Personalizovaná výživa riadená AI je sľubná pri zlepšovaní zdravia čriev

Personalizovaná výživa riadená AI je sľubná pri zlepšovaní zdravia čriev

Šesťtýždňová pilotná štúdia ukazuje, že prispôsobené diéty poháňané umelou inteligenciou môžu zlepšiť diverzitu črevných mikrobiómov a znížiť zdravotné riziká súvisiace so stravou, hoci je potrebný ďalší výskum.

Personalizované výživové programy založené na umelej inteligencii (AI) majú potenciál pozitívne ovplyvniť črevný mikrobióm u ľudí. Je však potrebný ďalší výskum na určenie použitia taktiky čriev v tvare mikrobiómu na personalizovanú výživu.

AktuálnyŽivinyŠtúdia skúma účinky personalizovaných výživových programov založených na AI na črevný mikrobióm zdravých jedincov.

Zdravotné prínosy personalizovanej výživy

Zdravá strava a životný štýl sú rozhodujúce pre zníženie rizika neprenosných chorôb, akými sú cukrovka, rakovina, obezita a kardiovaskulárne choroby. Napriek týmto usmerneniam miera chorôb súvisiacich so stravou naďalej rastie, čo odráža významnú variabilitu v reakcii každého človeka na jedlo. Preto stále existuje naliehavá potreba nových personalizovaných stratégií ako alternatívy k neúčinnému prístupu „jedna diéta pre všetkých“.

V posledných rokoch sa výskumníci stále viac zaujímajú o potenciál personalizovaných výživových plánov na zmiernenie zdravotných stavov, ako sú kardiometabolické ochorenia, a podporu zdravého starnutia.

Technológia AI vo výžive

Potravinári a odborníci na výživu nedávno implementovali technológie AI na podporu udržateľnej, ekologickej a personalizovanej stravy. Napríklad chatboty riadené AI boli vyvinuté na vytváranie optimálnych diétnych plánov na chudnutie a zvládanie cukrovky, zatiaľ čo AI Virtual Dietsian založený na dôkazoch bol nedávno vytvorený, aby odpovedal na otázky týkajúce sa stravovania pacientov s rakovinou.

Pre personalizovanú výživu môžu robustné modely strojového učenia podporovať digitálne zdravotné systémy, nositeľné senzory a mobilné aplikácie, ktoré sú teraz monitorované s cieľom posúdiť účinnosť generovaných výživových odporúčaní prispôsobených potrebám a charakteristikám jednotlivca.

Zdá sa však, že moderné personalizované výživové programy podceňujú dôležitosť biologických faktorov, ktoré ovplyvňujú variabilitu reakcií jednotlivca na jedlo vo vzťahu k jeho zdraviu.

O štúdiu

Výskumníci v súčasnej štúdii hodnotili účinky šesťtýždňového zásahu personalizovaného výživového programu založeného na AI na zloženie črevnej mikroflóry zdravých jedincov. Hodnotili sa aj diétou podmienené zmeny hladín makronutrientov, antropometrické a biochemické znaky a iné črevné mikrobiálne modifikácie.

Uskutočnila sa pilotná štúdia s dvadsiatimi deviatimi zdravými účastníkmi prijatými z Centra pre výskum a technológie (CERTH) v Grécku. Projekt Protein dal vybraným kandidátom pokyn, aby používali digitálnu zdravotnú aplikáciu pre smartfóny, ktorá poskytuje pokyny na udržanie zdravého, nutrične zdravého a aktívneho životného štýlu.

Proteínová mobilná aplikácia poskytuje denné a týždenné odporúčania týkajúce sa jedál na základe nového odborníka na výživu prispôsobeného AI. Táto aplikácia založená na AI zohľadňuje stravovacie preferencie používateľa, zdravotný stav a fyzické vlastnosti, aby navrhla prispôsobené vhodné stravovacie plány.

