肠道菌群是人体内细菌和其他微生物的聚集体，在维护人体健康中发挥着重要作用。肠道菌群的组成和功能对人体的免疫系统、代谢调节、肠道健康等至关重要，目前肠道菌群被认为是影响宿主健康的重要因素。

短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）是一类由肠道菌群在肠道内产生的有机化合物。常见的SCFAs包括乙酸、丙酸和丁酸，这些SCFAs不仅是肠道细胞的重要能量来源，还具有调节炎症反应、维护肠道健康等多种生理功能。

不仅如此，研究表明肠道菌群合成的SCFAs可能对运动表现具有积极的影响。当前研究发现，SCFAs能够促进乳酸代谢、增加糖原储存、促进肌肉代谢和改善肠道屏障的完整性等，这可能使其对运动表现产生积极影响的原因。

短链脂肪酸促进乳酸代谢

SCFAs通过多种途径促进乳酸代谢，进而缓解疲劳。

研究表明，SCFAs能够增强乳酸的转运和代谢，提高乳酸的清除能力。SCFAs能够通过调节乳酸转运体的表达和活性，促进乳酸在肌肉细胞和其他组织之间的转运。

运动时，SCFAs能够增加肌细胞和纤维细胞表面的乳酸转运体（如 MCT1 和 MCT4）的表达水平，增加乳酸从肌肉中迅速转运到周围组织的能力。这有助于减少乳酸在肌肉内的积累，防止肌肉疲劳的发生。

SCFAs还能够进入线粒体，并参与乳酸的氧化代谢过程。在有氧运动中，SCFAs能够通过乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）的催化作用，将乳酸转变为乙酸，随后乙酸进入线粒体，参与三羧酸循环进行氧化代谢。这有效清除了乳酸，并将乳酸作为能量底物供给肌肉细胞，延缓肌肉疲劳的出现。

另外，SCFAs能够通过调节肠道菌群组成和功能，间接影响乳酸代谢的改善。研究发现，SCFAs如乙酸、丙酸和丁酸等能够进入体循环并对乳酸代谢产生影响。这说明，通过调节肠道菌群的结构，可增加SCFAs的产生量，进而间接改善乳酸代谢以提升运动表现。

短链脂肪酸能促进糖原储存

SCFAs在调节肌糖原储存中发挥着重要作用。

在目前的研究中，最常见的SCFAs包括乙酸、丙酸和丁酸等。乙酸和丙酸在肠道中产生较为丰富，而丁酸相对较少。研究表明，乙酸和丙酸能够通过激活AMPK（AMP-activated protein kinase）通路来促进骨骼肌中GLUT4蛋白的表达和葡萄糖的摄取，进而提高肌糖原水平。

另外，乙酸和丙酸还能够与G蛋白偶联受体FFAR2（free fatty acid receptor 2）和FFAR3（free fatty acid receptor 3）结合，进而激活糖原合酶和骨骼肌乙酰辅酶A羧化酶等关键酶的表达，促进葡萄糖和脂肪酸的代谢。

短链脂肪酸能改善骨骼肌代谢

乙酸、丙酸和丁酸等物质对肝脏和骨骼肌中的脂质和碳水化合物代谢有影响，这些影响包括肝糖原、肌糖原、肝脏脂肪和骨骼肌纤维之间脂肪的代谢和转化。

SCFAs通过门静脉进入肝脏，其中一部分会被肝脏吸收并作为合成脂肪或碳水化合物的底物。

这些SCFAs还能够促进肝脏中胆汁酸的生成。肠道菌群能够进一步对肝脏合成并排泄到肠道中的胆汁酸进行代谢，形成次级胆汁酸，且多种胆汁酸按不同的比例组成胆汁酸池，并通过作用于宿主的胆汁酸受体法尼醇X受体和G蛋白偶联胆汁酸受体等，进一步影响宿主的代谢。这表明，乙酸、丙酸和丁酸等SCFAs在机体的代谢调节中发挥着重要的作用。

另外，肠道菌群通过SCFAs在维持宿主脂质代谢稳态过程中发挥着关键调节作用，研究发现，SCFAs能够促进脂质和葡萄糖的吸收和氧化，并提高糖原的合成效率。

短链脂肪酸改善肠道屏障的完整性

肠道菌群保持稳定状态主要依赖于肠黏膜的存在，肠黏膜由上皮细胞层、固有层和黏膜肌层组成，肠道菌群合成的SCFAs对肠道屏障的完整性具有一定改善作用，并能够间接改善个体的耐力运动表现。

改善肠道完整性可以减少运动引起的肠道渗透性增加，从而防止肠道细菌和内毒素进入血液，进一步降低运动引发的炎症反应和免疫应激。

另外，SCFAs能够促进肠道对营养物质的吸收，进而提高能量供应和营养利用效率，这亦有助于提高运动表现和恢复能力。

另外，肠道菌群能够通过其相关代谢产物和抗原来增强宿主的免疫系统。具体来说，在细菌移位的过程中，病原体或其代谢产物从肠腔迁移到肠系膜淋巴结，脂多糖组成革兰氏阴性菌的细胞壁来帮助肠道细菌识别受体相互作用，激活免疫反应。

结语和展望：

SCFAs能够对运动表现产生积极影响，主要通过促进乳酸代谢、增加糖原储存、促进肌肉代谢并改善肠道屏障的完整性来实现。

然而，不同的SCFAs对人体的作用和机制存在差异，尚需要进一步研究来明确各种SCFAs的具体作用机制。

未来，随着对肠道菌群和SCFAs的深入研究，能够进一步了解SCFAs对运动表现的具体作用。

文章来源：

孔健达，徐欣然，陈世娟，朱磊．肠道菌群合成的短链脂肪酸对运动表现的改善作用[J/OL]．生理科学进展. https://doi.org/10.20059/j.cnki.pps.2023.09.1103

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