寻找放屁之王和无屁禅宗？科学家们在屁股上装智能设备？试图画出人类放屁图谱

撰文 | Skin

放屁是一种正常的生理现象，食物被肠道内的细菌分解后可能产生气体，就会随着肠道蠕动，最后从肛门排出。而在排出过程中，由于气体压力和肛门肌肉的作用，还可能会带有声音。

它虽然正常，但是由于放屁的气味难闻，声音不好听，所以也让人觉得尴尬或者好笑。通常来说，人们往往不会公开谈论自己的“屁”。

放屁往往是比较私密的事情，不会在公开场合分享。｜图源：pixabay

对于科学家来说，这可能造成了相关研究上的难题。每个人的放屁情况都非常不同，吃了同一种食物，有人会放屁，有人却不会。所以科学家现在也并不清楚“正常”的放屁数量究竟是多少，到底放多少屁算是过量？根据粗略的测量，人一天放屁可能有10～20次，但也有很多人只放屁几次。

这些问题为何重要？因为它关系到我们复杂的肠道微生物组。这些微生物在我们肠胃中持续不断地处理着我们吃下去的食材，有些食物的消化过程伴随着气体产生，而有些未被消化的食物，会在结肠里发酵，从而产生气体；还有些屁则来自我们吃饭时不小心吞咽的空气。这些都构成了我们复杂的“屁”。它有着很强的个体差异性，却又和我们关心的肠胃健康和消化问题息息相关。所以如果我们能更了解放屁，也就意味着更了解肠道微生物，未来也能开放初更好的肠道健康治疗方法。

在我们放的屁中，其实大部分都是没有味道的气体，比如氮气（一般是吃饭时吞咽），二氧化碳、氢气和甲烷（消化时产生），少部分是含硫化合物（来自特定食物）。

所以之前有一个问题是：放的屁可以被点燃吗？理论上是可以的。｜图源网络

当我们的肠胃无法完全消化某些碳水化合物时，它们就会进入结肠被分解，产生氢气。因此测量我们体内氢气的浓度，按理说就能了解我们肠道菌群的发酵活动。

不过，这种氢气的浓度并不容易测量。传统方法中，一般有这么几个方法测量肠道产生氢气：（1）呼气中的氢气量（2）血液代谢物中的氢气量（3）粪便中的氢气量。

但这些方法都各有各的局限性。呼气中的氢气量太少，通常只有0–500 ppm，但放屁中的氢气可达到 83000–630000 ppm。另外，这些测量方法都是间断的，只能在特定的时间采样、测算，但肠道活动却在24小时连续不停地活动。因此，更为合理的方法可能是：连续不断地监测放屁中的氢气含量。

这时我们的智能设备终于要重磅登场，科学家发明了智能内裤。

一群马里兰大学的科学家开发出了智能内裤（但其实是别在内裤上的小纽扣）｜参考资料1

虽说是智能内裤，但事实上，它只是一个形如纽扣的智能设备，可以直接装在普通内裤上。这个智能设备中装着电化学氢气传感器，当检测到一定浓度的氢气时会产生电反应。另外，它还能连接智能手机，这样你就能知道你放屁的频率、持续的时间和氢气变化的速度等。

它还设计了省电模式、确认了固定在内裤上的稳定性，虽然它要求一整天穿着，但当你取下设备时，它也能通过温度和加速度传感器检测到。

为了验证智能内裤的可行性和准确性，研究人员让19名参与者穿戴上了这个智能设备，并且让他们在低纤维饮食和高纤维饮食两种情况下进行了共7天的连续监测。

这个智能内裤（小纽扣）的核心部件是一个电化学氢气传感器。｜参考资料2

结果还获得了一些有趣的发现：

- 19名参与者人均每天放屁32次，最多59次，最少4次。而且氢气排出的强度也有非常大的差异。

- 在补充纤维后的3～4个小时内，智能内裤监测到微生物群活性提高。

- 参与者每天平均穿戴智能内裤11.3小时，除了高强度运动之外，都没有感受到不适。

对于研究者来说，这可能是一个很有用的用来研究肠道细菌的智能设备，而他们也有一个野心勃勃的计划：绘制“人类放屁图谱”。科学家希望招募参与者，穿上智能内裤，收集尽可能多的放屁数据。

开发出智能内裤的科学家希望能用这个工具收集到公众的放屁数据。｜参考资料1

在招募网站上，他们还根据放屁量来寻找特定的参与者：

正常人：你也许觉得自己很普通。但大多数人并不知道自己属于哪一类。戴上传感器，帮助我们定义“正常”吧。

放屁之王：你或许知道自己放屁很多，或许不知道，或许出于礼貌没说出口。但无论如何，你就是我们要寻找的顶尖高手。如果你每天放屁次数位40～50次甚至更多，你的肠道微生物组一定能为我们贡献很多知识。

无屁禅宗：你吃高纤维食物，也吃豆类，但肠道却没有任何反应？或许，你的体内藏着一些如今科学尚未能解释的微生物秘密……

如今，这个招募计划因为报名人数太多而暂时停止招募。

参考资料

[1]https://www.flatus.info/

[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590137025001268

将“把科学带回家”

不错过每条有趣科学推文！

原创文章版权归微信公众号
“把科学带回家”所有

转载请联系：bd@wanwuweb.com

凡本公众号转载、引用的文章 、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有，因此产生相关后果，由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担，如有侵权请联系删除。