mechanismen waarmee darmbacteriën sportprestaties beïnvloeden

In bovengenoemde studies worden verschillende onderliggende mechanismen genoemd waarmee darmbacteriën sportprestaties kunnen beïnvloeden. Zonder te veel in detail te treden, kun je denken aan de toename van directe producten van de darmbacteriën of (in)directe effecten die de bacteriën hebben op cellulaire processen in het menselijk lichaam. Dit betekent niet altijd dat de verbetering van deze functies automatisch leidt tot betere sportprestaties. De Amerikaanse onderzoekers die deze studies verzamelden, benadrukten daarom opnieuw dat er meer onderzoek nodig is, bijvoorbeeld naar het effect van verschillende soorten probiotica, de interactie van bacteriën met dieet, het gebruik van bepaalde supplementen en verschillende soorten training.

Moeten we rekening houden met onze darmbacteriën?

Het huidige bewijs duidt erop dat onze darmbacteriën, in combinatie met dieet, een rol zouden kunnen spelen in onze sportprestaties. Wel is er duidelijk meer onderzoek nodig in dit veld, maar dat is logisch: Het is nog een jong onderzoeksgebied. De meeste studies zijn gedaan in muizen, maar de vertaling naar de atleet blijft complex. Zolang er nog geen eenduidig bewijs is over welke darmbacteriën we zouden moeten stimuleren, om beter te kunnen presteren, moeten we het doen met het best beschikbare bewijs over het gebied van voeding en sport. Dat lijkt ons in ieder geval beter dan gewoon een gut feeling.

In volgende blogs willen we meer (wetenschappelijk) nieuws te delen over de rol van darmbacteriën in sportprestaties en -voeding. Heb jij specifieke vragen met betrekking tot bovenstaande blog? Laat het ons weten!

Meer lezen?

Hughes RL (2020) A Review of the Role of the Gut Microbiome in Personalized Sports Nutrition. Front. Nutr. 6:191. doi: 10.3389/fnut.2019.00191. De review waarop bovenstaande tekst is gebaseerd.

O’Donovan CM, Madigan SM, Garcia-Perez I, Rankin A, O’Sullivan O, Cotter PD. Distinct microbiome composition and metabolome exists across subgroups of elite Irish athletes. J Sci Med Sport. (2019) 23:63–8. doi: 10.1016/j.jsams.2019.08.290. Een Ierse studie die keek naar de verschillen in darmbacteriesoorten tussen verschillende sportdisciplines.

Nishitsuji K,Watanabe S, Xiao J, NagatomoR, Ogawa H, Tsunematsu T, et al. Effect of coffee or coffee components on gut microbiome and short-chain fatty acids in a mouse model of metabolic syndrome. Sci Rep. (2018) 8:16173. doi: 10.1038/s41598-018-34571-9. Een studie die keek naar het effect van koffie op darmbacteriën.

Meinl W, Sczesny S, Brigelius-Flohe R, Blaut M, Glatt H. Impact of gut microbiota on intestinal and hepatic levels of phase 2 xenobiotic- metabolizing enzymes in the rat. Drug Metab Dispos. (2009) 37:1179–86. doi: 10.1124/dmd.108.025916. Een studie die keek naar het effect van darmbacteriën op de activiteit van het (humane) enzym dat betrokken is bij de afbraak van cafeïne.  

Scheiman, J., Luber, J.M., Chavkin, T.A. et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med 25, 1104–1109 (2019). doi:10.1038/s41591-019-0485-4. Een studie die een bacterie identificeerde die sportprestaties in muizen verbeterde.

Nay K, Jollet M, Goustard B, Baati N, Vernus B, Pontones M, et al. Gut bacteria are critical for optimal muscle function: a potential link with glucose homeostasis. Am J Physiol Endocrinol Metab. (2019) 317:E158–71. doi: 10.1152/ajpendo.00521.2018. Een studie in muizen die een negatief effect van antibiotica op sportprestaties liet zien.

Okamoto T, Morino K, Ugi S, Nakagawa F, Lemecha M, Ida S, et al. Microbiome potentiates endurance exercise through intestinal acetate production. Am J Physiol Endocrinol Metab. (2019) 316:E956–66. doi: 10.1152/ajpendo.00510.2018. Een studie in muizen die een negatief effect van antibiotica op sportprestaties liet zien.

1 antwoord

Trackbacks & Pingbacks

  1. […] we aangaven in onze vorige blog over darmbacteriën, geldt ook voor probiotica dat er nog weinig studies specifiek in atleten zijn gedaan. Dit in […]

Plaats een Reactie

Meepraten?
Draag gerust bij!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *