The influence of dietary pattern on the production of volatile organic compounds in patients with hydrogen-producing small intestinal bacterial overgrowth syndrome

• Vladimir I. Pilipenko
• Irina B. Perova
• Konstantin I. Eller
• Sergey V. Morozov
• Vasily A. Isakov
• Evgeniy V. Bezrukov

Abstract

Antibacterial therapy of the small intestine bacterial overgrowth (SIBO) is not effective enough and has a high relapse rate after treatment. Diet is a well-modifiable factor that plays a major role in shaping the composition, diversity, metabolic activity and stability of the intestinal microbiota. Intestinal bacteria ferment undigested food residues to form species-specific carbon-chain volatile organic compounds (VOCs).

The aim of this research was to study possible correlations between dietary variables and the level of stool VOCs in patients with hydrogen-producing SIBO.

Material and methods. The material of the study was the data of 100 patients referred for a hydrogen-methane breath test with lactulose in case of suspected presence of SIBO. Excessive bacterial growth of hydrogen-producing flora in the small intestine was determined by changes in the content of hydrogen and methane in exhaled air after consuming a portion of lactulose using the GastroCheck Gastrolyzer apparatus. The assessment of actual nutrition at home was carried out by 24-hour dietary recall. The determination of VOCs in patients’ feces was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (a gas chromatograph equipped with a vapor-phase autosampler in combination with a triple quadrupole mass spectrometer).

Results. Of the 100 patients examined, 41 were found to have a overgrowth of hydrogen–producing flora, 15 had an excess of methanogenic flora, and 10 had an excess of both hydrogen-producing and methanogenic flora. No signs of SIBO were found in 34 patients and they formed a control group. When comparing dietary parameters expressed in absolute values, significant differences were found only in relation to dietary fiber: patients with SIBO differed in a lower level of their consumption (19.8±9.1 vs 25.5±12.3 g/ day, p=0.023). At the same time, the index of healthy nutrition HEI-2020 in the control group was significantly higher (52.9±11.1 vs 44.4±14.4%, p=0.003). Due to the high variability of VOC levels, no significant differences between the groups for individual VOCs have been established. The results of the analysis of the structure of correlations between 84 variables of the nutrition assessment of the studied participants and 80 VOCs in their stool showed significant interdependence differences between patients of the studied groups. In patients with SIBO, the metabolic activity of the microbiota changed most significantly when eating leafy greens, berries, oatmeal and sausages, and in the control group when eating potatoes, tropical fruits, buckwheat and eggs.

Conclusion. Thus, significant differences in the structure of correlations between dietary variables and the level of stool VOCs in patients with SIBO and the control group have been established.

Keywords: volatile organic compounds; chromatography-mass spectrometry; microbiome; dietary assessment; syndrome intestinal bacterial overgrowth; SIBO

Тесные симбиотические взаимоотношения между кишечной микрофлорой и макроорганизмом являются определяющими для поддержания оптимальных параметров здоровья [1]. Накопление бактериальной массы в кишечнике приводит к изменению ее метаболической активности и патогенности, что может проявляться бактериальной транслокацией [2]. Наиболее часто синдром избыточного роста бактерий в тонкой кишке (СИБР) может быть обусловлен миграцией бактерий респираторного тракта через верхние отделы пищеварительного тракта (Prevotella и Streptococcus gramineus) или из толстой кишки (Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Clostridioides sp., Proteus mirabilis и Enterococcus sp.) [3]. Характерной чертой СИБР является повышенная проницаемость кишечника для бактериального липополисахарида, который во внутренней среде организма вызывает воспалительный ответ и способствует хроническому низкоинтенсивному воспалению [4]. Хотя наличие СИБР не является жизнеугрожающим, его присутствие может стать причиной более тяжелого течения многих хронических заболеваний [5]. При лечении СИБР важно обеспечить восстановление правильного функционирования пищеварения, включая контроль клинических симптомов и коррекцию питания, а не только ограничиваться попытками устранить чрезмерный рост микробов антибиотиками или назначением элементных диет [6].

