Пускание газов является одним из важных показателей здоровья кишечника. Однако даже среди близких людей часто стесняются пускать газы. Это считается несколько грязным физиологическим явлением.
Скоро появится нижнее белье, которое сможет в течение 24 часов точно анализировать и отслеживать метаболическую активность кишечных микробов в реальном времени. Исследовательская группа из Университета Мэриленда объявила о разработке носимого устройства под названием ‘умные трусы’, которое будет мониторить активность кишечной микробиоты через водород в газах. Эти умные трусы (также известные как ‘газовые штаны’) имеют небольшой электрохимический сенсор, прикрепленный снаружи нижнего белья в области перинеума, который измеряет, как часто и как долго пускаются газы, а также захватывает концентрацию водорода.
Исследовательская группа под руководством профессора Брэнтли Хола из кафедры клеточной биологии и молекулярной генетики Университета Мэриленда провела наблюдательное исследование с участием 19 здоровых взрослых в течение недели. Согласно результатам исследования, участники пускали газы в среднем 32 раза в день. Это значительно превышает ранее известные данные о среднем количестве 14 раз в день (от 8 до 20 раз). Индивидуальные различия также были очень велики. У некоторых людей количество пускания газов варьировалось от 4 до 59 раз в день, что показывает разницу более чем в 14 раз.
Исследовательская группа подтвердила, что участники носили устройство в среднем 11,3 часа в день с помощью интегрированных датчиков температуры и ускорения. 95% из них сообщили, что не испытывали значительного дискомфорта в повседневной жизни. Исследовательская группа также разработала новый ‘индекс активности микробиоты’, который количественно оценивает кишечную среду, объединяя частоту и интенсивность пускания газов. Для проверки этого индекса был проведен эксперимент с потреблением инулина, пищевого волокна, на 38 участниках (исследование GUMDROP), в результате которого эти умные трусы продемонстрировали высокую чувствительность в 94,7% для точного обнаружения изменений в метаболизме микробов.
Результаты этого исследования (Умное нижнее белье: новое носимое устройство для долгосрочного мониторинга производства газов кишечной микробиоты через пускание газов) были опубликованы в недавнем выпуске международного научного журнала 《Биосенсоры и биоэлектроника: X(Biosensors and Bioelectronics: X)》.
Сбор данных·Анализ и создание ‘карты газов человека’ (Human Flatus Atlas) также может стать возможным
Это исследование открыло возможность отслеживать динамическую реакцию микробов на изменения в потреблении пищи без необходимости заборов кала или крови. Водород является биомаркером, указывающим на ферментацию кишечными микробами. Концентрация водорода в газах значительно выше, чем в дыхании (0–500ppm), достигая 80 000–630 000ppm, что делает его легким для точного измерения.
Собрав и проанализировав данные многих людей, можно будет создать ‘карту газов человека’ (Human Flatus Atlas). Эта карта поможет выявить физиологические различия между людьми, которые потребляют много клетчатки и выделяют много газов, и теми, кто выделяет меньше, а также установить объективные базовые показатели здоровья кишечника для каждого человека. Ожидается, что это также откроет эру персонализированного точного питания.
[Часто задаваемые вопросы]
Q1. Не будет ли неудобно или опасно носить умные трусы для измерения газов в повседневной жизни?
A1. Согласно исследованию Университета Мэриленда, участники носили устройство в среднем более 11 часов в день, и 95% из них не испытывали дискомфорта. Кроме того, вместо литий-ионных батарей, которые могут представлять опасность, используются безопасные батареи на основе оксида серебра, а также применяется точная система энергосбережения для обеспечения безопасности. Однако не рекомендуется носить их во время интенсивных физических нагрузок.
Q2. Чем измерение только количества газов отличается от ‘индекса активности микробиоты’?
A2. Простое подсчитывание количества не отражает интенсивность или продолжительность пускания газов. ‘Индекс активности микробиоты’ точно фиксирует скорость изменения концентрации газов и объединяет частоту и объем в одно числовое значение. Это позволяет гораздо более научно определить, когда и насколько активно кишечные микробы разлагают определенные продукты.
Q3. Как можно улучшить здоровье кишечника с помощью этих умных трусов?
A3. Эти трусы похожи на монитор, который показывает состояние кишечной среды в реальном времени. Например, если индекс активности микробиоты резко возрастает после употребления определенной пищи, это может указывать на то, что эта пища не подходит для моих кишечных микробов или слишком активно ферментируется. На основе этого можно составить оптимальный рацион для каждого человека или научно управлять состоянием здоровья кишечника.
