研究方法包括通过直肠插管从16名健康受试者中定量采集屁,然后对收集的屁进行以下2个步骤的分析。
第一步包括,使用气相色谱-质谱分析来定量屁中的成分;并由两名经过测试的闻屁师对屁的气味进行评级。
评级方法为,使用2个20毫升注射器抽取10毫升的屁或空气,盲法随机分配给两位闻屁师,在无气味的环境中,闻屁师将注射器放在离鼻子3厘米的地方,缓慢喷出气体供闻屁师品评。气味被分为从0(无气味)到8(非常难闻)的9个等级。
20秒后,对另一个样品重复品评。
第二步,将收集的气体经过醋酸锌和活性炭处理,在重复定量分析和闻屁师品评。
结果表明,屁中的臭味气体主要是硫化氢,其次是甲硫醇和二甲基硫化物,平均浓度分别为4.5毫摩尔/升,1.8毫摩尔/升,和0.9毫摩尔/升。其中,五分之一的样本中甲硫醇的浓度高于硫化氢。。其他含硫气体的浓度很低,无法识别。
分析表明,含硫气体浓度总和与闻屁师评价的屁的臭味强度显著相关。其中,硫化氢的相关性最高,其次是甲硫醇和二甲基硫化物。
为了进一步确定屁中含硫气体与其臭味的相关性,模拟人屁平均成分的浓度中将三种成分混合制成人造屁,硫化氢0.90毫摩尔/升,甲硫醇0.36毫摩尔/升,以及二甲基硫化物0.18毫摩尔/升。
经过2名闻屁师品评,一致性地认为这种人造屁的气味高度类似于真实的人屁。
当这三种气体分别呈现给闻屁师时,硫化氢、甲硫醇和二甲基硫化物的气味分别被描述为“臭鸡蛋味”、“烂菜味”和“甜味”。
当使用活性炭处理几乎消除了所有含硫气体,闻屁师也几乎闻不到臭味。
如果单纯使用醋酸锌(锌可与硫化氢和甲硫醇反应)处理,也显著降低了硫化氢和甲硫醇的浓度,并大幅度减少但并没有消除令人不快的臭味。
综合以上分析可见,屁中的主要臭味成分是含硫气体,主要是硫化氢、甲硫醇。
在一些研究中,尽管也可以检测到吲哚和3-甲基吲哚(skatole,即所谓粪臭素),但浓度极低,不是屁臭的重要成分。
肠道气体是如何产生的呢?主要是来自于一些不能被消化的复杂的碳水化合物,如食物中的纤维,进入结肠后在某些细菌的作用下发酵产生。
纤维素在肠道发酵产生最多的气体是氢气。
研究表明,每克纤维素发酵可以产生300多毫升氢气,每天如果进食40克纤维素,肠道可以产生超过13升的氢气。