内分泌学和糖尿病研究

呼出气吸入离子迁移谱图反映饮食引起的代谢变化

Kaisa Raninen、Mikko Kolehmainen、Tomi-Pekka Tuomainen、Hannu Mykkönen、Kaisa Poutanen 和 Olavi Raatikainen

呼吸分析已被开发用于量化单个化合物，例如在疾病诊断中，但新技术也允许在线测量代谢物概况。我们评估了基于吸入离子迁移谱 (AIMS) 分析的呼吸概况监测饮食引起的代谢变化的潜力。在低纤维和高纤维饮食（一周，随机顺序为 17 和 44 克/天，n=7）后空腹状态下以及有氧运动测试（使用自行车测力计骑行 30 分钟，n=9）期间采集呼出气肺泡样本，并使用基于 AIMS 的手持式气体检测器 ChemPro®100 进行分析。首先进行主成分分析作为预处理，然后应用 Hotelling 的 T 检验和线性判别回归模型 (LDRM) 来区分不同代谢状态下的呼出气概况。不同饮食之间的呼出气特征存在差异（Hotelling 检验，p=0.015，LDRM：R2=0.71，敏感度 0.71，特异性 0.71 和准确度 0.71），静息状态和运动状态之间的呼出气特征也存在差异（p=0.012，R2=0.79，敏感度 1.00，特异性 0.89 和准确度 0.94）。这表明可以利用呼出气特征检测饮食变化，并进一步监测呼出气，以研究饮食影响的机制。