美国马里兰大学的研究人员开发出了一种名为“智能内衣”（Smart Underwear）的装置，这是首款专门用于测量人体排气（放屁）情况的可穿戴设备。这款微型传感器能够追踪屁中所含的氢气成分，从而让科学家们得以重新审视那些关于人们排气频率的长期既定假设。此外，这项技术还提供了一种全新的途径，使人们能够在日常生活中实时监测肠道微生物的代谢活动。相关研究成果近日发表于《生物传感器与生物电子学：X》。

智能内衣原型。

图片来源：Brantley Hall，美国马里兰大学

多年来，医生们在评估那些有肠道胀气困扰的患者时，一直面临着工具匮乏的状况。胃肠病学家Michael Levitt在业内素有“放屁之王”的美誉，他在2000年的一篇文章中着重指出：“利用目前现有的各类检测手段，医生几乎不可能客观地证实患者体内确实存在过量的气体。”

为了解决这一问题，论文作者、马里兰大学的Brantley Hall及其团队，研发出了一款名为“智能内衣”的可穿戴设备。该设备可隐蔽地夹在普通内衣上，内部装有电化学传感器，能够全天候不间断地监测肠道气体的产生情况。

论文作者、马里兰大学的Santiago Botasini及团队利用该设备，对健康成年人的放屁情况进行了测量。结果显示，参与者平均每天排气32 次，这一频率约为早期医学文献中常引用的每日14次（±6次）的两倍。然而，个体之间的测量结果差异巨大，排气总次数从每天仅4次到多达59次不等。

此前的估算数据偏低，很可能是因为早期的研究往往依赖于小规模人群进行的侵入性测量技术，或是单纯依赖参与者的自我报告。这两种方法受限于人类记忆的不准确性，且无法记录睡眠期间的气体产生情况，都很容易遗漏排气次数。此外，个体在内脏敏感度方面存在显著差异，这意味着两个人即使产生了等量的气体，其对气体的感知体验也可能截然不同。

Hall表示：“客观的测量手段为我们提供了一个契机，让我们能够提升这项难以开展研究领域的科学严谨性。”

对于大多数人而言，排出的气体主要由氢气、二氧化碳和氮气组成，部分个体还会产生甲烷。其中，氢气完全是由寄居在肠道内的微生物产生的；因此，持续监测排气中的氢气含量，便能直接反映肠道细菌在分解食物成分时所产生的微生物发酵活动水平。

Hall解释道：“你可以把它想象成一种‘连续血糖监测仪’，只不过它监测的对象是肠道气体。”他指出，该设备成功检测到：在参与者摄入一种名为菊粉的益生元纤维之后，其体内的氢气产量出现了明显增长，说明该传感器的检测灵敏度高达94.7%。

科学家们已经为许多健康指标（如血糖和胆固醇）确立了正常参考范围。然而，对于排气这一生理现象，目前尚无公认的基准线。

“我们实际上并不清楚‘正常的’排气量究竟是怎样的。”Hall说，“如果没有这一基准线，我们就很难判断某人的排气量何时才算真正地‘过多’。”

为了填补这一空白，Hall所在的实验室正着手启动一项名为“人类排气图谱”的研究项目。该研究将利用“智能内衣”对数百名参与者的排气模式进行持续监测，同时对他们的饮食习惯及肠道微生物组构成进行分析。

“尽管我们已经对‘哪些微生物栖息在肠道之中’有了极其丰富的认知，但对于‘这些微生物在特定时刻究竟在做什么’这一问题，我们的了解却依然十分有限。”Hall表示，“‘人类排气图谱’项目将为肠道微生物的发酵活动确立客观的基准线；而这一基准线的确立，正是评估饮食调整、益生菌或益生元干预措施如何改变肠道微生物组活性所不可或缺的基础性工作。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.biosx.2025.100699