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活体氢气实时分析测试

来源:孙学军 氢思语 编辑:James&Ani 时间:2019-01-06 09:45:04

 2018年10月Sci Rep.有一篇研究饮食对小鼠肠道菌群产氢的连续无创伤分析方法,以分析肠道碳水化合物发酵的适应性改变规律。

■分析体内氢气的产生能研究饮食对肠道菌群的影响

这一论文目的是建立一种活体实时分析饮食和菌群相互作用的方法。利用啮齿类动物间接呼吸代谢检测仪,增加了氢气和甲烷分析探头,根据昼夜节律对C57BL/6J小鼠进行氢气产量分析。结果发现,给动物喂养低消化淀粉饲料(LDD)后首个12小时,氢气产生就开始超过高消化淀粉饲料组。不同饮食对动物粪便微生物也出现显著影响。氢气含量分析可以作为关键变量解释肠道菌群的改变,某些特定菌群如拟杆菌与副萨特菌和低消化淀粉饮食促进氢气产生有关。这一研究说明,分析体内氢气的产生能研究饮食对肠道菌群的影响。

活体氢气实时分析测试

氢气分析系统(代谢盒+加氢气甲烷分析)

■氢气分析系统有利于理解饮食肠道菌群氢气产生等因素的相互关系

碳水化合物是重要的营养物质,但是人和动物对碳水化合物的消化吸收存在很大不同。大多数碳水化合物如许多糖和高支链淀粉都比较容易被上消化道如小肠消化吸收,也有一些如直链淀粉和多糖不容易在上消化道消化,只能进入大肠内被细菌发酵后才能被消化吸收。微生物发酵可产生多种代谢产物,包括被认为有益健康的短链脂肪酸。高消化碳水化合物被消化成葡萄糖等单糖,经过小肠黏膜细胞的特定转运蛋白被吸收。不容易被小肠消化吸收的碳水化合物会达到大肠,这里有许多肠道菌定居,特定肠道菌可分解这些营养物质,产生一些可被机体吸收利用的代谢产物,或者产生一些气体。短链脂肪酸是比较重要的代谢产物,可作为能量物质或信号分子影响身体生理功能。细菌代谢产生的气体如氢气、甲烷、硫化氢,这些气体也能对机体功能产生影响。肠道菌群在肠道和机体疾病和健康方面具有重要地位,但是关于肠道菌群对代谢健康的影响,饮食成分对肠道菌群和代谢的影响目前仍然不十分清楚。对肠道菌群的研究一般是对粪便样品的研究,而粪便是饮食和肠道菌群发生相互作用后很长时间后的结果。持续分析肠道菌群发酵产生的气体已经用于反刍类动物如牛和羊的研究,这些动物消化纤维素几乎完全依靠在瘤胃微生物发酵后才能被吸收。最近研究提示,奶牛的产奶和肠道菌群代谢动力学存在强相关关系。测定氢气和甲烷也被用于人类肠道菌群活性的分析指标。但是这些研究都是单次检测分析,目前还缺乏连续分析的数据。最新这一研究特点是对动物体内氢气产生进行连续实时分析,这能提供更全面的氢气产生信息。这更有利于理解饮食肠道菌群氢气产生等因素的相互关系。

氢气医学研究也非常有必要开展体内氢气变化的实时分析,分析过程中也应该考虑饮食对肠道菌群的影响。

Fernández-Calleja JMS, et al. Non-invasive continuousreal-time in vivo analysis of microbial hydrogen production shows adaptation tofermentable carbohydrates in mice. Sci Rep. 2018 Oct 18;8(1):15351

标签:氢医学   原理  专家学者

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