A mesterséges intelligencia által vezérelt, személyre szabott táplálkozás ígéretes a bélrendszer egészségének javításában

A mesterséges intelligencia által vezérelt, személyre szabott táplálkozás ígéretes a bélrendszer egészségének javításában

Egy hathetes kísérleti tanulmány azt mutatja, hogy a mesterséges intelligencia által működtetett, testreszabott étrend javíthatja a bél mikrobiomának sokféleségét és csökkentheti az étrenddel kapcsolatos egészségügyi kockázatokat, bár további kutatásokra van szükség.

A mesterséges intelligencia (AI) alapú, személyre szabott táplálkozási programok potenciálisan pozitív hatással lehetnek az emberek bélmikrobiómájára. További kutatásokra van azonban szükség a mikrobiom alakú béltaktika személyre szabott táplálkozásra való alkalmazásának meghatározásához.

Egy jelenlegiTápanyagokA tanulmány a mesterséges intelligencia által vezérelt, személyre szabott táplálkozási programok hatásait vizsgálja egészséges egyének bélmikrobiómájára.

A személyre szabott táplálkozás egészségügyi előnyei

Az egészséges táplálkozás és életmód kulcsfontosságú a nem fertőző betegségek, például a cukorbetegség, a rák, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek kockázatának csökkentésében. Ezen irányelvek ellenére az étrenddel összefüggő megbetegedések aránya tovább növekszik, ami az egyes személyek táplálékra adott reakcióinak jelentős eltéréseit tükrözi. Ezért továbbra is sürgősen szükség van új, személyre szabott stratégiákra a nem hatékony „egy diéta mindenre” megközelítés alternatívájaként.

Az elmúlt években a kutatók egyre jobban érdeklődnek a személyre szabott táplálkozási tervekben rejlő lehetőségek iránt, amelyek enyhíthetik az egészségügyi állapotokat, például a kardiometabolikus betegségeket és elősegíthetik az egészséges öregedést.

AI technológia a táplálkozásban

Élelmiszer-tudósok és táplálkozási szakértők nemrégiben mesterséges intelligencia-technológiákat vezettek be a fenntartható, környezetbarát és személyre szabott étrend előmozdítása érdekében. Például mesterséges intelligencia által vezérelt chatbotokat fejlesztettek ki, hogy optimális étrendet készítsenek a fogyáshoz és a cukorbetegség kezeléséhez, míg a bizonyítékokon alapuló virtuális mesterséges intelligencia dietetikust nemrégiben hoztak létre, hogy válaszoljon a rákos betegek étrenddel kapcsolatos kérdéseire.

A személyre szabott táplálkozás érdekében a robusztus gépi tanulási modellek támogathatják a digitális egészségügyi rendszereket, a hordható érzékelőket és a mobilalkalmazásokat, amelyeket most felügyelnek, hogy felmérjék az egyén szükségleteihez és jellemzőihez szabott táplálkozási ajánlások hatékonyságát.

Úgy tűnik azonban, hogy a modern, személyre szabott táplálkozási programok alábecsülik azoknak a biológiai tényezőknek a jelentőségét, amelyek befolyásolják az egyén táplálékra adott reakcióinak változékonyságát az egészségükkel összefüggésben.

A tanulmányról

A jelenlegi tanulmány kutatói egy hathetes mesterséges intelligencia alapú, személyre szabott táplálkozási program beavatkozásának hatásait értékelték az egészséges egyének bélmikrobióta összetételére. Felmérték a makrotápanyag-szintekben, az antropometriai és biokémiai tulajdonságokban, valamint más bélmikrobiális módosulásokban bekövetkezett étrend-vezérelt változásokat is.

Egy kísérleti tanulmányt huszonkilenc egészséges résztvevővel végeztek, akiket a görögországi Kutatási és Technológiai Központból (CERTH) vettek fel. A Protein Project arra utasította a kiválasztott jelölteket, hogy használjanak egy digitális okostelefonos egészségügyi alkalmazást, amely iránymutatást ad az egészséges, táplálkozási szempontból megfelelő és aktív életmód fenntartásához.

A Protein Mobile App napi és heti étkezési ajánlásokat adott egy új, mesterséges intelligencia által személyre szabott táplálkozási szakember alapján. Ez a mesterséges intelligencia alapú alkalmazás figyelembe veszi a felhasználó étkezési preferenciáit, egészségi állapotát és fizikai jellemzőit, hogy személyre szabott megfelelő étrendet javasoljon.

