在用无菌小鼠进行实验时，这些小鼠从出生起就处于无菌条件下，一生中从未遇到过微生物，研究人员注意到，这些无菌动物的粪便样本没有一个会漂浮，而是会立即下沉。这促使他们想到了一个有趣的想法。
美国梅奥诊所是世界上最大的私人医疗和研究中心之一，实验病理学、胃肠病学和实验室医学部门的员工设法找到了这个老问题的答案：为什么在一个案例中粪便很容易被清洗离开水，而在另一个它继续漂浮？
直到大约 1970 年代，专家们才确定这是由于粪便中含有大量脂肪所致。此外，它在粪便中的过量（每天超过七克） - 脂肪泻 - 表明消化和吸收过程受到侵犯。然而，据科学家称，即使是健康人，也有超过 10% 的粪便会漂浮，这与任何特定的病理学无关。此前的研究表明，所谓粪便漂浮的差异也与气体的多少有关。但是，不清楚为什么有些人的排泄物比其他人的排泄物含气多，浮力大？
根据发表在《科学报告》杂志上的一篇新论文的作者，粪便是研究肠道微生物群落的极好样本。它们代表了最大的微生物库，每克大约 1000 亿个。在一个健康的成年人中，内源性微生物产生的肠道气体——特别是甲烷、硫化氢、氨——与每天在肠道中形成的大量气体（主要是氧气、氮气和二氧化碳）相比只占少量。由于微生物群密度较高，结肠是内源性气体的主要来源，微生物群发酵含有难消化碳水化合物的食物。
这些发酵气体积累并定期排出体外，但也可能保留在粪便生物质中，从而降低粪便的比重。因此，粪便重量会受到生活方式、饮食、水和气体成分以及肠道菌群的影响。
在检查生活在无菌室中的无菌小鼠的微生物组时，科学家们“幸运地”发现，这些实验室啮齿动物及其亲属的粪便中有肠道细菌，它们在水中的表现不同。事实证明，未在无菌条件下饲养的老鼠排泄物的比重要低得多，因此它们会游泳而不是淹死。
“我们使用这些差异来测试一种新方法，即levô in fimo 测试(LIFT)，以区分无菌小鼠下沉的粪便颗粒和被肠道细菌定植的小鼠漂浮的粪便颗粒。科学家们说，通过将微生物引入不育啮齿动物的肠道，我们能够将粪便的特性从“下沉”变为“漂浮”。
插图显示肠道微生物群在小鼠“粪便漂浮”中的作用
由此，他们得出结论，“粪便漂浮”与微生物组和微生物本身的性质有关——有些微生物比其他微生物产生更多的气体。
健康小鼠的肠道含有 37 种主要细菌，它们会影响宿主的新陈代谢和免疫系统。拟杆菌属，革兰氏阴性厌氧杆状细菌，是小鼠和人类粪便样本中的主要主要属之一。正是这个属的代表，包括B. ovatus和B. fragilis，它们会产生氢气和二氧化碳，而前者仍然会引起人类肠胃胀气。
“对小鼠粪便的宏基因组分析揭示了拟杆菌属的四种产气物种。事实上，我们将卵形拟杆菌选为我们分析中最具代表性的物种。此外，我们还发现了脆弱拟杆菌，”研究人员解释道。
当然，需要更多的研究来更好地定义产生更多气体的不同微生物群落，以及了解它们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，还有一个悬而未决的问题：以上是否都与功能性肠病有关？
