期刊資訊：《Nutrients》2021, Vol. 13, Issue. 11, 4023
研究團隊：Fu SK, Tseng WC, Tseng KW, Lai CC, Tsai YC, Tai HL, Hsu CC.
論文題目：Effect of Daily Oral Lactobacillus plantarum PS128 on Exercise Capacity Recovery after a Half-Marathon.
本研究採用雙盲隨機對照試驗，探討長期補充植物乳桿菌 PS128 對業餘跑者完成半程馬拉松後，生理恢復與運動表現之影響。研究結果證實，PS128 能顯著緩解運動誘導之肌肉損傷（EIMD），有效降低肌紅蛋白（Myoglobin）與肌酸磷酸激酶（CPK）等關鍵損傷指標，並加速腎功能受損之生理修復。
雖然 PS128 並未直接改變受試者的基礎運動能力，但在維持下肢肌肉力量與爆發力、減緩高強度運動後疲勞方面表現卓越。數據顯示，PS128 具備調節抗氧化能力與代謝壓力之潛力，可作為運動員取代傳統非類固醇消炎藥（NSAIDs）、縮短恢復週期的營養干預策略，並為透過「腸道菌群」優化耐力運動後生理恢復之機制提供重要科學證據。
PS128 對馬拉松跑者的肌肉恢復有何具體幫助？
植物乳桿菌 PS128 對半程馬拉松跑者的肌肉恢復與生理調節具有多方面的具體幫助：
- 顯著降低肌肉損傷指標：補充 PS128 的跑者在半馬賽後，血液中的肌肉損傷指標明顯低於對照組。例如，賽後3小時，PS128組的肌紅蛋白（Myoglobin）濃度顯著低於對照組（91.7 vs. 190.6 ng/mL）；賽後24小時，對照組的肌酸磷酸激酶（CPK）濃度高達 875.8 IU/L，而 PS128 組則維持在較低的 401 IU/L。
- 維持肌肉力量與爆發力：研究發現PS128能有效減緩賽後肌肉力量的衰減。在下肢肌力測試中，對照組的膝伸肌峰值扭力在賽後3至96小時內顯著下降，而PS128組則未見顯著下降。此外，反映爆發力的下肢縱跳高度（CMJ），對照組在賽後24小時內明顯減少，但PS128組則維持穩定。
- 強化抗疲勞能力與維持配速：雖然PS128未能縮短總完賽時間，但能幫助跑者在比賽後段維持體力。在半馬最後一個階段（15.7 至 21 公里），PS128組的配速顯著快於對照組（2778秒vs. 3394秒），顯示其具有較佳的抗疲勞能力。
- 加速生理指標恢復：在腎功能指標方面，PS128組的血尿素氮（BUN）能在賽後24小時內恢復至基準值，顯示其生理修復速度較快。
- 提升抗氧化保護：PS128能幫助跑者在賽後維持較高的超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）活性。賽後72及96小時的數據顯示，PS128組的SOD濃度顯著高於對照組，這有助於中和因高強度運動產生的過量自由基（Reactive Oxygen Species, ROS），減輕氧化壓力。
PS128 的作用機制：上述效益主要源於PS128對腸道菌群及其代謝產物的調節。透過腸道與肌肉之間的關聯，PS128展現了類似抗氧化與抗發炎的機制，進而緩解了運動誘導的肌肉損傷（EIMD）與延遲性肌肉痠痛（DOMS），最終縮短了運動員賽後重返運動場（Return to play）所需的時間。
除了肌肉修復，PS128 對腎臟與抗氧化有何幫助？
除了肌肉修復，根據研究顯示，補充PS128對半程馬拉松跑者的腎臟保護與抗氧化能力有以下具體幫助：
1. 對腎臟功能的保護與加速恢復
高強度長跑會導致腎損傷指標上升，但補充PS128能顯著加快恢復速度：
- 加速血尿素氮(BUN)恢復：半馬賽後，所有跑者的BUN指標（腎損傷指標）都會顯著上升。然而，補充 PS128 的跑者，其 BUN 水平在賽後 24小時內即恢復到基準值，顯示其生理修復效率明顯優於對照組。
- 降低藥物帶來的腎負擔：研究指出，許多跑者為了加速重返賽場會服用非類固醇消炎藥(NSAIDs)，但這類藥物可能引發腎臟與血管功能紊亂。PS128被認為是一個有效的替代方案，能在不產生副作用的情況下縮短恢復期。
2. 強化抗氧化屏障與中和氧化壓力
劇烈運動會增加氧氣消耗量，進而產生過量的自由基導致氧化壓力，PS128則能強化身體的抗氧化機制：
- 提升超氧化物歧化酶 (SOD) 活性：在半馬賽後的恢復後期（第72與 96小時），PS128組的SOD濃度顯著高於對照組。
- 建立抗氧化屏障：較高的SOD活性有助於中和因疲勞和長時間運動產生的自由基，幫助運動員建立適當的抗氧化屏障，防止氧化壓力達到危險水平。
- 輔助生理適應：透過調節腸道菌群及其代謝產物（如短鏈脂肪酸），PS128展現了類似抗氧化與抗發炎的調節作用，有助於減輕運動後的系統性損傷。
PS128 如何讓跑者在賽事後段維持配速？
PS128讓跑者在賽事後段（尤其是半馬的最後 5 公里）維持配速的關鍵，並非直接提升了運動員的爆發力或速度，而是透過減輕肌肉損傷與增強抗疲勞能力達成。
具體機制如下：
- 顯著降低肌肉受損程度：在比賽過程中，高強度的離心收縮會導致肌肉微損傷。研究顯示，補充PS128的組別（LT）在賽後的肌肉損傷指標（如肌紅蛋白 Myoglobin、肌酸磷酸激酶 CPK以及乳酸脫氫酶 LDH）均顯著低於對照組（PT）。肌肉受損程度較輕，讓跑者有更好的生理基礎來維持原本的運動強度。
- 防止下肢力量在賽中潰散：高強度長跑通常會導致下肢肌力下降，進而影響步幅與配速。補充PS128的跑者在賽後能維持較好的膝伸肌與膝屈肌峰值扭力，以及下肢爆發力（縱跳高度），而對照組則在這些指標上出現顯著衰退。這種「力量維持」能力直接轉化為在賽事末段穩定動作結構的能力。
- 賽事末段的配速對比： 在半程馬拉松的最後一個階段，對照組的配速顯著變慢（平均耗時3394秒），而 PS128 組則展現了極佳的抗疲勞韌性，維持在較快的水平（平均耗時 2778 秒）。研究觀察到，PS128 組在 Stage 3 與 Stage 4 之間的配速並沒有顯著差異，顯示其生理狀態足以支撐其在疲勞累積時不掉速。
- 菌腸肌肉軸的調節作用： PS128透過調節腸道菌群及相關代謝產物（如短鏈脂肪酸），展現出抗發炎與抗氧化的效果。這有助於中和運動產生的過量自由基，減輕系統性的發炎反應，從而緩解「運動誘導肌肉損傷」帶來的負面影響。
研究數據綜覽
1. 維持中後段運動配速與耐力表現：
- 研究顯示，補充植物乳桿菌PS128 (Lactobacillus plantarum PS128)（LT組）相較於對照組（PT組），能顯著減緩長時間運動後的運動表現下滑。
- 在半馬賽程第四階段，PT 組因疲勞累積導致配速顯著降低（用時3394 ± 727 秒），而連續4週補充PS128的LT組則展現較佳的耐力韌性（用時 2778 ± 551 秒）。這顯示PS128主要作用於維持運動效率，而非直接提升最大運動強度。
2. 減輕運動誘導肌肉損傷（EIMD）生化指標：
PS128 展現出顯著的肌肉保護效應，能有效抑制運動後的生理應激反應指標。
- 肌紅蛋白（Myoglobin）：賽後3小時，LT組濃度（91.7 ± 68.6 ng/mL）遠低於PT組（190.6 ± 118 ng/mL）。
- 肌酸激酶（CPK）：賽後24小時，PT組飆升至875.8 ± 572.3 IU/L，而 LT組則穩定控制於401 ± 295.7 IU/L，顯示PS128能減緩肌細胞受損程度並促進細胞膜穩定性。
3. 加速神經肌肉功能與下肢爆發力恢復：
- 透過等速肌力測試（Knee extensor/flexor peak torque）與垂直跳躍（CMJ）評估，補充PS128有助於縮短功能性恢復期。
- 對照組在賽後72小時內的膝伸肌峰值力矩顯著低於基線，而LT組則能維持或較快恢復肌力。
- 在下肢爆發力方面，PT組在賽後24小時出現顯著下降，而LT組在所有監測點均能有效維持CMJ表現，對於需要高頻率訓練的運動員具備重要臨床價值。
4. 優化代謝壓力調節與長效抗氧化機制：
- 腎臟代謝：LT組的血尿素氮（BUN）在賽後24小時內即恢復至基準值（p > 0.05），顯示其代謝廢物排除及腎臟負荷調節能力優於對照組。
- 抗氧化酵素活性：在賽後 96小時，LT 組的超氧化物歧化酶（SOD）活性顯著回升並優於對照組（0.462 vs. 0.267 U/mL），顯示其能強化長期的自由基清除能力與生物適應機制。
科學意義與未來展望
本研究揭示了「菌腸肌軸」（Gut-Muscle Axis）在運動科學中的應用潛力，證明特定益生菌菌株 Lactobacillus plantarum PS128 並非作為即時性興奮劑，而是透過系統性生物調節，成為有效的「運動功能恢復優化劑」。
其核心科學意義在於：PS128 具備調節腸道菌叢衍生的代謝物，能有效介入運動引發的發炎反應與氧化壓力，進而減緩骨骼肌損傷，並提升神經肌肉功能的募集效率（Recruitment Efficiency）。。此發現提供了一種非藥物、具備安全性的預防策略，對於降低過度訓練症候群（Overtraining Syndrome）風險及延長運動員職業生涯具備重要價值。
未來研究應進一步探討PS128在不同運動模式（如離心收縮為主的阻力訓練或超耐力運動）中的保護效應，並深入分析其對腸道通透性（Leaky Gut）及全身性發炎細胞因子（如 IL-6, TNF-α）的精確分子調控機制。此外，針對不同受試族群（如高齡規律運動者或精英運動員）的個體化劑量與長期補充效應，亦是未來推動精準營養介入的重要方向。