Kiinduláskor (pre-protein), a táplálkozás és a vizsgálat résztvevői olyan táplálkozási és fizikai aktivitási (PA) célokat tűztek ki, amelyek az egyén speciális szükségleteinek kielégítésére kialakított aktív életmóddal és a mediterrán étrend betartásával érhetők el. A személyre szabott táplálkozási és PA-terveket az AI-tanácsadó automatikusan generálta, és az okostelefonokon lévő Protein alkalmazáson keresztül eljuttatta a résztvevőkhöz.

Ezt az időszakot követően (post-protein) a dietetikus az utóellenőrző látogatás alkalmával értékelte a résztvevők előrehaladását.

Tanulmányi eredmények

A vizsgált kohorsz átlagéletkora 35 év volt, valamennyien a szegénységi küszöb felett éltek. A vizsgálatban résztvevők többsége házas és nemdohányzó volt. 29 főből 20-an lépték túl az ajánlott napi energiabevitelt.

A 16S riboszomális ribonukleinsav (rRNS) V3-V4 régióinak genomi szekvenálását 29 egyedtől gyűjtött 58 mintán végeztük. Összesen három törzset, 19 osztályt, 44 rendet, 82 családot és 231 nemzetséget azonosítottak.

HatározottanÉsBacteroidotadomináns bélmikrobiómák voltak a kiinduláskor és a hathetes nyomon követési látogatás során. Mindkét időpontbanPrevotella, BacteroidesÉsFaCalibacteriumgyakran azonosították. Azonban a bélmikrobióta nagyobb diverzitását és bőségét figyelték meg a fehérje utáni időpontban, mint a fehérje előtti kiindulási szinteknél.

Rhodospirillalesvoltak a leginkább felszabályozott amplikonszekvencia-variánsok (ASV-k) szignifikancia szerint rangsorolva, majd ezt követtékEubacterium Coprostanoligenes csoportÉsRuminococcusGenera. A megfigyelt taxonómiai változások funkcionális potenciálját metagenomiai elemzésekkel értékelték, amelyek 12 névleges jelentőségű útvonalat azonosítottak, amelyek többsége a mikrobiális anyagcsere-folyamatokhoz és a purin lebomlásához kapcsolódott.

A fehérje utáni időpont a szénhidrát-, fehérje- és teljes energiabevitel jelentős csökkenésével járt. A beavatkozás végén átlagosan 39%, 33% és 14%-kal csökkent az alkohol/ital, édesség és gyorsétterem fogyasztása. Figyelemre méltó, hogy a mediterrán étrend betartása nem változott az egyes időpontok között.

Az antropometriai mérésekben nem figyeltek meg szignifikáns változást, kivéve az átlagos derékkörfogat kismértékű, de jelentős csökkenését. A PA szintek következetesen változtak a fehérje előtt és után is a vizsgálati kohorszban.

Az édességfogyasztás változásai pozitívan korreláltak a testsúllyal, a zsírral, a derékkörfogattal és a hemoglobinszinttel. Erős pozitív kapcsolat a zsírbevitel és a teltségérzet közöttOscillospiraceaemegfigyelték.

Erős pozitív kapcsolat a karbamid ésLachnospiraceae voltmegfigyeltmivelnegatív korreláció a koleszterinszint ésOscillibacterjelentették.

Következtetések

A mesterséges intelligencia által támogatott, személyre szabott táplálkozási beavatkozások elősegíthetik az általános egészségi állapotot azáltal, hogy elősegítik a bél mikrobióma egészséges szaporodását. A jelenlegi tanulmányban ezek a változások a bélmikrobiális ökoszisztémában a székrekedés, a puffadás és a gyulladásos bélszindróma tüneteinek csökkenését eredményezték, miközben támogatták az immunrendszer működését.

Ezen eredmények validálásához és a személyre szabott táplálkozási megközelítések mesterséges intelligencia-alapú tápanyagokra gyakorolt ​​hatásának holisztikus értékeléséhez hosszabb követési időszakokkal és nagyobb mintamérettel rendelkező jövőbeni tanulmányokra van szükség.

Források: