Особенности кишечной микробиоты и методы ее исследования у лиц с различным уровнем физической активности

Валентина Владимировна Кривко,Евгений Александрович Патраханов,Роман Владимирович Аянка

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Особенности кишечной микробиоты и методы ее исследования у лиц с различным уровнем физической активности

В. В. Кривко,

Е. А. Патраханов,

Р. В. Аянка

2026-08-04

https://doi.org/10.24108/preprints-3116077

Введение. Кишечная микробиота играет ключевую роль в поддержании гомеостаза, иммунитета и метаболизма человека. Данные о её составе и функциях у лиц с разным уровнем физической активности противоречивы, а влияние спорта и диеты на микробные сообщества изучено недостаточно. Цель данного обзора – провести комплексный анализ таксономического состава и функций микробиоты кишечника, а также методов её исследования с акцентом на особенности микробиома профессиональных спортсменов. Материалы и методы. Проведён анализ и обобщение данных отечественной и зарубежной литературы, посвящённой таксономическому и функциональному профилю микробиоты профессиональных спортсменов, а также методам её изучения. Заключение. Регулярная физическая активность ассоциирована с повышением α-разнообразия кишечной микробиоты и увеличением численности таксонов, благоприятных для здоровья человека (Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii, Veillonella atypica). Однако достоверная интерпретация этих данных ограничена в виду невозможности разделить влияние собственно физических нагрузок и диеты спортсменов, а также преобладанием поперечных исследований, основанных на секвенировании ампликонов гена 16S рРНК. Для оценки функционального потенциала микробных сообществ профессиональных спортсменов необходимы проспективные исследования с применением омиксных технологий и экспериментальных моделей, что позволит разработать стратегии поддержки кишечной экосистемы у лиц с разным уровнем физической активности.

Ссылка для цитирования:

Кривко В. В., Патраханов Е. А., Аянка Р. В. 2026. Особенности кишечной микробиоты и методы ее исследования у лиц с различным уровнем физической активности. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3116077

Список литературы

1. Butel M.J., Waligora-Dupriet A.J., Wydau-Dematteis S. The developing gut microbiota and its consequences for health. Journal of Developmental Origins of Health and Disease. 2018;9(6):590-597. DOI: 10.1017/S2040174418000119

2. Jandhyala S.M., Talukdar R., Subramanyam C., et al. Role of the normal gut microbiota. World Journal of Gastroenterology. 2015;21(29):8787-8803. DOI: 10.3748/wjg.v21.i29.8787

3. Liu J., Tan Y., Cheng H., et al. Functions of Gut Microbiota Metabolites, Current Status and Future Perspectives. Aging and Disease. 2022;13(4):1106-1126. DOI: 10.14336/AD.2022.0104

4. Thursby E., Juge N. Introduction to the human gut microbiota. Biochemical Journal. 2017;474(11):1823-1836. DOI: 10.1042/BCJ20160510

5. Rinninella E., Raoul P., Cintoni M., et al. What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms. 2019;7(1):14. DOI: 10.3390/microorganisms7010014

6. Piquer-Esteban S., Ruiz-Ruiz S., Arnau V., et al. Exploring the universal healthy human gut microbiota around the World. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2022;20:421-433. DOI: 10.1016/j.csbj.2021.12.035

7. Alessandri G., van Sinderen D., Ventura M. The genus Bifidobacterium: from genomics to functionality of an important component of the mammalian gut microbiota. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2021;19:1472-1487. DOI: 10.1016/j.csbj.2021.03.006

8. Khan I., Bai Y., Zha L., et al. Mechanism of the Gut Microbiota Colonization Resistance and Enteric Pathogen Infection. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021;11:716299. DOI: 10.3389/fcimb.2021.716299

9. Mohr A.E., Jäger R., Carpenter K.C., et al. The athletic gut microbiota. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2020;17(1):24. DOI: 10.1186/s12970-020-00353-w

10. Palladina O., Kaliga A. Microbiome of athletes: Its features and diversity: A literature review. International Journal of Medicine and Medical Research. 2024;10(1):56-63. DOI: 10.61751/ijmmr/1.2024.56

11. 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. Nature Medicine. 2019;25(7):1104-1109. DOI: 10.1038/s41591-019-0485-4

12. Huminska-Lisowska K., Zielinska K., Mieszkowski J., et al. Microbiome features associated with performance measures in athletic and non-athletic individuals: A case-control study. PLoS ONE. 2024;19(2):e0297858. DOI: 10.1371/journal.pone.0297858

13. Huminska-Lisowska K., Labaj P.P., Zielinska K. Unique Athletic Gut Microbiomes and Their Role in Sports Performance: A Narrative Review. Journal of Human Kinetics. 2025;99:79-97. DOI: 10.5114/jhk/187430

14. Rowland I., Gibson G., Heinken A., et al. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. European Journal of Nutrition. 2018;57(1):1-24. DOI: 10.1007/s00394-017-1445-8

15. Portincasa P., Bonfrate L., Vacca M., et al. Gut Microbiota and Short Chain Fatty Acids: Implications in Glucose Homeostasis. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(3):1105. DOI: 10.3390/ijms23031105

16. van der Hee B., Wells J.M. Microbial Regulation of Host Physiology by Short-Chain Fatty Acids. Trends in Microbiology. 2021;29(8):700-716. DOI: 10.1016/j.tim.2021.02.001

17. Yao Y., Cai X., Fei W., et al. The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022;62(1):1-12. DOI: 10.1080/10408398.2020.1854676

