Non-invasive monitoring of fiber fermentation in healthy volunteers by analyzing breath volatile metabolites: lessons from the FiberTAG intervention study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background: The fermentation of dietary fibers (DF) leads to the production of bioactive metabolites, the most volatile ones being excreted in the breath. The aim of this study was to analyze the profile of exhaled breath volatile metabolites (BVM) and gastro-intestinal symptoms in healthy volunteers after a single ingestion of maltodextrin (placebo) versus chitin-glucan (CG), an insoluble DF previously shown to be fermented into short-chain fatty acids (SCFA) by the human microbiota in vitro.Methods: 4.5 g maltodextrin (day 0) or 4.5 g CG (day 2) were added to a standardized breakfast in fasting healthy volunteers (n=15). BVM were measured using selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) throughout the day, as well as gastrointestinal tolerance by using validated visual analogue scale. Faecal gut microbiota (Illumina 16S rRNA sequencing) and SCFA (gas chromatography with flame-ionization detection) were analyzed prior to intervention. Results: A single ingestion of 4.5 g CG did not induce significant gastrointestinal discomfort. Untargeted metabolomics analysis of breath highlighted that 13 MS-fragments (among 408 obtained from ionizations of breath) discriminate CG versus maltodextrin acute intake in the postprandial state. Targeted analysis revealed that CG increased exhaled butyrate, but also 5 other BVM – including the microbial metabolites 2,3-butanedione and 3-hydroxybutanone – with a peak observed 6h after CG intake. Correlation analyses spotlighted Mitsuokella as a potential genus responsible for the presence of butyric acid, triethylamine and 3-hydroxybutanone in the breath.Conclusion: Measuring BMV in the breath reveals the microbial signature of the fermentation of DF after a single ingestion. This standardized protocol allows to analyze the time-course of released bioactive metabolites that could be proposed as new biomarkers of DF fermentation, potentially linked to their biological properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».