מחקר פיילוט בן שישה שבועות מגלה כי תזונה המותאמת המופעלת על ידי בינה מלאכותית עשויה לשפר את גיוון המיקרוביומה של הבטן ולהפחית את הסיכונים הבריאותיים הקשורים לתזונה, אם כי יש צורך במחקר נוסף.
לִלמוֹד: ההשפעה של תוכנית תזונה מותאמת אישית מונעת AI על מיקרוביומה של הבטן האנושית והשלכותיה הבריאותיותו קרדיט תמונה: Davor Gabor / Shutterstock.com
לתכניות תזונה מותאמות אישית מבוססות על בינה מלאכותית (AI) יש פוטנציאל להשפיע לטובה על מיקרוביומה של הבטן בבני אדם. עם זאת, יש צורך במחקר נוסף כדי לבסס את השימוש בטקטיקות המודעות על ידי מיקרוביומה לתזונה בהתאמה אישית.
לאחרונה חומרים מזינים המחקר בוחן את ההשפעה של תוכניות תזונה מותאמות אישית מבוססות AI על מיקרוביומה של מעיים של אנשים בריאים.
היתרונות הבריאותיים של תזונה בהתאמה אישית
תזונה ואורח חיים בריאים הם מכריעים להפחתת הסיכון למחלות שאינן מועברות כמו סוכרת, סרטן, השמנת יתר ומחלות לב וכלי דם. למרות הנחיות אלה, שיעורי המחלות הקשורות לדיאטה ממשיכות לעלות, שניתן לייחס לשונות משמעותית באופן בו כל אדם מגיב למזון. לפיכך, נותר צורך דחוף באסטרטגיות מותאמות אישית חדשות כאלטרנטיבה לגישה 'דתית מתאימה לכל'.
במהלך השנים האחרונות החוקרים התעניינו יותר ויותר בפוטנציאל של תוכניות תזונה בהתאמה אישית כדי להקל על מצבים בריאותיים כמו מחלות קרדיומטבוליות ולקדם הזדקנות בריאה.
טכנולוגיית AI בתזונה
מדעני מזון ומומחי תזונה יישמו לאחרונה טכנולוגיות AI לקידום דיאטות בר -קיימא, ידידותיות לסביבה ומותאמות אישית. לדוגמה, פותחו צ'אט צ'אט מונע AI ליצירת תוכניות תזונה מיטביות לירידה במשקל ולניהול סוכרת, ואילו דיאטנית וירטואלית מבוססת ראיות נוצרה לאחרונה לטיפול בשאלות הקשורות לתזונה לחולי סרטן.
עבור תזונה בהתאמה אישית, מודלים של למידת מכונות חזקה יכולים לתמוך במערכות בריאות דיגיטליות, חיישנים לבישים ויישומים ניידים, אשר כעת מנוטרים כדי להעריך את היעילות של המלצות תזונה שנוצרו המותאמות אישית לצרכים ומאפייניו של האדם.
עם זאת, נראה כי תוכניות תזונה מודרניות בהתאמה אישית מעריכה את חשיבותם של גורמים ביולוגיים המשפיעים על השונות של תגובותיו של האדם למזון ביחס לבריאותם.
על המחקר
חוקרי המחקר הנוכחי העריכו את ההשפעות של התערבות של שישה שבועות של תוכנית תזונה מותאמת אישית מבוססת AI על הרכב המיקרוביוטה של מעי של אנשים בריאים. הוערכו שינויים מונעי דיאטה ברמות המקרונוטריאנטיות, תכונות אנתרופומטריות וביוכימיות, כמו גם שינויים במיקרוביאליות אחרות של מעי.
נערך מחקר פיילוט שנערך על עשרים ותשעה משתתפים בריאים שגויסו מהמרכז למחקר וטכנולוגיה (CERTH) ביוון. במסגרת פרויקט החלבון הונחו מועמדים נבחרים כיצד להשתמש ביישום בריאות סמארטפון דיגיטלי המספק הנחיות לשמירה על אורח חיים בריא, צליל תזונתי ופעיל.
האפליקציה לנייד חלבון סיפקה המלצות ארוחות יומיות ושבועות המבוססות על יועץ תזונתי מותאם אישית של AI. יישום מבוסס AI זה שוקל את העדפות התזונה, מצבי הבריאות והמאפיינים הפיזיים של המשתמש כדי להציע תוכניות תזונה מתאימות בהתאמה אישית.