Na začiatku (predproteín) si účastníci výživy a štúdie stanovili ciele v oblasti výživy a fyzickej aktivity (PA), ktoré by sa dali dosiahnuť aktívnym životným štýlom a dodržiavaním stredomorskej stravy navrhnutej tak, aby vyhovovala špecifickým potrebám jednotlivca. Personalizované plány výživy a PA boli automaticky generované poradcom AI a doručené účastníkom prostredníctvom aplikácie Protein na smartfónoch.

Po tomto období (post-proteín) dietológ zhodnotil pokrok účastníkov pri následnej návšteve.

Výsledky štúdie

Priemerný vek skúmanej kohorty bol 35 rokov, pričom všetci žili nad hranicou chudoby. Väčšina účastníkov štúdie boli ženatí a nefajčiari. Z 29 ľudí 20 prekročilo odporúčaný denný energetický príjem.

Genomické sekvenovanie oblastí V3-V4 16S ribozomálnej ribonukleovej kyseliny (rRNA) sa uskutočnilo na 58 vzorkách odobratých od 29 jedincov. Celkovo boli identifikované tri kmene, 19 tried, 44 rádov, 82 čeľadí a 231 rodov.

PevneABacteroidotaboli dominantné črevné mikrobiómy identifikované na začiatku a počas šesťtýždňovej následnej návštevy. V oboch časových bodochPrevotella, BacteroidesAFaCalibacteriumboli často identifikované. Vyššia diverzita a abundancia črevnej mikroflóry sa však pozorovala v časovom bode po proteíne v porovnaní so základnými hladinami pred proteínom.

Rhodospirillalesboli najviac upregulované varianty amplikónovej sekvencie (ASV) zoradené podľa významnosti, za ktorými nasledovaliSkupina Eubacterium CoprostanoligenesARuminococcusrodov. Funkčný potenciál pozorovaných taxonomických zmien bol hodnotený prostredníctvom metagenomických analýz, ktoré identifikovali 12 dráh nominálneho významu, z ktorých väčšina bola spojená s mikrobiálnymi metabolickými procesmi a degradáciou purínov.

Časový bod po proteíne bol spojený s významným znížením príjmu sacharidov, bielkovín a celkového príjmu energie. Na konci intervencie bol tiež pozorovaný priemerný pokles príjmu alkoholu/nápojov, sladkostí a rýchleho občerstvenia o 39 %, 33 % a 14 %. Pozoruhodné je, že dodržiavanie stredomorskej stravy sa medzi jednotlivými časovými bodmi nezmenilo.

Neboli pozorované žiadne významné zmeny v antropometrických meraniach, s výnimkou malého, ale významného zníženia stredného obvodu pása. Hladiny PA boli konzistentne variabilné pred aj po proteíne v študijnej kohorte.

Zmeny v príjme sladkého pozitívne korelovali s telesnou hmotnosťou, tukom, obvodom pása a meraním hemoglobínu. Silná pozitívna súvislosť medzi príjmom tukov a plnosťouOscillospiraceaebol pozorovaný.

Silná pozitívna súvislosť medzi močovinou aLachnospiraceae bolapozorovanékeďženegatívna korelácia medzi hladinami cholesterolu aOscillibacterbolo nahlásené.

Závery

Personalizované nutričné ​​intervencie s pomocou AI majú potenciál podporovať celkové zdravie tým, že uľahčujú zdravú proliferáciu črevného mikrobiómu. V súčasnej štúdii tieto zmeny v črevnom mikrobiálnom ekosystéme viedli k zníženiu symptómov zápchy, nadúvania a zápalového črevného syndrómu pri podpore imunitnej funkcie.

Na overenie týchto výsledkov a poskytnutie holistického hodnotenia vplyvu personalizovaných výživových prístupov na živiny založené na AI sú potrebné budúce štúdie s dlhšími obdobiami sledovania a väčšími veľkosťami vzoriek.

Zdroje: