The impact of gut microbiota on individual exercise effectiveness

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K11349
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• Principal Investigator: Tanimura Yuko 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学・研究部, 研究員 (90551458)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 匡隆 愛知東邦大学, 人間健康学部, 准教授 (80588096)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / トレーニング効果 / 個人差

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to investigate the involvement of gut microbiota in the effects of exercise training. We conducted bicycle training with sedentary adults and measured maximal oxygen uptake, along with collecting fecal samples before and after training. The results revealed a significant increase in maximal oxygen uptake following the training regimen. Among the parameters of gut microbiota assessed before training, propionic acid was found to negatively correlate with changes in maximal oxygen uptake associated with training, while the Bacteroidetes phylum and butyric acid exhibited positive correlations. Additionally, changes in butyric acid levels were identified as potentially exerting a significant positive influence on the observed changes in maximal oxygen uptake due to training.

Free Research Field

スポーツ生化学、スポーツ免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究では、最高酸素摂取量の変化が大きい（トレーニング効果の高い）場合の腸内細菌叢の状態を調査した。具体的には、トレーニング開始時のBacteroidetes門の割合と糞便中の酪酸濃度が増加し、プロピオン酸の減少が観察された。また、酢酸と酪酸が最高酸素摂取量の変化に関与していることが明らかになった。これにより、トレーニングの効果は腸内細菌叢の状態、特に糞便中の酪酸濃度に依存している可能性が示唆される。食事や生活パターンの調整によって酪酸濃度を増やすことが、トレーニング効果を最大化する手段となるかもしれない。