Питание человека - это хорошо модифицируемый фактор, который играет основную роль в формировании состава, разнообразия, метаболической активности и стабильности кишечной микробиоты [7]. Общепризнано, что питание, богатое пищевыми волокнами и растительными компонентами пищи, дополненное пребиотиками, с низким содержанием холина и жиров, способствует формированию здоровой микробиоты. И наоборот, дефицит клетчатки, избыток моно- и дисахаридов и насыщенных жиров, повышенное потребление полиненасыщенных жирных кислот семейства ω-6, типичные для западного рациона питания, могут предшествовать нарушениям микробиома кишечника [8]. Кишечные бактерии ферментируют неперевариваемую часть пищи и неусвоенные продукты гидролиза пищеварительными ферментами с образованием специфических для каждого вида микроорганизмов летучих органических соединений (ЛОС) на основе углеродной цепи. Например, Bacteroidetes продуцируют этановую, пропановую, бутановую, пентановую и гексановую кислоты [9]. Профиль ЛОС имеет незначительные различия у здоровых людей, но имеет существенные отличия при наличии заболеваний вследствие изменения метаболической активности микроорганизмов, что позволяет по профилю ЛОС диагностировать воспалительные заболевания кишечника (пропан-1-ол, 1-метил-4-пропан-2-илциклогекса-1,4-диен), колоректальный рак (1-метоксигексан, 2,4-диметилгептан), инфекционную диарею (2-фтор-4-метилфенол) и целиакию (N-метилтаурин) [6, 10,11].

Целью данной работы было изучение возможных корреляций между показателями, характеризующими питание, и уровнем ЛОС в стуле у пациентов с СИБР.

Материал и методы

Материалом исследования послужили данные обследования пациентов, направленных для водородно-метанового дыхательного теста с лактулозой при подозрении на СИБР. Все пациенты дали письменное информированное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования был предварительно одобрен Этическим комитетом ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии". Набор пациентов в исследование проводили с марта 2023 г. по июнь 2024 г.

Критерии включения пациентов в исследование: добровольное желание участвовать в исследовании, отраженное в виде подписанной формы информационного листка пациента; возраст от 18 до 75 лет; отсутствие критериев органических заболеваний кишечника.

Критерии невключения пациентов в исследование: нежелание пациента участвовать в исследовании; нежелание пациента следовать требованиям, необходимым для получения адекватных результатов обследования; прием любых антибактериальных или кишечных антисептиков за 1 мес до момента обращения пациента; наличие сопутствующих заболеваний и состояний, которые могли повлиять на формирование СИБР вне связи с рационом питания пациента или наличие которых могло привести к неправильной интерпретации дыхательного теста с лактулозой (оперативные вмешательства на органах желудочно-кишечного тракта в анамнезе; воспалительные заболевания кишечника; хронический панкреатит с внешнесекреторной недостаточностью поджелудочной железы, пищевая аллергия и непереносимость, в том числе глютеновая энтеропатия; заболевания нервной системы, сопровождающиеся нарушением двигательной активности желудочно-кишечного тракта); заболевания легких (туберкулез, пневмония, хроническая обструктивная болезнь легких), прием лекарственных препаратов с возможным влиянием на моторику органов желудочно-кишечного тракта. Данные пациентов не включали в конечный анализ в тех случаях, когда пациенты отзывали согласие на участие в исследовании и обработку полученных данных, когда по тем или иным причинам было невозможно провести один из предусмотренных протоколом методов исследования, если полученные результаты не поддавались интерпретации (например, несмотря на целенаправленный расспрос врача, из-за мнестических особенностей пациент не смог дать достаточной информации по своему питанию в домашних условиях для внесения в базу данных в правильном формате), если один или несколько параметров, предусмотренных протоколом исследования, отсутствовали или было невозможно подтвердить отсутствие состояний и заболеваний, предусмотренных критериями невключения в исследование.

Определение избыточного бактериального роста водородпродуцирующей флоры в тонкой кишке проводили по стандартной методике [12] по изменению содержания водорода и метана в выдыхаемом воздухе после употребления порции лактулозы с использованием аппарата GastroCheck Gastrolyzer (Bedfont, Великобритания). Наличие избыточного роста водородпродуцирующей флоры считалось установленным при превышении концентрации водорода 20 ppm в выдыхаемом воздухе, наличие избыточного роста метаногенной флоры - при превышении в выдыхаемом воздухе концентрации метана 12 ppm [13].

Оценку фактического питания в домашних условиях осуществляли методом 24-часового воспроизведения съеденной пищи согласно методическим рекомендациям¹, в зависимости от мнестических возможностей пациента анализировали от 1 до 2-3 дней его питания (рабочие и выходные дни) в ответ на просьбу описывать наиболее типичные по питанию дни за последнюю неделю, причем адекватность указанных размеров порций контролировал при собеседовании сертифицированный диетолог с привлечением альбома фотографий различных порций пищевых продуктов и блюд [14]. Расчет нутриентного состава и калорийности рационов осуществляли с использованием данных справочника химического состава продуктов [15, 16]. Пищевые паттерны пациентов определяли по стандартной методике [16]: рацион пациента представляли в виде блюд с указанием массы порций, далее каждое блюдо преобразовывалось в набор продуктов с указанием массы ингредиентов согласно нормам закладки по картотеке блюд [16]. Адекватность потребления пищевых продуктов с рационом оценивали в соответствии с рекомендуемыми величинами пирамиды здорового питания [17] как частное от деления фактических величин на рекомендуемые, поскольку представленное руководство [17] детально регламентирует потребление пищевых подгрупп в зависимости от калорийности рациона. Для детализации паттерна каждая группа продуктов была разделена на подгруппы (например, для злаков - подгруппы пшеница, рожь, овес, гречка, пшено, кукуруза) согласно справочнику химического состава российских пищевых продуктов под ред. И.М. Скурихина и т.д.) [15], при этом масса продуктов в подгруппах также была представлена в виде относительной величины от должного потребления этой группы продуктов [17]. Полученный набор продуктов и компонентов согласно способу приготовления также классифицировали на следующие варианты: продукты без кулинарной обработки, вареные продукты (100 °С), тушеные (100-150 °С), жареные (160-200 °С), запеченные в духовке (170-250 °С) или приготовленные на гриле (до 300 °С) [18]. Если продукт последовательно подвергался разным видам термической обработки, то учитывалась обработка с более высокой температурой. Интегральным показателем качества питания была оценка рационов питания участников с помощью критериев индекса здорового питания редакции 2020 г. (HEI- 2020), отражающая степень соответствия оптимальному рациону согласно американским рекомендациям по здоровому питанию [19].

¹ Способ оценки индивидуального потребления пищи методом 24­-часового (суточного) воспроизведения питания. Методические рекомендации. Москва : ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии"; 2016. https://www.ion.ru/index.php/2017­06­01­14­20­10/2017­06­01­14­24­14/2016

Методика определения летучих органических соединений в кале пациентов Определение проводили методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии с использованием газового хроматографа Thermo Scientific Trace™ 1310 (Thermo Fisher Scientific Inc., США), оснащенного парофазным автосамплером, в сочетании с тройным квадрупольным масс-спектрометром (QqQ-MS, TSQ 8000, Thermo Fisher Scientific Inc., США). Для пробоподготовки образцы кала помещали в парофазные виалы объемом 20 см³ и инкубировали в автосамплере при температуре 90 °С в течение 7 мин. Температура шприца 100 °С. 1 см³ пробы вводили в режиме разделения (5:1 о/о). В качестве аналитической колонки использовали капиллярную колонку J&W DB-1 (50 м × 0,200 мм × 0,33 мкм) (Agilent Technologies, США); в качестве газа-носителя - гелий, поступающий в режиме постоянного потока со скоростью 1,1 мл/мин. Параметры термостата газового хроматографа: начальная температура 35 °С с выдержкой 5 мин, линейное изменение со скоростью 10 °С/ мин до температуры 195 °С без выдержки, по достижении 195 °С выдержка 9 мин. Параметры масс-спектрометрии: ионизация электронным ударом, энергия ионизирующих электронов 70 эВ, температура линии передачи 250 °С, температура источника ионов 230 °С, режим полного сканирования масс в диапазоне 45-300 а.е.м. Идентификация летучих соединений подтверждена сравнением их спектров и времени удерживания со стандартами из библиотеки NIST 2.0.

Для статистической обработки данных использовали пакет программ SPSS 13.0 for Windows (SPSS Inc., США). С его помощью проводили оценку показателей выборки методами дескриптивной статистики, данные представлены в виде средних значений и стандартного отклонения (M±σ) по результатам оценки асимметрии (Skewness в пределах от -1 до 1) в качестве теста на нормальность. Сравнение долей для номинальных признаков проводили с помощью анализа таблиц сопряженности с расчетом критерия χ² Пирсона с поправкой Йейтса. Ввиду наличия сомнений в нормальности распределения части переменных (среднеквадратическое отклонение приближено к половине среднего арифметического) для сравнения результатов непрерывных данных между группами использован непараметрический критерий Манна-Уитни. Анализ корреляционных связей выполнен вычислением коэффициентов ранговой корреляции Пирсона ввиду наличия данных в виде интервальных шкал с нормальным распределением (корреляция считалась умеренной при 0,4-0,7, сильной при 0,7-0,9 и тесной при 0,9-1,0 по C.P. Dancey, 2007). Достоверность результатов устанавливалась при значениях p≤0,05.

Результаты

В данном исследовании доступными для анализа оказались данные 100 пациентов, из них у 41 выявлен СИБР водородпродуцирующей флоры, у 15 выявлен избыток метаногенной флоры и у 10 выявлен избыток как водородпродуцирующей, так и метаногенной флоры. У 34 пациентов признаков СИБР не установлено, и они составили группу сравнения. Демографические и антропометрические характеристики полученных групп приведены в табл. 1. По половым, возрастным и антропометрическим данным различий между группами не установлено.

При сопоставлении параметров питания, выраженных в абсолютных значениях (табл. 2), достоверные различия выявлены только в отношении пищевых волокон: пациенты с СИБР отличаются более низким уровнем их потребления. При этом показатель индекса здорового питания HEI-2020 у пациентов контрольной группы был достоверно выше, причем достоверность различий по компонентам индекса достигнута только в отношении фруктов (4,79±3,49 против 2,87±3,32%, р=0,01).

При сопоставлении потребления основных групп пищевых продуктов (табл. 3) достоверные различия выявлены только в отношении фруктов и молочной продукции: пациенты с СИБР отличаются более низким уровнем их потребления при тенденции к более высокому потреблению насыщенных жиров и добавленного сахара.

В образцах кала у пациентов исследуемых групп установлено наличие 80 ЛОС, при этом у пациентов группы сравнения общая масса ЛОС в образцах кала была в 1,7 раза ниже по сравнению с показателем пациентов с СИБР (32,0±46,6 против 54,5±69,7 мг/г, р=0,207), хотя различия не достигали уровня статистической значимости. Из-за высокой вариабельности концентраций достоверных различий между группами пациентов по конкретным ЛОС не установлено. Количество выявленных ЛОС в кале пациентов с СИБР Н₂ и группы сравнения также не различалось (16,1±3,7 против 15,9±3,6, р=0,53). В попытке преодоления высокой вариабельности ЛОС в стуле участников исследования выполнено сравнение сгруппированных по химическому строению ЛОС, результаты которого представлены в табл. 4, однако и в этом случае вследствие высокой вариабельности изучаемых показателей достоверных различий не выявлено.

Результаты анализа структуры корреляционных связей между поступлением пищевых продуктов по данным оценки фактического питания участников исследования и 80 ЛОС в их стуле показали наличие достоверной корреляционной связи у 59 ЛОС при наличии существенных различий между пациентами изучаемых групп (табл. 5). Обращает на себя внимание то, что одни и те же ЛОС отличаются по структуре зависимостей от потребления пищевых продуктов между пациентами с СИБР и из группы сравнения, что свидетельствует о наличии значимых отличий состава микробиома у пациентов с СИБР и его метаболической активности. Помимо этого, выявлены достоверные корреляции между потреблением отдельных нутриентов и содержанием ЛОС в стуле пациентов (табл. 6). У пациентов группы сравнения уровень потребления жареной пищи положительно коррелировал с содержанием бензэтанола (коэффициент корреляции 0,40) и пиранона (0,46), уровень потребления сырой пищи - с содержанием р-крезола и скатола (0,41 и 0,46 соответственно).