18. Trzeciak P., Herbet M. Role of the Intestinal Microbiome, Intestinal Barrier and Psychobiotics in Depression. Nutrients. 2021;13(3):927. DOI: 10.3390/nu13030927

19. Abou Izzeddine N., Ahmad K., Bacha C., et al. The microbial guardians: Unveiling the role of gut microbiota in shaping neurodegenerative disease. IBRO Neuroscience Reports. 2025;19:17-37. DOI: 10.1016/j.ibneur.2025.05.014

20. Min L., Ablitip A., Wang R., et al. Effects of Exercise on Gut Microbiota of Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2024;16(7):1070. DOI: 10.3390/nu16071070

21. Wegierska A.E., Charitos I.A., Topi S., et al. The Connection Between Physical Exercise and Gut Microbiota: Implications for Competitive Sports Athletes. Sports Medicine. 2022;52(10):2355-2369. DOI: 10.1007/s40279-022-01696-7

22. Monda V., Villano I., Messina A., et al. Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effects. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2017;2017:3831972. DOI: 10.1155/2017/3831972

23. Bonomini-Gnutzmann R., Plaza-Díaz J., Jorquera-Aguilera C., et al. Effect of Intensity and Duration of Exercise on Gut Microbiota in Humans: A Systematic Review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022;19(15):9518. DOI: 10.3390/ijerph19159518

24. Hughes R.L., Holscher H.D. Fueling Gut Microbes: A Review of the Interaction between Diet, Exercise, and the Gut Microbiota in Athletes. Advances in Nutrition. 2021;12(6):2190-2215. DOI: 10.1093/advances/nmab077

25. Dion S., Walker G., Lambert K., et al. The Diet Quality of Athletes as Measured by Diet Quality Indices: A Scoping Review. Nutrients. 2024;17(1):89. DOI: 10.3390/nu17010089

26. Clauss M., Gérard P., Mosca A., et al. Interplay Between Exercise and Gut Microbiome in the Context of Human Health and Performance. Frontiers in Nutrition. 2021;8:637010. DOI: 10.3389/fnut.2021.637010

27. Cataldi S., Bonavolontà V., Poli L., et al. The Effects of Physical Activity on the Gut Microbiota and the Gut-Brain Axis in Preclinical and Human Models: A Narrative Review. Nutrients. 2022;14(16):3293. DOI: 10.3390/nu14163293

28. Cintineo H.P., Arent M.A., Antonio J., et al. Effects of Protein Supplementation on Performance and Recovery in Resistance and Endurance Training. Frontiers in Nutrition. 2018;5:83. DOI: 10.3389/fnut.2018.00083

29. Jang L.G., Choi G., Kim S.W., et al. The combination of sport and sport-specific diet is associated with characteristics of gut microbiota: an observational study. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2019;16(1):21. DOI: 10.1186/s12970-019-0290-y

30. Martínez A., Velázquez L., Díaz R., et al. Impact of Novel Foods on the Human Gut Microbiome: Current Status. Microorganisms. 2024;12(9):1750. DOI: 10.3390/microorganisms12091750

31. Fraher M.H., O'Toole P.W., Quigley E.M.M. Techniques used to characterize the gut microbiota: a guide for the clinician. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2012;9(6):312-322. DOI: 10.1038/nrgastro.2012.44

32. Xu M.Q., Pan F., Peng L.H., et al. Advances in the isolation, cultivation, and identification of gut microbes. Military Medical Research. 2024;11(1):34. DOI: 10.1186/s40779-024-00534-7

33. Hitch T.C.A., Afrizal A., Riedel T., et al. Recent advances in culture-based gut microbiome research. International Journal of Medical Microbiology. 2021;311(3):151485. DOI: 10.1016/j.ijmm.2021.151485

34. Ericsson A.C., Franklin C.L. Manipulating the Gut Microbiota: Methods and Challenges. ILAR Journal. 2015;56(2):205-217. DOI: 10.1093/ilar/ilv021

35. Durazzi F., Sala C., Castellani G., et al. Comparison between 16S rRNA and shotgun sequencing data for the taxonomic characterization of the gut microbiota. Scientific Reports. 2021;11(1):3030. DOI: 10.1038/s41598-021-82726-y

36. Rajilić-Stojanović M., Heilig H.G.H.J., Molenaar D., et al. Development and application of the human intestinal tract chip, a phylogenetic microarray: analysis of universally conserved phylotypes in the abundant microbiota of young and elderly adults. Environmental Microbiology. 2009;11(7):1736-1751. DOI: 10.1111/j.1462-2920.2009.01900.x

37. Miyoshi J., Rao M.C., Chang E.B. Navigating the Human Gut Microbiome: Pathway to Success from Lessons Learned. Gastroenterology. 2020;159(6):2019-2024. DOI: 10.1053/j.gastro.2020.07.061

38. Jovel J., Patterson J., Wang W., et al. Characterization of the Gut Microbiome Using 16S or Shotgun Metagenomics. Frontiers in Microbiology. 2016;7:459. DOI: 10.3389/fmicb.2016.00459

39. Ammer-Herrmenau C., Pfisterer N., van den Berg T., et al. Comprehensive Wet-Bench and Bioinformatics Workflow for Complex Microbiota Using Oxford Nanopore Technologies. mSystems. 2021;6(4):e00750-21. DOI: 10.1128/mSystems.00750-21

40. Allaband C., McDonald D., Vázquez-Baeza Y., et al. Microbiome 101: Studying, Analyzing, and Interpreting Gut Microbiome Data for Clinicians. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 2019;17(2):218-230. DOI: 10.1016/j.cgh.2018.09.017

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов