Indikationsspezifische Multispezies-Probiotika

Hintergrund und Fragestellung: Aktuelle wissenschaftliche Befunde deuten auf eine potentiell positive Rolle eines intakten intestinalen Mikrobioms auf das allgemeine körperliche und mentale Wohlbefinden hin, wobei insbesondere die Verringerung gastrointestinaler Beschwerden, eine gesteigerte Immunkompetenz sowie positive metabolische Effekte u.a. den Energiestoffwechsel betreffend als auch eine gesteigerte körperliche Leistungsfähigkeit hervorzuheben sind (Markus et al. 2025; Beltragi et al 2025).

Während unter körperlichen bzw. sportlichen Aktivitäten in geringer bis moderater Intensität generell positive Effekte hinsichtlich der o.g. Aspekte beobachtet werden, beeinflussen hochintensive Belastungen, wie sie regelmäßig bei Leistungssportlern vorkommen, sowohl das gastrointestinale System als auch die Immunkompetenz in potentiell ungünstiger Weise. Insbesondere nach einzelnen, starken Ausdauerbelastungen tritt häufig der sogenannte Open-Window-Effekt auf, in dem die Immunabwehr für mehrere Stunden bis Tage nach der Belastung eingeschränkt ist. So treten signifikant häufiger Infekte insbesondere der oberen Atemwege auf.

Während moderates Training mit einer erhöhten Diversität und einem gesundheitsförderlichen mikrobiellen Profil einhergeht, können sehr hohe Trainingsintensitäten das mikrobielle Gleichgewicht stören und eine Dysbiose begünstigen.  Sowohl die Hypoperfusion des Darms als auch die mikrobiellen Veränderungen stehen in engem Zusammenhang mit einer gesteigerten entzündlichen Aktivität sowie einer erhöhten Permeabilität der intestinalen Barriere (Leaky Gut). In der Folge können vermehrt bakterielle Bestandteile und Toxine aus dem Darm in den Blutkreislauf gelangen und Entzündungsreaktionen auslösen. Dieser Zustand, auch als Endotoxämie bezeichnet, wird bei Leistungs- und Ausdauersportlern häufig beobachtet. Klinisch manifestieren sich diese Prozesse häufig durch gastrointestinale Beschwerden wie Bauchschmerzen, Blähungen, Durchfall oder Übelkeit (Al Beltagi et al. 2025).

Zudem kann die Integrität der Darmbarriere im Sinne eines „leaky-gut“ reduziert und lokale Entzündungsreaktionen stimuliert werden. Eine Reihe gastrointestinaler Beschwerden, wie Verdauungsstörungen, Diarrhö und abdominale Schmerzen können die Folge sein (Al Beltagi et al. 2025). Neuere Untersuchungen weisen darauf hin, dass dem intestinalen Mikrobiom in der Pathogenese dieser gastrointestinalen Symptomatik eine Schlüsselrolle zukommt. Besonders unter hochintensiven Belastungen kann es zu einer Reduktion der mikrobiellen Diversität kommen. Studien zeigen, dass die Einnahme spezifischer Probiotika und die damit verbundene gezielte positive Modifikation des intestinalen Mikrobioms die Integrität der Darmbarriere wiederherstellen und in der Folge zu einer deutlichen Verbesserung der gastrointestinalen Symptomatik führen kann (Lamprecht et al. 2012). Zudem wurden positive immunmodulatorische Effekte beobachtet, in deren Folge die Häufigkeit von Infekten der oberen Atemwege signifikant reduziert war (Strasser et al., Nutrients; 2016).

Insgesamt lässt sich feststellen, dass verschiedene Parameter, die die sportliche Leistungsfähigkeit von Athleten begünstigen, von einem intakten intestinalen Mikrobiom potentiell profitieren.

Ziel dieser Pilotstudie war es daher, den Einfluss der Gabe zweier indikationsspezifisch formulierter Multispezies-Probiotika morgens bzw. abends über einen Zeitraum von 12 Wochen intensiven bzw. hochintensiven Trainings – u.a. während eines Trainingslagers sowie eine Wettkampfvorbereitungsperiode bei einer Kohorte von Hochleistungssportler:innen auf die Zusammensetzung und Diversität des intestinalen Mikrobioms sowie das subjektive Gesundheits-und Fitnessempfinden zu untersuchen.

Probanden und Methodik

In dieser Pilotstudie nahmen 10 Leistungssportler (55,55% weiblich zu 44,44% männlich) zwischen 19 und 29 Jahren aus verschiedenen Laufdisziplinen täglich morgens das Multispezies-Probiotikums OMNi-BiOTiC® POWER (1 Sachet mit total 6×10⁹ KBE) bzw. abends OMNi-BiOTiC® SR 9 (1 Sachet mit total 7,5x10⁹ KBE) über einen Zeitraum von 12 Wochen während einer intensiven bzw. hochintensiven Trainingsperiode zu sich. Täglich wurden hochintensive sportliche Belastungen über mehrere Stunden durchgeführt. Vor und nach der 12-wöchigen Trainingsphase wurden Stuhlproben zur Analyse des intestinalen Mikrobioms gesammelt sowie App-basierte Fragebögen zu subjektivem Befinden der Athleten durchgeführt. Die Analyse der Stuhlproben (OMNi-BiOTiC Scan®) beinhaltete die Artenvielfalt im Darmmikrobiom (Shannon Index), die Gesamtkeimzahl die Abundanz von Butyrat-bildenden Bakterien, von pathogenen und potentiell pathogenen Bakterien sowie von immunmodulierenden Bakterien. Der Fragebogen umfasste folgende Parameter: subjektive sportliche Leistungsfähigkeit, gastrointestinale Beschwerden, Infektanfälligkeit, Schlafqualität, Motivationslevel sowie mentale Fitness.

Ergebnisse

Durch die 12-wöchige Intervention mit den beiden medizinisch relevanten Multispezies-Probiotika konnte bei 80% der Athleten die Vielfalt der Darm-Mikrobiota signifikant gesteigert werden. In der Kontrollgruppe hingegen, sank die Diversität der gastrointestinalen-Mikrobiota bei sämtlichen Teilnehmern (Abbildung 1a). Qualitativ ergaben sich die folgenden Befunde: Bei 80% der Teilnehmer in der Probiotika-Gruppe konnte die Clostridioides difficile Anzahl verringert werden, während in der Kontrollgruppe bei 33% eine Zunahme festgestellt wurde (Abbildung 1b). Bei 40% der Teilnehmer in der Probiotika-Gruppe konnte die Gesamtkeimzahl der pathogenen oder potentiell pathogenen Keime reduziert werden, während sich in der Kontrollgruppe die Anzahl der pathogenen Keime bei 2 von 3 Teilnehmern erhöhte. Weiters konnten durch den Einsatz der Multispezies-Probiotika bei 80% der Teilnehmer in der Probiotika-Gruppe sowohl die anti-entzündlich wirkenden Butyrat-bildenden Bakterien (Abbildung 2a) als auch Bifidobakterien und Laktobazillen in ihrer Abundanz erhöht werden, wohingegen in der Kontrollgruppe 100% der Teilnehmer eine Verschlechterung hinsichtlich der Butyrat-bildenden Bakterien sowie 67% hinsichtlich der Bifidobakterien und Laktobazillen (Abbildung 2b) erfuhren. Die Auswertung der Fragebögen dokumentierte in der Probiotika-Gruppe im Gegensatz zu der Kontrollgruppe eine signifikant verbesserte subjektive Einschätzung hinsichtlich gastrointestinaler Beschwerden, Infektanfälligkeit, Schlafqualität, Motivationslevel, mentale Fitness sowie subjektive sportliche Leistungsfähigkeit.

Diskussion und Fazit

Die Ergebnisse dieser Pilotstudie legen nahe, dass eine 2x tägliche Gabe von speziell formulierten, indikationsspezifischen Multispezies-Probiotika mit positiven Effekten auf das intestinale Mikrobiom bei Leistungssportler:innen assoziiert war. Die standardisierten mikrobiellen Untersuchungen der Stuhlproben durch ein unabhängiges Labor belegte eine deutliche Verbesserung der physiologischen Diversität des Darm-Mikrobioms unter der Probiotika-Einnahme im Gegensatz zu der Kontrollgruppe ohne Probiotika-Einnahme. Gleichzeitig fanden sich potentiell positive qualitative Veränderungen des intestinalen Mikrobioms, wie z.B. ein erhöhter Anteil an Butyrat-bildenden Darmbakterien, Laktobazillen sowie Bifidobakterien, welche beim Menschen mit reduzierten Inflammationswerten und verbesserter Stoffwechselregulation korrelieren und damit einen positiven Beitrag zur körperlichen Leistungsfähigkeit, der Immunkompetenz sowie dem allgemeinen subjektiven Wohlbefinden leisten können (Singh et al. 2023, Xiao M. et al. 2024, Heczko P. B. et al. 2024). In diesem Sinne zeigt die Auswertung der App-basierten Fragebögen eine signifikant verbesserte subjektive Einschätzung hinsichtlich des subjektiv empfundenen Gesundheitsstatus sowie der sportlichen und mentalen Leistungsfähigkeit. Einschränkend muss allerdings auf die geringe Stichprobengröße hingewiesen werden, weshalb die erhobenen Befunde lediglich einen Hypothesen-generierenden Charakter haben können.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die 12-wöchige Gabe von spezifisch ausgewählten Multispezies-Probiotika bei Athlet:innen während intensiver bzw. hochintensiver Belastungsphasen mit quantitativ und qualitativ positiven Effekten auf das intestinale Mikrobiom sowie den subjektiven Gesundheits- und Fitnessstatus assoziiert war. Weiterführende systematische Untersuchungen zu den potentiell positiven Effekten von wissenschaftlich geprüften Multispezies-Probiotika im Hochleistungssport sind dringend erforderlich.

Co-Autoren: Riemer L¹, Klemm S², Stiegelbauer V², Bartschat F³ , Vassiliadis A⁴
¹Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin, Abt. I, Deutsche Sporthochschule Köln
²Institut Allergosan, Graz, Österreich
³Universität Münster, Institut für Sportwissenschaften
⁴ Olympiastützpunkt NRW/Rheinland

Literatur

1. Markus MRP, Weiss FU, Hertel J, Weiss S, Rühlemann M, Bang C, Franke A, Völker U, Homuth G, Kocher T, Völzke H, Lerch MM, Ittermann T, Felix SB, Ewert R, Bahls M, Dörr M, Frost F. Lower cardiorespiratory fitness is associated with an altered gut microbiome. The Study of Health in Pomerania (SHIP). Sci Rep. 2025 Feb 12;15(1):5171. doi: 10.1038/s41598-025-88415-4. PMID: 39939328; PMCID: PMC11822121.
2. Al-Beltagi M, Saeed NK, Bediwy AS, El-Sawaf Y, Elbatarny A, Elbeltagi R. Exploring the gut-exercise link: A systematic review of gastrointestinal disorders in physical activity. World J Gastroenterol. 2025 Jun 14;31(22):106835. doi: 10.3748/wjg.v31.i22.106835. PMID: 40539198; PMCID: PMC12175863.
3. Lamprecht M, Bogner S, Schippinger G, Steinbauer K, Fankhauser F, Hallstroem S, Schuetz B, Greilberger JF. Probiotic supplementation affects markers of intestinal barrier, oxidation, and inflammation in trained men; a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial. J Int Soc Sports Nutr. 2012 Sep 20;9(1):45. doi: 10.1186/1550-2783-9-45. PMID: 22992437; PMCID: PMC3465223.
4. Strasser B, Geiger D, Schauer M, Gostner JM, Gatterer H, Burtscher M, Fuchs D. Probiotic Supplements Beneficially Affect Tryptophan-Kynurenine Metabolism and Reduce the Incidence of Upper Respiratory Tract Infections in Trained Athletes: A Randomized, Double-Blinded, Placebo-Controlled Trial. 2016 Nov 23;8(11):752. doi: 10.3390/nu8110752. PMID: 27886064; PMCID: PMC5133134.).
5. Singh V. et al. Butyrate producers, „The Sentinel of Gut“: their intestinal significance with and beyond butyrate, and prospective use as microbial therapeutics. Frontiers in Microbiology.13. 2023. doi: 10.3389/fmicb.2022.1103836
6. Xiao M. et al. Cross-feeding of bifidobacteria promotes intestinal homeostasis: a lifelong perspective on the host health. Nature Biofilms and Microbes. 10(47). 2024. doi: 10.1038/s41522-024-00524-6
7. Heczko P. B. et al. Importance of Lactobacilli for Human Health. Microorganisms.12(12). 2024. doi: 10.3390/micoorganisms12122382

Autoren

Prof. Dr. med. Hans-Georg Predel

Im Anschluss an das Studium der Humanmedizin sowie Facharztausbildung, Leiter des Instituts für Kreislaufforschung und Sportmedizin, Abt. 1 seit 2001 an der Deutschen Sporthochschule Köln. Er untersucht Jährlich rund 1.000 Leistungssportler und Spitzenathleten und erforscht intensiv, wie die sportliche Performance mit Fokus auf der Gesundheit der Athleten optimiert werden kann. Zudem befasst er sich damit, wie Sport und Ernährung die Gesundheit und Longevity der Allgemeinbevölkerung steigern können.