Känner du dig trög under dina löpningar? Inom en snar framtid, snarare än att sträcka efter en energidryck, du kan välja att tugga en hopkok av din favoritidrottares tarmbuggar.
Ett team av mikrobiotiska forskare som är anslutna till Harvard University Medical School planerar att starta ett företag i höst som syftar till att hitta och rena de bästa buggarna från elitidrottares avföring och sedan marknadsföra dem som probiotiska tillskott i piller, flytande eller pulverform.
Företaget på gång, fitBiomics, knackar på ett snabbt expanderande vetenskapsområde som analyserar det mänskliga mikrobiomet. Varje person är värd för åtminstone tiotals biljoner mikroorganismer, enligt en bedömning från 2016 publicerad i tidskriften Cell. Det uppgår till cirka 2,3 kilo bakterier och andra mikroorganismer.
Den nyheten kan vara avstötande för vissa, men för Jonathan Scheiman, massan av mikroorganismer som svärmar inuti våra kroppar känner en stor affärsmöjlighet.
"Probiotika är en marknad på 60 miljoner dollar och 90 procent av den marknaden kommer huvudsakligen från två typer av bakterier, "säger Scheiman, en mikrobiolog och postdoktor vid Wyss Institute, som grundades av den berömda Harvard Medical School genetiker George Church. "Vi har biljoner buggar i tarmen som väntar på att upptäckas för att störa branschen."
Trillioner av mikrober i varje persons mikrobiom arbetar tillsammans med människokroppen för att avvärja sjukdomar, främja matsmältningen, underlätta bränsleförbränning, hjälp med återhämtning och till och med skärpa mental hälsa och skärpa. Scheiman, som en gång spelade basket i division 1 på New York's St. John's College, tror att matning av rätt blandning av mikrober till våra tarmar kan erbjuda ett nytt tillvägagångssätt för att förbättra idrottsprestationer.
Hans idé är att snarare än att använda sofistikerad genetisk sekvenseringsteknik för att nollställa sjukdomsframkallande mikrober, varför inte jaga mikrober som hjälper till med elitidrottare.
"Vi använder nästa generations sekvensering för att förstå vad som gör de mest friska och passande människorna i världen unika, "Scheiman säger." Vi vill extrahera den informationen för att utveckla näringsprodukter som en dag kan gynna alla idrottare eller till och med bara den allmänna befolkningen. "
Att jaga "prestations probiotika, "Scheiman har varit på jakt efter elitidrottares bajs de senaste två och ett halvt åren. Som han säger, "I princip samlar jag mycket sh **." Han har rekryterat avföringsgivare från idrottare som deltar i Boston Marathon och vid sommar -OS i Rio. Han har också knackat på donationer från ultramaratonlöpare och olympiska försöks roddare.
Genom att jämföra prerace- och postrace -prover från maratonlöpare, Scheiman och hans team noterade en ökning av en typ av bakterier som han tror hjälper till att bryta ner mjölksyra, en biprodukt av anaerob aktivitet. De isolerade bakterierna och matar dem för närvarande till möss för att se hur det kan påverka djurs mjölksyra och trötthetsnivåer.
Scheiman har också jämfört idrottsmännens mikrobiomer och hittat en typ av bakterier som är vanliga i ultramarathoners som verkar spela en roll för att bryta ner kolhydrater (kritiska under extremt långa körningar), som inte fanns i roddarna. Andra mikrober som identifierats av teamet inkluderar sådana som Scheiman tror hjälper till med energimetabolismen, proteinmetabolism och antiinflammation.
Scheiman säger att han och hans team har börjat testa säkerheten och effektiviteten hos mikrober isolerade från hans samling. De utvärderar mössen för att säkerställa att mikroberna passerar genom matsmältningssystemet snabbt, och de testar för tecken på att mikroberna har den avsedda effekten. Än så länge, han säger, "Vi har inte sett någon risk för att dessa mikrober kvarstår på ett sätt som vi inte vill att de ska göra."
Än så länge, Scheiman har lagrat en stor frys med bajsprover på cirka 50 idrottare. När fitBiomics lanserades under hösten, han hoppas kunna utöka det avföringsbiblioteket till att inkludera prover från minst 100 elitidrottare. Han föreställer sig till och med partnerskap som kan innehålla produkter kopplade till kända idrottare vid namn (tänk "LeBron James Juice" eller "Shalane Flanagan Fuel").
"Vi pratar med idrottare nu som jag är säker på att du har hört talas om, "Säger Scheiman." När vi startar på hösten, Vi kommer att göra mycket mer för att bygga upp dessa relationer. "
Scheiman är inte den enda vetenskapsman som är intresserad av idrottarnas bajs. Lauren Petersen, en professionell mountainbike -racer och en postdoktor vid Jackson Laboratory for Genomic Medicine i Farmington, Connecticut, har tagit prov på cyklisters avföring för att avgöra vad som gör toppidrottarnas mikrobiomer unika.
I en tidning som nyligen publicerades i tidningen, Mikrobiom, Petersen och JAX -professor George Weinstock noterade ett överflöd av två mikrober i de bästa cyklisternas mikrobiomer. Den ena anses spela en roll för att bryta ner kolhydrater för bränsle och den andra kan spela en roll i återhämtningen.
Forskare vid University College Cork i Irland, under tiden, isolerade vad de tror är en kritisk mikrobe från avföringsprover av irländska rugbyspelare. Bakterien har kopplats till en minskad risk för fetma och systemisk inflammation.
En annan grupp, associerad med University of California i San Diego, tittar på hur mikrobiomerna hos surfare kan vara unika och kanske omfatta mikrobiomer som är associerade med deras lokala havsmiljöer.
Andra grupper kastar sina mikrobiomenät ännu bredare. The American Gut Project är ett företag med massor av resurser som är inrymt i labbet för den berömda UCSD -biologen Rob Knight. Gruppen begär avföringsprov från människor över hela världen i ett försök att bygga ett omfattande bibliotek med mikrobiomgemenskaper. Projektet innehåller prover från UCSD -idrottare men är mer inriktat på att förbättra den övergripande vetenskapen inom mikrobiomområdet än på att förbättra idrottsprestationer.
Embriette Hyde, projektledare på American Gut Project, påpekar att det kan vara mycket utmanande att isolera de enskilda mikrobernas roller inom mikrobiomernas "komplexa härva". Men, hon säger, det allmänna konceptet att pyssla med det mänskliga mikrobiomet för att förbättra atletiska prestationer är meningsfullt.
"Idrottare presterar bättre när inflammationen är lägre, idrottare presterar bättre när de har bättre tillgång till näring, de presterar bättre när de bara mår bättre i allmänhet, "säger hon." Jag tror att det finns tillräckligt med bevis för att dessa saker kan ändras genom mikrobiomet. "
Tills vidare, Scheiman fokuserar på att lansera fitBiomics under hösten och utöka sina växande frysta fekalsamlingar. Som han säger, "Ju fler idrottare vi rekryterar till vårt team och desto fler mikrobiomer analyserar vi, desto fler applikationer och upptäckter kommer vi att göra. "
Nu är det intressantProbiotikavärlden förblir något oreglerad av U.S. Food and Drug Administration. Som FDA -bestämmelserna för närvarande är, ett probiotikum måste antingen godkännas av FDA eller klassificeras som "allmänt accepterat som säkert" - även känt som "GRAS". För att uppfylla GRAS -standarden, FDA säger att det bör vara "allmänt erkänt, bland kvalificerade experter, som visat sig vara tillräckligt säker under förhållandena för dess avsedda användning. "När det gäller effektivitet, om ett probiotikum marknadsförs som ett kosttillskott, etiketter kan göra anspråk - utan FDA -godkännande - om hur det påverkar din kropps funktion, men inte hur det lindrar risken för en sjukdom eller ett medicinskt tillstånd. När fler probiotika kommer in på marknaden, regler kan komma att ändras.