У світі наукових відкриттів стався справжній прорив, що по-новому освітлює давно відомі принципи здорового харчування. Вперше дослідники, застосовуючи передові технології, змогли наочно продемонструвати: для здорового мікробіому необхідний стабільний і постійний потік правильної їжі. Таким чином, нарешті отримано наукове підтвердження того, що рекомендація “п’ять порцій на день” (маються на увазі фрукти та овочі) є абсолютно точною, принаймні стосовно мікроорганізмів, що мешкають у нашому кишківнику.
Вчені зі швейцарської Швейцарської федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) – провідного вищого навчального закладу Європи, знаного своїми інноваціями в науці та інженерії – у співпраці з колегами з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго, відомого американського дослідницького центру, використали можливості штучного інтелекту та машинного навчання. Це дозволило їм зробити справді нові відкриття щодо взаємозв’язку між раціоном і самопочуттям. Вони проаналізували дані про харчування тисячі учасників дослідження Food & You, включно зі зразками випорожнень. Одним із найважливіших висновків стало те, що значення має не тільки присутність фруктів, овочів та злаків у раціоні, але й постійність їх споживання. Це наукове вивчення першим підтвердило давню пораду про “п’ять порцій на день” фруктів та овочів, яка досі базувалася скоріше на інтуїтивній здогадці.
Не просто кількість, а регулярність
«Це вивчення чітко показує: неможливо наїстися овочів у “здоровий день”, а потім харчуватися нездорово протягом решти тижня чи місяця», – наголосив доцент Марсель Салате, керівник Лабораторії цифрової епідеміології та співдиректор Центру штучного інтелекту EPFL. Він додав, що їхня наукова праця свідчить: нерегулярне споживання корисної їжі нівелює багато її благотворних впливів на кишкову мікробіоту. «Це справжній стимул для майбутніх наукових проєктів досліджувати не лише те, що люди їдять, а й моделі їхнього харчування протягом часу», – зазначив Салате.
Міцність отриманих результатів пояснюється тим, як дослідники збирали та аналізували інформацію. Учасники вивчення користувалися застосунком MyFoodRepo, що працює на базі штучного інтелекту. Ця програма ідентифікує продукти за фотографіями та штрих-кодами, збираючи таким чином дані про харчування, що дозволило позбутися потреби у веденні ручних харчових щоденників. Точність даних згодом перевірялася науковцями.
«Історично дослідження в галузі харчування спиралися на опитувальники частоти споживання їжі та добові згадування раціону, — розповів Рохан Сінгх, докторант Лабораторії цифрової епідеміології EPFL та головний автор статті. — Теоретично, можна було б попросити когось записувати все, що він їсть, але на практиці це майже неможливо. Тепер же, завдяки вдосконаленому штучному інтелекту, ми можемо проводити такий збір даних у великих масштабах».
Інноваційні технології для глибинного аналізу
Більше того, американська команда застосувала цю технологію для аналізу зразків випорожнень і змогла з 85% точністю визначити, що саме споживала людина, базуючись на мікробному складі. Це також означає, що машинне навчання потенційно може «призначати» оптимальний план харчування для поліпшення здоров’я кишківника.
«Для наших співробітників у Сан-Дієго, які є одними з провідних світових фахівців з дослідження мікробіому, це стало захоплюючим відкриттям, — пояснив Салате. — Отримати такі дані зі зразка випорожнень відносно просто, але розуміння чийогось раціону є надзвичайно складним завданням; ці дані завжди було непросто зібрати».
Останніми роками ми все більше усвідомлюємо значну роль мікробіому — спільноти мікроорганізмів, що населяють наш кишківник — не лише для здоров’я травного тракту, але й для його впливу на метаболічні та когнітивні функції, психічний стан тощо. Це дослідження є ще одним кроком до науково обґрунтованих рекомендацій щодо харчування, заснованих на достовірних даних, а не на модних тенденціях.
«Наше вивчення має особливий інтерес, адже коли йдеться про шлунково-кишкові розлади, пов’язані зі способом життя, вони часто розвиваються поступово, — зауважив Сінгх. — Оскільки харчування є одним з головних чинників цих захворювань, такі аналізи, як наш, можуть допомогти оцінити, що можна поліпшити в раціоні людини. Штучний інтелект тоді може підказати людям, як відповідно скоригувати їхнє харчування».
Хоча до появи персональних унітазів зі штучним інтелектом, що надаватимуть зворотний зв’язок про стан мікробіому в реальному часі, ще далеко, отримані результати висвітлюють необхідність того, щоб політика в галузі харчування відповідала темпам наукової спільноти. Дослідники припускають, що чинні рекомендації, можливо, доведеться переглянути, щоб зосередитися менше на типі та кількості певних продуктів для здоров’я, а більше на значущості послідовності у харчуванні.
Нові горизонти для досліджень
Застосунок зі штучним інтелектом, створений науковцями EPFL, нині використовується у двох нових наукових проєктах. Один із них вивчає взаємозв’язок між здоров’ям кишківника та когнітивними функціями, інший — аналізує вплив харчових добавок на мікробіом за допомогою функції сканування штрих-кодів.
«Існує сильна гіпотеза, що деякі з цих добавок справді можуть негативно впливати на вашу мікробіоту, і ми маємо деякі попередні ознаки, що це справді так», — повідомив Салате. «Ми ще перебуваємо на етапі аналізу, але вже дуже схвильовані першими результатами».
«Від самого початку ми усвідомлювали, що нам потрібне щось надзвичайно зручне для споживача та просте у використанні, але водночас таке, що надасть необхідні нам дані», — додав він, говорячи про застосунок. «Ми створили його для задоволення власних дослідницьких потреб, але також таким чином, щоб він виявився корисним для інших — і тепер його застосовують у багатьох інших дослідженнях харчування по всьому світу».
Результати цього революційного наукового вивчення були опубліковані у визнаному журналі Nature Communications.