בתחילת הדרך (טרום חלבון), התזונאי ומשתתפי המחקר קובעים יעדי פעילות תזונתית ופיזית (PA), אשר ניתן להשיג באמצעות אורח חיים פעיל והקפדה על תזונה ים תיכונית שנועדה לצרכים הספציפיים של האדם. תזונה מותאמת אישית ותוכניות PA נוצרו אוטומטית על ידי יועץ AI והועברו למשתתפים באמצעות אפליקציית החלבון בסמארטפונים.
לאחר תקופה זו (פוסט-חלבון), התזונאי העריך את התקדמות המשתתפים בביקור המשך.
ממצאי לימוד
הגיל הממוצע של קבוצת המחקר היה 35 שנה, שכולם חיו מעל קו העוני. מרבית משתתפי המחקר היו נשואים ולא מעשנים. מתוך 29 פרטים, 20 חרגו מצריכת האנרגיה היומית המומלצת.
רצף גנומי של אזורי V3-V4 של חומצה ריבוזומלית ריבוזומלית 16S (rRNA) בוצע על 58 דגימות שנאספו מ -29 פרטים. זוהו סך הכל שלוש פילא, 19 כיתות, 44 הזמנות, 82 משפחות ו 231 ז'אנרים.
Firmicutes וכן Bacteroidota היו מיקרוביומות מיקרוביאליות מעי דומיננטיות שזוהו בתחילת הדרך וביקור המשך של שישה שבועות. בשתי נקודות הזמן, פרווטלה, בקטריואידיםו Faecalibacterium זוהו לעיתים קרובות. עם זאת, גיוון מיקרוביוטה גבוה יותר ושפע נצפו בנקודת הזמן שלאחר החלבון בהשוואה לרמות הבסיס לפני החלבון.
Rhodospirillales היה גרסאות רצף Amplicon המווסתות ביותר (ASV), שדורגו על פי משמעות, ואחריהן קבוצת Eubacterium Coprostanoligenes וכן Ruminococcus ז'אנרים. הפוטנציאל התפקודי של השינויים הטקסונומיים שנצפו הוערך באמצעות ניתוחים מטגנומיים, אשר זיהו 12 מסלולים בעלי משמעות נומינלית, שרובם היו קשורים לתהליכים מטבוליים מיקרוביאליים והשפלות פורין.
נקודת הזמן שלאחר החלבון הייתה קשורה להפחתה משמעותית בצריכת הפחמימות, החלבון ובצריכת האנרגיה הכוללת. ירידות ממוצעות של 39%, 33%ו -14%בצריכת אלכוהול/משקאות, ממתקים ומזון מהיר, בהתאמה, נצפו גם בסוף ההתערבות. ראוי לציין כי ההקפדה על התזונה הים תיכונית לא השתנתה בין נקודות הזמן.
לא נצפו שינויים משמעותיים במדידות אנתרופומטריות למעט ירידה קטנה אך משמעותית בהיקף המותניים הממוצע. רמות הרשות היו משתנות בעקביות הן לפני החלבון והן לאחר חלבון בקרב קבוצת המחקר.
שינויים בצריכת המתוקה מתואמים באופן חיובי עם משקל גוף, שומן, היקף מפרק הירך ומדידות המוגלובין. קשר חיובי חזק בין צריכת שומן לשפע של Oscillospiraceae נצפה.
קשר חיובי חזק בין אוריאה ל Lachnospiraceae היה נצפהואילו מתאם שלילי בין רמות הכולסטרול ל Oscillibacter דווח.
מסקנות
התערבויות תזונתיות מותאמות אישית AI הנתמכות על ידי AI יש פוטנציאל לקדם את הבריאות הכללית על ידי הקלה על התפשטות בריאה של מיקרוביומה של הבטן. במחקר הנוכחי, שינויים אלה במערכת האקולוגית המיקרוביאלית של הבטן הובילו להפחתת עצירות, נפיחות ותסמיני תסמונת המעי הדלקתית, תוך תמיכה גם בתפקוד החיסון.
כדי לאמת ממצאים אלה ולספק הערכה הוליסטית של ההשפעה של גישות תזונה מותאמות אישית מבוססות AI, יש צורך במחקרים עתידיים עם תקופות מעקב ארוכות יותר וגדלי מדגם גדולים יותר.