Обсуждение

Данное исследование является первой попыткой сопоставить результаты определения ЛОС в фекалиях с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии с данными оценки фактического питания у пациентов с СИБР Н₂, так как похожих исследований при поиске литературы нам обнаружить не удалось. Принимая во внимание, что метаболизм микробиоты является основным источником ЛОС в стуле, можно заключить, что микробиологический состав и его метаболическая активность существенно изменяются при формировании СИБР. Для части ЛОС достоверные корреляции с потреблением пищевых продуктов установлены только у пациентов из группы сравнения, а корреляции с поступающими с рационом пищевыми продуктами тех ЛОС, которые присутствуют в стуле пациентов обеих групп, не совпали. Меньшее количество корреляционных связей ЛОС с диетологическими переменными у пациентов с СИБР может свидетельствовать о сокращении у них микробного разнообразия - характерной черты дисбиотических изменений [20].

Вместе с тем значительное число выявленных корреляционных связей между продукцией ЛОС и величинами потребления отдельных пищевых продуктов наглядно демонстрирует значимость диетологических вмешательств для данной категории пациентов. Пища растительного происхождения наиболее часто вызывала изменение продукции ЛОС, возможно, вследствие более низкой биодоступности нутриентов для усвоения в тонкой кишке, присутствия в ее составе соединений, оказывающих антибактериальный, противовирусный и антиоксидантный эффект (например, полифенолов) для отдельных представителей кишечного микробиома, а также влияющих на скорость кишечного транзита [21-22]. По своей значимости для продукции ЛОС лидируют овощи (их потребление значимо для 25 ЛОС), далее фрукты (для 17 ЛОС), затем крупы (для 8 ЛОС) и бобовые (для 5 ЛОС), среди продуктов животного происхождения лидируют животные жиры (для 7 ЛОС) и колбасные изделия (для 7 ЛОС). Стоит обратить внимание на различия значимых для продукции ЛОС овощей для разных групп: для пациентов с СИБР наибольшее влияние оказывает листовая зелень (для 8 ЛОС), у пациентов без СИБР среди овощей лидирует по значимости картофель (для 9 ЛОС). В категории фруктов у пациентов с СИБР наибольшее влияние на метаболическую активность микрофлоры оказывают садовые ягоды (для 8 ЛОС), а у пациентов из группы сравнения - тропические (для 8 ЛОС) и косточковые (для 6 ЛОС) плоды. В категории злаковых продуктов у пациентов с СИБР наибольшее влияние на продукцию ЛОС оказывает потребление овса (для 6 ЛОС), а у пациентов из группы сравнения это гречка (для 5 ЛОС). Среди продуктов животного происхождения у пациентов с СИБР наибольшее влияние на продукцию ЛОС оказали колбасные изделия и сыр (для 7 и 4 ЛОС соответственно), а у пациентов группы сравнения - яйцо (для 7 ЛОС). Также у пациентов с СИБР более значимым оказалось употребление жировых продуктов - растительного масла и животного жира (сало), которые устойчиво коррелировали с 3 и 7 ЛОС соответственно.

При анализе силы выявленных корреляционных связей между продукцией ЛОС и потреблением продуктов установлено, что у пациентов из группы сравнения продукцию ЛОС наиболее выраженно усиливало общее употребление белка и жира, проса, картофеля, томатов и огурцов, бобовых и орехов, луковых, грибов, косточковых плодов, кисломолочной продукции, колбасных изделий и майонеза во всех категориях ЛОС. В то время как у пациентов с СИБР выраженные корреляции установлены между продукцией насыщенных жирных кислот, альдегидов, сульфидов, кетонов, продуктов белкового метаболизма и ароматических соединений и потреблением общего жира, овса, семечковых плодов, цитрусовых, садовых ягод, листовой зелени, семян масличных культур, сыра и алкоголя.

Интересным фактом оказалось установление зависимости продукции ЛОС от степени кулинарной обработки пищи: так, продукция скатола и индола оказалась зависимой от доли сырой пищи в рационе, а пиранона - от количества жареной пищи. При тепловой обработке может инактивироваться ряд веществ растительного происхождения (как, например, феруловая, ванильная и 4-гидроксициннамовая кислоты), которые обладают способностью подавлять активность ряда микроорганизмов (например, рода Bacteroidetes) [23]. Меланоидин (продукт термической сахароаминной конденсации) не подвержен кишечной абсорбции и утилизируется микроорганизмами подобно пищевым волокнам, чем способствует их росту [24].

Информация о влиянии употребления в пищу конкретных пищевых продуктов на продукцию ЛОС чрезвычайно важна, принимая во внимание факт, что часть представленных в данной работе ЛОС, например индол, являются молекулами чувства кворума (Quorum sensing), участвуя в микробной коммуникации, и изменение их концентрации оказывает определяющее действие на динамику микробного сообщества (бактериостатическое действие для лактобактерий, снижение цитотоксичнности Klebsiella spp., выработку экзотоксинов, ферментов агрессии и формирование биопленок) [25].

Ограничением данной работы является малая численность полученных групп; более полное раскрытие взаимного влияния особенностей питания и метаболической активности кишечной микробиоты в будущих исследованиях с большим числом участников позволит проводить прицельную коррекцию питания у пациентов с СИБР в целях оптимального для здоровья изменения продукции ЛОС. Еще одним ограничением настоящего исследования является сама методика, которую использовали для выявления избыточного бактериального роста. Несмотря на то что дыхательный тест с лактулозой является стандартным клиническим методом для диагностики СИБР, этот тест является косвенным и зависимым от функциональной активности бактериальной массы, степени проницаемости кишечной стенки и легочной ткани, что могло сказаться на составе изучаемых групп.

Заключение

Таким образом, установлены существенные изменения структуры корреляций между потреблением пищевых продуктов и нутриентов и уровнем ЛОС в стуле у пациентов с СИБР. В перспективе эта особенность продукции ЛОС у пациентов с СИБР может быть использована в целях диагностики данного состояния. У этой категории пациентов наиболее значимо выявляется зависимость продукции ЛОС от употребления листовой зелени, садовых ягод, овсяной крупы и колбасных изделий. Пользу или вред от изменения концентрации отдельных ЛОС предстоит установить в будущих исследованиях. Значительное число выявленных корреляционных связей между продукцией ЛОС и величинами потребления отдельных пищевых продуктов наглядно демонстрирует значимость диетологических вмешательств у данной категории пациентов в сторону увеличения пищевого разнообразия и более широкого введения в рацион продуктов, поддерживающих метаболизм нормофлоры, при условии ограниченного употребления продуктов, увеличивающих продукцию ЛОС при СИБР.

References

1. Wielgosz-Grochowska J.P., Domanski N., Drywien M.E. Identification of SIBO subtypes along with nutritional status and diet as key elements of SIBO therapy. Int J Mol Sci. 2024; 25: 7341. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms25137341

2. Schlechte J., Skalosky I., Geuking M.B., McDonald B. Long-distance relationships – regulation of systemic host defense against infections by the gut microbiota. Mucosal Immunol. 2022; 15 (5): 809–18. DOI: https://doi.org/10.1038/s41385-022-00539-2

3. Yao Q., Yu Z., Meng Q., Chen J., Liu Y., Song W., et al. The role of small intestinal bacterial overgrowth in obesity and its related diseases. Biochem Pharmacol. 2023; 212: 115546. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcp.2023.115546

4. Sroka N., Rydzewska-Rosołowska A., Kakareko K., Rosołowski M., Głowińska I., Hryszko T. Show me what you have inside-the complex interplay between SIBO and multiple medical conditions – a systematic review. Nutrients. 2022; 15 (1): 90. DOI: https://doi.org/10.3390/nu15010090

5. Losurdo G., Salvatore D’Abramo F., Indellicati G., Lillo C., Ierardi E., Di Leo A., et al. The influence of small intestinal bacterial overgrowth in digestive and extra-intestinal disorders. Int J Mol Sci. 2020; 21 (10): 3531. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21103531

6. Losso J.N. Food processing, dysbiosis, gastrointestinal inflammatory diseases, and antiangiogenic functional foods or beverages. Annu Rev Food Sci Technol. 2021; 12: 235–58. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-food-062520-090235

7. Ferenc K., Sokal-Dembowska A., Helma K., Motyka E., Jarmakiewicz-Czaja S., Filip R. Modulation of the gut microbiota by nutrition and its relationship to epigenetics. Int J Mol Sci. 2024; 25 (2): 1228. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms25021228

8. Hills R.D. Jr, Pontefract B.A., Mishcon H.R., Black C.A., Sutton S.C., Theberge C.R. Gut microbiome: profound implications for diet and disease. Nutrients. 2019; 11 (7): 1613. DOI: https://doi.org/10.3390/nu11071613

