在用無菌小鼠進行實驗時，這些小鼠從出生起就處於無菌條件下，一生中從未遇到過微生物，研究人員注意到，這些無菌動物的糞便樣本沒有一個會漂浮，而是會立即下沉。這促使他們想到了一個有趣的想法。
美國梅奧診所是世界上最大的私人醫療和研究中心之一，實驗病理學、胃腸病學和實驗室醫學部門的員工設法找到了這個老問題的答案：為什麼在一個案例中糞便很容易被清洗離開水，而在另一個它繼續漂浮？
直到大約 1970 年代，專家們才確定這是由於糞便中含有大量脂肪所致。此外，它在糞便中的過量（每天超過七克） - 脂肪瀉 - 表明消化和吸收過程受到侵犯。然而，據科學家稱，即使是健康人，也有超過 10% 的糞便會漂浮，這與任何特定的病理學無關。此前的研究表明，所謂糞便漂浮的差異也與氣體的多少有關。但是，不清楚為什麼有些人的排泄物比其他人的排泄物含氣多，浮力大？
根據發表在《科學報告》雜誌上的一篇新論文的作者，糞便是研究腸道微生物群落的極好樣本。它們代表了最大的微生物庫，每克大約 1000 億個。在一個健康的成年人中，內源性微生物產生的腸道氣體——特別是甲烷、硫化氫、氨——與每天在腸道中形成的大量氣體（主要是氧氣、氮氣和二氧化碳）相比只佔少量。由於微生物群密度較高，結腸是內源性氣體的主要來源，微生物群發酵含有難消化碳水化合物的食物。
這些發酵氣體積累並定期排出體外，但也可能保留在糞便生物質中，從而降低糞便的比重。因此，糞便重量會受到生活方式、飲食、水和氣體成分以及腸道菌群的影響。
在檢查生活在無菌室中的無菌小鼠的微生物組時，科學家們「幸運地」發現，這些實驗室嚙齒動物及其親屬的糞便中有腸道細菌，它們在水中的表現不同。事實證明，未在無菌條件下飼養的老鼠排泄物的比重要低得多，因此它們會游泳而不是淹死。
「我們使用這些差異來測試一種新方法，即levô in fimo 測試(LIFT)，以區分無菌小鼠下沉的糞便顆粒和被腸道細菌定植的小鼠漂浮的糞便顆粒。科學家們說，通過將微生物引入不育嚙齒動物的腸道，我們能夠將糞便的特性從「下沉」變為「漂浮」。
插圖顯示腸道微生物群在小鼠「糞便漂浮」中的作用
由此，他們得出結論，「糞便漂浮」與微生物組和微生物本身的性質有關——有些微生物比其他微生物產生更多的氣體。
健康小鼠的腸道含有 37 種主要細菌，它們會影響宿主的新陳代謝和免疫系統。擬桿菌屬，革蘭氏陰性厭氧桿狀細菌，是小鼠和人類糞便樣本中的主要主要屬之一。正是這個屬的代表，包括B. ovatus和B. fragilis，它們會產生氫氣和二氧化碳，而前者仍然會引起人類腸胃脹氣。
「對小鼠糞便的宏基因組分析揭示了擬桿菌屬的四種產氣物種。事實上，我們將卵形擬桿菌選為我們分析中最具代表性的物種。此外，我們還發現了脆弱擬桿菌，」研究人員解釋道。
當然，需要更多的研究來更好地定義產生更多氣體的不同微生物群落，以及了解它們中有多少成為嚙齒動物和人類糞便浮力的決定性因素。此外，還有一個懸而未決的問題：以上是否都與功能性腸病有關？
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