这是一篇有味道的文章——关于屁的九个问题

我们每天吃大量难以消化的多糖，如纤维素。它们在通过小肠的过程中可能会产生13升易燃的氢气，这是非常危险的。幸运的是，事实上我们只放出屁。与暴露在空气中的可燃气体相比，虽然屁的气味让人感觉不太舒服，但似乎不会引起太多的麻烦。为什么这些氢最终变成了屁？据说科学家和医生也可以用放屁来诊断疾病。这是如何实现的？

我们当然不能生产这么多氢，否则我们早就漂走了。

那么氢是如何变成屁的呢？

幸运的是，我们每个人的肠道中都有一些可以消耗氢气的细菌。

大约两公斤的微生物生活在我们的结肠中，每天消耗大约40克的多糖。结肠中的细菌可以转化每克碳水化合物三分之一升的氢，大约是每天13升。然而，肠道微生物非常善于将消化过程中产生的物质转化为其他物质，厚壁菌属产生的氢气也可以用作其他细菌的原料。例如，一些细菌将硫离子与氢反应生成硫化氢，这不仅有毒、有气味，而且非常易燃。古细菌可以使四个氢分子和一个二氧化碳分子反应，产生一个甲烷分子和两个水分子，从而降低可燃性。

经过这一系列的化学变化，屁含有什么化学物质？各自的数量是多少？

事实上，大部分从肠道排出的气体都是无味的。大约四分之一是纯氧和氮，另外四分之三是由肠道菌群产生的二氧化碳、氢气和甲烷。当然，你可以闻到人类和人类放屁的区别。想必，成分也是不同的。美国明尼阿波利斯退伍军人事务医疗中心的胃肠病学专家迈克尔·莱维汀发现，只有三分之一的人肠道中有产甲烷细菌。自20世纪70年代以来，莱维特一直在研究肠道气体的组成，有时会将导管插入病人的直肠以收集他们的屁。他自己也尝试过这种装置，并坦率地承认“它真的能让人们勒紧菊花——不仅是对病人，对在病人身上使用这种装置的研究人员也是如此”。

1998年，莱维特的团队对6名健康女性和10名健康男性通过直肠插管在4小时内产生的放屁成分进行了详细研究。受试者的总气体产生量从106毫升到1657毫升不等，最多的人产生大约500毫升的氢气，但只有4个人的屁中含有甲烷。莱维特团队的测量还发现，有气味的成分不消耗太多的氢:硫化氢、甲硫醇(闻起来像腐烂的卷心菜)和二甲基硫化物(闻起来像大蒜)合起来平均占屁的50ppm。

我们每天放屁多少次？

在4小时内，16名受试者放屁3到9次，每次大约100毫升。这一频率与澳大利亚新南威尔士大学的罗斯玛丽·斯坦顿和特里·博林1998年对健康人的研究一致。斯坦顿解释说，他们想研究放屁的原因是因为一些人认为膳食纤维引起的肠胃气胀的增加是消化不良的表现，因此避免了消费。他们调查了60名男性和60名女性，要求他们记录每天放屁的次数和食物摄入量。结果显示，男性每天放屁2到53次，平均12.7次，而女性每天放屁1到32次，平均7.1次。放屁的数量随着纤维摄入量的增加而增加。研究表明放屁非常普遍，斯坦顿说:“想吃更多膳食纤维的人应该为此做好准备。”

屁只在肠子里产生，所以它和我们的健康有什么关系？

英国西英格兰大学的本·德·莱西·科斯特洛说，有证据表明，肠道细菌失衡和肠易激综合征(IBS)等疾病会导致屁中氢和甲烷含量的变化。甲烷气体可能会导致便秘，因为它们似乎会抑制肠蠕动。同样，硫化氢也抑制肌肉收缩，这可能与肠壁损伤、炎症性肠病(IBD)和结肠癌有关。然而，气体测试的可靠性也存在一些问题，比如不知道为什么人类肠道会产生如此多的氢气和甲烷。此外，莱维特还说，他不认为甲烷与肠道过敏有关。

科斯特洛的粪便挥发性气体分析装置(气味图片)

因此，德·莱西·科斯特尔和他的同事们不再直接研究屁中的气体成分，而是研究粪便排放的低浓度化合物。首先，他们在容器中混合粪便和培养基以模拟大肠环境，然后通过塑料管吸入或抽出容器上方的空气，并通过气相色谱-质谱分析其成分。研究人员发现了297种化合物，包括挥发性硫化物、吲哚、粪便气味剂和其他与粪便气味相关的分子。然而，他们也发现了许多好闻的物质，如α-和β-蒎烯、柠檬烯等。根据这些化合物的含量差异，可以将健康人与患有溃疡性结肠炎或由艰难梭菌和空肠弯曲杆菌感染引起的腹泻的人区分开来。

那么，蒎烯和柠檬烯的存在会让粪便闻起来像松木和柠檬吗？

德·莱西·科斯特洛说，也许是，但这些化合物的含量很低，而造成气味的吲哚、粪臭剂和硫化物仍然占主导地位。

科学家研究屁和粪便中的物质有什么用？

在2014年发表的一项研究中，他们用一种更简单、更便宜的金属氧化物半导体探测器取代了质谱仪，这使得整个系统更小。“如果能设计出一种仪器，仅根据挥发气体就能分析样品化合物的组成模式，那么就能在不清楚具体物质的情况下检测出疾病。”德·莱西·科斯特洛说。迄今为止，该系统通过粪便将肠易激综合征患者与IBD患者区分开来的准确率可达76%。德莱西·科斯特洛的团队还开发了一种“电子鼻”，试图将其用作疾病早期预警和结肠癌筛查的工具。

那么，通过放屁测试后，有可能直接诊断出这种疾病吗？

“在未来，我们可能能够通过直接监测排泄物、头皮屑和呼气来诊断一些疾病，”德·莱西·科斯特洛说。"这绝对是全世界科学家追求的目标."然而，莱维特认为，只有像他自己一样通过直肠插管直接收集和捕捉屁，才能检测到屁。否则，当放屁被空气释放和稀释时，微量成分的检测将变得非常不可控。因此，这个想法可能不切实际。

豆子真的让人放屁更多吗？

2011年，三个不同的实验显示，参与者在开始吃豆子或烤豆子的那天放屁比平时多。然而，随着时间的推移，受试者的身体逐渐适应了豆类的摄入。几个星期后，放屁的频率会下降到正常水平，莱维特亲自体验过这种效果。“豆子的个体差异和时间差异非常有趣，我对此了解不多。”他说，“但是当我把豆子给别人时，他们的肠道气体产生量无疑比他们吃其他碳水化合物时高得多。”

有什么好方法控制放屁吗？

斯坦顿说:“不要握得太久，它可能会让易受影响的人感到疼痛，甚至是肠易激综合征。”。“避免食用膳食纤维可能会减少放屁量，但膳食纤维在许多方面都非常重要，比如降低患结肠癌、痔疮和憩室病的风险。燕麦和许多水果中的可溶性纤维可以促进肠道中“好”细菌的生长，这种细菌可以产生短链脂肪酸，从而降低胆固醇和血糖水平，并降低被肠道吸收后的结肠癌发病率。”莱维特还试图让受试者一周内每天吃四次活性炭，结果显示吃活性炭对控制屁的气味和数量没有影响。因此，如果你想少放屁，除了不吃膳食纤维，这是不推荐的，唯一的选择可能是“不要吞下太多的空气。”因此，只要放屁不会引起你的身体疼痛，你和你周围的人就应该学会宽容。