在对gnotobiotic小鼠的实验中，这些小鼠从出生起就处于无菌状态，并且在一生中从未遇到过微生物，研究人员注意到，这种不育动物的粪便样本都没有游泳，而是立即下沉。这给了他们一个有趣的想法。

世界上最大的私人医疗和研究中心之一美国梅奥诊所的实验病理学、胃肠病学和检验医学部门的员工设法找到了一个长期存在的问题的答案：为什么在一种情况下粪便很容易用水冲洗掉，而在另一种情况下它继续游泳？

直到大约 1970 年代，专家们才确信这是由于粪便中含有的脂肪量。此外，它在粪便中的过量（每天超过七克） - 脂肪泻 - 表明违反了消化和吸收过程。然而，据科学家称，即使是健康人游泳，也有超过百分之十的粪便，这与任何特定的病理无关。先前的研究表明，所谓的粪便浮选的差异也与气体量有关。然而，目前尚不清楚为什么有些人的排泄物含有更多的气体，并且其特点是浮力比其他人大。

正如新作品的作者所指出的那样，发表在《科学报告》杂志上，粪便是研究肠道菌群落的绝佳模型。 它们代表了最大的微生物库，每克约1000亿。 在健康的成年人中，内源性微生物产生的肠道气体 - 特别是甲烷，硫化氢，氨 - 与每天的大部分气体（主要是氧气，氮气和二氧化碳）相比仅是少量。 在肠道中形成。由于微生物群的密度较高，结肠是内源性气体的主要来源，微生物群发酵含有难以消化的碳水化合物的食物。

这些发酵气体会积聚并周期性释放，但也可以在粪便生物质中徘徊，从而减少粪便的比例。因此，粪便的重量会受到生活方式、食物、水和气体成分以及肠道菌群的影响。

通过研究生活在无菌室中的gnotobiotic小鼠的微生物组，科学家们“偶然地”发现，这种实验室啮齿动物及其被肠道细菌定植的亲戚的粪便在水中的行为不同。事实证明，未处于无菌条件下的小鼠排泄物比例要低得多，因此它们游泳，并且没有下沉。

“我们利用这些差异来测试一种新方法，即 levô in fimo （LIFT） 测试，以区分无菌小鼠的下沉粪球和肠道细菌定植的小鼠的漂浮粪球。科学家们说，通过将微生物引入无菌啮齿动物的肠道，我们设法将粪便的特性从“下沉”转变为“漂浮”。

显示肠道微生物群在小鼠“粪便浮选”中的作用的插图 / 科学报告，2022 年

由此，他们得出结论，“粪便浮选”与微生物组和微生物本身的性质有关 - 有些比其他微生物产生更多的气体。

健康小鼠的肠道含有37个影响宿主新陈代谢和免疫系统的主要细菌属。 拟杆菌，革兰氏阴性厌氧棒细菌，是小鼠和人类粪便样本中的主要属之一。 它是该属的成员，包括卵形双歧杆菌和脆弱双歧杆菌。 产生氢气和二氧化碳，前者也被称为引起人类肠胃胀气。

“小鼠粪便的宏基因组分析有助于鉴定拟杆菌属的四种气态物种。事实上，我们分离出卵形拟杆菌作为我们分析中最具代表性的物种。 此外，我们确定了脆弱拟杆菌，“研究人员说。

当然，需要更多的研究来更准确地识别产生更多气体的不同微生物群落，以及了解其中有多少成为啮齿动物和人类粪便浮力的决定性因素。此外，问题仍未解决：上述所有情况是否与功能性肠病有关？