AI-driven personlig kost visar lovande för att förbättra tarmhälsa

AI-driven personlig kost visar lovande för att förbättra tarmhälsa

En sex veckor lång pilotstudie visar att skräddarsydda dieter som drivs av artificiell intelligens kan förbättra tarmmikrobiomer och minska kostrelaterade hälsorisker, även om mer forskning behövs.

Artificiell intelligens (AI)-baserade personliga näringsprogram har potential att positivt påverka tarmmikrobiomet hos människor. Ytterligare forskning behövs dock för att bestämma användningen av mikrobiomformad tarmtaktik för personlig kost.

En aktuellNäringsämnenStudien undersöker effekterna av AI-drivna personliga kostprogram på tarmmikrobiomet hos friska individer.

Hälsofördelarna med personlig kost

En hälsosam kost och livsstil är avgörande för att minska risken för icke-smittsamma sjukdomar som diabetes, cancer, fetma och hjärt- och kärlsjukdomar. Trots dessa riktlinjer fortsätter frekvensen av kostrelaterade sjukdomar att öka, vilket återspeglar betydande variationer i varje persons svar på mat. Därför finns det fortfarande ett akut behov av nya personliga strategier som ett alternativ till den ineffektiva "en-diet-passar-alla"-metoden.

Under de senaste åren har forskare blivit allt mer intresserade av potentialen hos personliga näringsplaner för att lindra hälsotillstånd som hjärt-metabola sjukdomar och främja ett hälsosamt åldrande.

AI-teknik inom nutrition

Matforskare och näringsexperter har nyligen implementerat AI-teknologier för att främja hållbara, miljövänliga och personliga dieter. Till exempel har AI-drivna chatbots utvecklats för att skapa optimala dietplaner för viktminskning och hantera diabetes, medan en evidensbaserad AI Virtual Dietsian nyligen skapades för att svara på kostrelaterade frågor för cancerpatienter.

För personlig kost kan robusta maskininlärningsmodeller stödja digitala hälsosystem, bärbara sensorer och mobila applikationer, som nu övervakas för att bedöma effektiviteten av genererade näringsrekommendationer anpassade för en individs behov och egenskaper.

Men moderna personliga kostprogram tycks underskatta betydelsen av biologiska faktorer som påverkar variationen i en individs reaktioner på mat i förhållande till deras hälsa.

Om studien

Forskare i den aktuella studien utvärderade effekterna av ett sex veckors AI-baserat personligt kostprogramsintervention på tarmmikrobiotan hos friska individer. Dietdrivna förändringar i nivåer av makronäringsämnen, antropometriska och biokemiska egenskaper och andra tarmmikrobiella modifieringar bedömdes också.

En pilotstudie genomfördes med tjugonio friska deltagare rekryterade från Centre for Research and Technology (CERTH) i Grekland. Proteinprojektet instruerade utvalda kandidater att använda en digital smartphone-hälsoapplikation som ger riktlinjer för att upprätthålla en hälsosam, näringsmässigt sund och aktiv livsstil.

Protein Mobile App levererade dagliga och veckovisa måltidsrekommendationer baserade på en ny AI-personaliserad nutritionist. Denna AI-baserade applikation tar hänsyn till användarens kostpreferenser, hälsotillstånd och fysiska egenskaper för att föreslå personliga lämpliga dietplaner.

Vid baslinjen (pre-protein), satte närings- och studiedeltagare mål för näring och fysisk aktivitet (PA) som skulle kunna uppnås genom en aktiv livsstil och efterlevnad av en medelhavsdiet utformad för att möta individens specifika behov. Personliga kost- och PA-planer genererades automatiskt av AI-rådgivaren och levererades till deltagarna via Protein-appen på smartphones.

Efter denna period (postprotein) bedömde dietisten deltagarnas framsteg vid uppföljningsbesöket.

Studieresultat

Medelåldern för studiekohorten var 35 år, som alla levde över fattigdomsgränsen. De flesta deltagare i studien var gifta och icke-rökare. Av 29 personer överskred 20 det rekommenderade dagliga energiintaget.

Genomisk sekvensering av V3-V4-regioner av 16S ribosomal ribonukleinsyra (rRNA) utfördes på 58 prover som samlats in från 29 individer. Totalt identifierades tre phyla, 19 klasser, 44 ordnar, 82 familjer och 231 släkten.

FastOchBacteroidotavar dominerande tarmmikrobiomer som identifierades vid baslinjen och det sex veckor långa uppföljningsbesöket. Vid båda tidpunkterna,Prevotella, BacteroidesOchFaCalibacteriumidentifierades ofta. Emellertid observerades högre mångfald och överflöd av tarmmikrobiota vid post-protein TimePoint jämfört med pre-protein baslinjenivåer.

Rhodospirillalesvar de mest uppreglerade amplikonsekvensvarianterna (ASV) rangordnade efter signifikans, följt avEubacterium Coprostanoligenes gruppOchRuminococcusGenera. Den funktionella potentialen för de observerade taxonomiska förändringarna utvärderades genom metagenomiska analyser, som identifierade 12 vägar av nominell signifikans, av vilka de flesta var associerade med mikrobiella metaboliska processer och purinnedbrytning.

Tidpunkten efter protein var associerad med betydande minskningar av kolhydrater, proteiner och totalt energiintag. De genomsnittliga minskningarna på 39 %, 33 % och 14 % i intaget av alkohol/dryck, godis och snabbmat observerades också i slutet av interventionen. Noterbart ändrades inte följsamheten till medelhavsdieten mellan tidpunkterna.

Inga signifikanta förändringar i antropometriska mätningar observerades, förutom en liten men signifikant minskning av medelmidjeomkretsen. PA-nivåer var konsekvent varierande både före och efter protein i studiekohorten.

Förändringar i sött intag var positivt korrelerade med kroppsvikt, fett, midjemått och hemoglobinmått. Ett starkt positivt samband mellan fettintag och fyllighetOscillospiraceaeobserverades.

Ett starkt positivt samband mellan urea ochLachnospiraceae varobserverademedanen negativ korrelation mellan kolesterolnivåer ochOscillibacterrapporterades.

Slutsatser

AI-assisterade personliga näringsinterventioner har potential att främja övergripande hälsa genom att underlätta en hälsosam spridning av tarmmikrobiomet. I den aktuella studien resulterade dessa förändringar i tarmens mikrobiella ekosystem i minskad förstoppning, uppblåsthet och inflammatoriska tarmsyndrom samtidigt som de stöder immunfunktionen.

För att validera dessa resultat och ge en holistisk bedömning av effekten av personliga kostmetoder på AI-baserade näringsämnen, behövs framtida studier med längre uppföljningsperioder och större urvalsstorlekar.

Källor: