人們真正放屁的頻率是多少？科學家打造智慧內衣找出答案

多年來，醫生評估報告腸道氣體問題的患者的工具有限。在該領域廣為人知的“放屁之王”胃腸病學家邁克爾·萊維特 (Michael Levitt) 在 2000 年強調了這一挑戰，他寫道：“醫生幾乎不可能使用現有的測試來客觀地記錄過量氣體的存在。”

追蹤腸道氣體的穿戴式感測器

為了解決這個問題，由馬裡蘭大學細胞生物學和分子遺傳學系助理教授 Brantley Hall 領導的研究小組創造了智慧內衣，這是一種緊湊的可穿戴設備，可以隱形地附著在普通內衣上。該設備包含電化學感測器，可全天候連續監測腸道氣體的產生。

在發表於的研究中 生物感測器和生物電子學：X，UMD 副研究科學家 Santiago Bottasini 進行的一項研究使用該設備來測量健康成年人的腹脹。參與者平均每天放屁 32 次，大約是先前醫學文獻中經常報道的每日 14 次放屁 (±6) 的兩倍。然而，個體之間的結果差異很大，總數從每天 4 例到最多 59 例不等。

較早的估計值可能較低，因為先前的研究依賴小團體進行的侵入性測量技術或依賴自我報告。這兩種方法都可能會錯過事件，依賴不完整的記憶，並且無法記錄人們睡覺時的氣體產生量。此外，人們的內臟敏感度差異很大，這意味著兩個人可能會產生相似數量的腸胃氣，但感知卻截然不同。

「客觀測量使我們有機會在難以研究的領域提高科學嚴謹性，」該研究的資深作者霍爾說。

透過氫氣追蹤腸道微生物活動

對大多數人來說，腸胃氣主要由氫氣、二氧化碳和氮氣組成。有些人還會產生甲烷。氫氣完全由腸道內的微生物產生，因此連續測量腸胃氣中的氫氣可以直接指示腸道細菌分解食物成分時的微生物發酵活動。

霍爾說：「可以把它想像成連續血糖監測儀，但用於監測腸道氣體。」他解釋說，在參與者食用菊粉（一種益生元纖維）後，該設備檢測到氫氣產量增加。感測器識別這些增加的靈敏度為 94.7%。

人類腸胃氣圖譜旨在定義什麼是正常的

科學家已經確定了許多健康指標的正常範圍，例如血糖和膽固醇。然而，對於腸胃脹氣，沒有廣泛接受的基線。

「我們實際上並不知道正常的腸胃氣分泌是什麼樣子，」霍爾說。 “如果沒有這個基線，就很難知道某人的天然氣產量何時真正過量。”

為了解決這一差距，霍爾實驗室啟動了一個名為「人類景觀圖集」的重大計畫。研究將使用智慧內衣連續測量數百名參與者的腸胃脹氣模式，同時分析他們的飲食和腸道微生物組組成。這些設備將直接運送給志願者，讓美國各地的成年人能夠在家中參與。目標是確定美國 18 歲以上人口的正常腸胃氣分泌率。

研究不同類型的腸道氣體產生器

為了捕捉全方位的多樣性，研究人員招募了符合早期研究中確定的幾個類別的志願者。

Zen消化者是指吃高纖維飲食（每天25-38克纖維）但產生很少腸胃氣的人。她的研究可能有助於研究人員了解微生物組如何適應高纖維飲食。

過量氫氣產生者是常放氣的人。對這一群體的檢查可能會揭示導致高產氣量的生物因素。

普通人代表了介於這兩個極端之間的人。

為了更了解造成這些差異的微生物，團隊將從 Zen Digesters 和 Hydrogen Hyper Producers 收集糞便樣本進行微生物組分析。

霍爾說：“我們對腸道內微生物的了解非常多，但對它們在任何特定時刻實際上在做什麼的了解卻很少。” “人類腸胃脹氣圖譜將為腸道微生物發酵建立客觀基線，這是評估飲食幹預、益生菌或益生元如何改變微生物組活性的重要基礎。”

如何加入人類風圖譜研究

有興趣參與的人可以在 flatus.info 上了解更多。美國 18 歲或以上的成年人均可註冊。參與者將收到一個智慧內衣設備，並在研究期間日夜佩戴。報名人數有限。

該技術已提交專利申請，發明人為 Brantley Hall 和 Santiago Bottasini。他們都是 Ventoscity LLC 的聯合創始人，該公司獲得了該設備的許可。

這項研究得到了馬裡蘭大學、馬裡蘭州創新計畫第一階段和 UM Ventures 醫療器材開發基金的支持。