9. Bäckhed F., Ley R.E., Sonnenburg J.L., Peterson D.A., Gordon J.I. Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science. 2005; 307 (5717): 1915–20. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1104816

10. Pilipenko V.I. Volatile organic compounds – potential biomarkers for the diagnosis of diseases of the digestive system. Consilium Medicum. 2024; 26 (5): 303–8. DOI: https://doi.org/10.26442/20751753.2024.5.202790 (in Russian)

11. Sagar N.M., Cree I.A., Covington J.A., Arasaradnam R.P. The interplay of the gut microbiome, bile acids, and volatile organic compounds. Gastroenterol Res Pract. 2015; 2015: 398585. DOI: https://doi.org/10.1155/2015/398585

12. Pilipenko V.I., Isakov V.A., Vlasova A.V., Naydenova M.A., Morozov S.V. The role of dietary diversity in the formation of syndrome intestinal bacterial overgrowth. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (1): 54–63. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10006 (in Russian)

13. Dukowicz A.C., Lacy B.E., Levine G.M. Small intestinal bacterial overgrowth: a comprehensive review. Gastroenterol Hepatol. 2007; 3 (2): 112–22. PMID: 21960820.

14. Munoz N., Bernstein M. Nutrition Assessment Clinical and Research Applications. Jones & Bartlett Learning, 2018: 520 р. ISBN: 1284127664.

15. Chemical composition of Russian food products: a guide. In: I.M. Skurikhin, V.A. Tutelyan. Mjscow: DeLi print, 2002: 236 p. ISBN: 5-94343-028-8. (in Russian)

16. Pilipenko V.I., Isakov V.A., Zeygarnik M.V. A method of dietary assessment by comparison of eating patterns. Voprosy dietologii [Problems of Dietology]. 2016; 6 (3): 72–6. DOI: https://doi.org/10.20953/2224-5448-2016-3-72-76 (in Russian)

17. U.S. Department of Agriculture and U.S. Department of Health and Human Services. Dietary Guidelines for Americans, 2010. 7th ed. Washington, DC: U.S. Government Printing Office, December 2010.

18. Pilipenko V.I., Isakov V.A., Vlasova A.V., Lantseva M.A., Morozov S.V. Association of thermal food processing methods and small intestinal bacterial overgrowth syndrome. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (3): 106–13. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10034 (in Russian)

19. Schwingshackl L., Hoffmann G. Diet quality as assessed by the Healthy Eating Index, the Alternate Healthy Eating Index, the Dietary Approaches to Stop Hypertension score, and health outcomes: a systematic review and meta-analysis of cohort studies. J Acad Nutr Diet. 2015; 115 (5): 780–800.e5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jand.2014.12.009

20. Belnour S., Slater R., Tharmaratnam K., Karl‐Heinz Auth M., Muhammed R., Spray C., et al. Faecal volatile organic compounds differ according to inflammatory bowel disease sub‐type, severity, and response to treatment in paediatric patients. United European Gastroenterol J. 2024; 12 (6): 780–92. DOI: https://doi.org/10.1002/ueg2.12603

21. Knez E., Kadac-Czapska K., Grembecka M. The importance of food quality, gut motility, and microbiome in SIBO development and treatment. Nutrition. 2024; 124: 112464. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nut.2024.112464

22. Shams-White M.M., Pannucci T.E., Lerman J.L., Herrick K.A., Zimmer M., Meyers Mathieu K., et al. Healthy Eating Index-2020: review and update process to reflect the dietary guidelines for Americans, 2020–2025. J Acad Nutr Diet. 2023; 123 (9): 1280–8. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jand.2023.05.015

23. Carmody R.N., Bisanz J.E., Bowen B.P., Maurice C.F., Lyalina S., Louie K.B., et al. Cooking shapes the structure and function of the gut microbiome. Nat Microbiol. 2019; 4: 2052–63. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0569-4

24. Perez-Burillo S., Pastoriza S., Jimenez-Hernandez N., D’Auria G., Francino M.P., Rufián-Henares J.A. Effect of food thermal processing on composition of the gut microbiota. J Agric Food Chem. 2018; 66 (43): 11 500–9. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.8b04077

25. Blachier F. Metabolism of Alimentary Compounds by the Intestinal Microbiota and Health. Springer Nature, 2023: 254 р. ISBN: 978-3-031-26322-4. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-26322-4

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.