Wie oft ist normal? Smarte Unterhosen messen Flatulenzen im Alltag

College Park – Forschende aus den USA haben eine Art intelligente Unterwäsche entwickelt, die Flatulenzen messen kann. Das tragbare Sensorsystem soll langfristig Einblicke in die Aktivität des Darmmikrobioms liefern, wie sie im Fachjournal Biosensors and Bioelectronics: X berichten (2025; DOI: 10.1016/j.biosx.2025.100699).

Das System wird von den Forschenden selbst wie folgt beschrieben: „Die Smart Underwear lässt sich bequem mit einem Druckknopfsystem an der Außenseite der Unterwäsche des Benutzers in der Nähe des Dammbereichs befestigen, wobei ein kleiner Kunststoffdruckknopf auf der Innenseite des Unterwäschestoffs in ein entsprechendes Loch auf der Smart Underwear auf der anderen Seite der Unterwäsche passt.“ Der integrierte Sensor misst kontinuierlich den Wasserstoffgehalt im Darmgas.

Wasserstoff entsteht bei Stoffwechselprozessen von Darmmikroben und wird über Atemluft oder Darmgase ausgeschieden. Die Konzentration im Darmgas ist jedoch deutlich höher, weshalb sie sich besonders gut als Biomarker eignet, schreiben die Autorinnen und Autoren.

Test in zwei Studien

In einer einwöchigen Nutzungsstudie testeten 19 erwachsene Probanden das System im Alltag. Die Teilnehmenden berichteten demnach nach täglich über elfstündiger Tragezeit über einen hohen Tragekomfort und eine gute Akzeptanz des Sensors.

In einer zweiten Untersuchung mit 38 gesunden Erwachsenen prüfte das Team, ob sich Veränderungen der mikrobiellen Aktivität nachweisen lassen. Dazu erhielten die Teilnehmenden Inulin, einen Ballaststoff, der von Darmbakterien fermentiert wird. Tatsächlich erkannte die smarte Unterwäsche bei 36 der 38 Teilnehmenden eine erhöhte mikrobielle Aktivität an Tag 4 nach der Inulin-Einnahme und das mit einer Sensitivität von 94,7 %.

Das System könnte künftig helfen, die Dynamik mikrobieller Stoffwechselprozesse im Darm genauer zu untersuchen. Bisherige Methoden – etwa die Analyse von Stoffwechselprodukten im Stuhl oder Blut – erlauben meist nur seltene Messungen und liefern deshalb kaum Informationen über kurzfristige Veränderungen.

Smarte Technologie soll Datenlücke schließen

Die Idee für den Sensor entstand laut Studienautor Brantley Hall aus einem improvisierten Experiment im Labor. Das Team hatte zuvor erfolglos versucht, die Wasserstoffproduktion von Darmmikroben mit einem Sensor in einer sauerstofffreien Kammer zu messen.

„Wir nahmen den Sensor aus der Kammer und sagten: ‚Was soll's! Wir probieren, einen Furz zu messen‘“, erinnert sich der Mikrobiologe von der University of Maryland im Gespräch mit dem Magazin Science News. Hall selbst testete den Sensor daraufhin direkt: „Das Signal war enorm.“

Erste Tests mit Freiwilligen deuteten darauf hin, dass die Häufigkeit von Flatulenzen stark variieren kann. In einer kleinen Untersuchung hätten Teilnehmende im Schnitt 32-mal pro Tag gepupst, mit einer Spanne von 4- bis 59-mal täglich, heißt es in der Studie – deutlich mehr als die bislang in der Literatur berichteten 10 bis 20 Episoden pro Tag.

Gegenüber Science News betonte Hall, dass es bislang keine verlässlichen Referenzwerte gebe: „Wir wissen, was eine normale Herzfrequenz ist, wir wissen, was ein normaler Cholesterinspiegel ist, aber wenn man zum Arzt geht, wissen die nicht, wie oft man normalerweise flatuliert.“

„Human Flatus Atlas“ für eine breitere Datenbasis

Mit der neuen Technik hoffen die Forschenden nun, solche Daten systematisch erfassen zu können. Sie schreiben: „Die Entwicklung unserer intelligenten Unterwäsche schließt eine grundlegende Lücke in der Mikrobiomforschung: die Unmöglichkeit, die Stoffwechselaktivität von Darmmikroben unter natürlichen Bedingungen kontinuierlich und langfristig zu beobachten.“

Der erfolgreiche einwöchige Einsatz der intelligenten Unterwäsche bei 19 Teilnehmenden habe gezeigt, dass eine kontinuierliche Überwachung der Flatulenz sowohl technisch machbar als auch für die Nutzenden akzeptabel sei. Aufbauend auf ihrer Pilotstudie rief das Team daher im Februar den „Human Flatus Atlas“ ins Leben, um die Datenbasis durch weitere Freiwillige zu erweitern.

„Wir haben enorm viel darüber gelernt, welche Mikroben im Darm leben, aber weniger darüber, was sie tatsächlich zu einem bestimmten Zeitpunkt tun“, wird Hall in einer Mitteilung zitiert. „Der Human Flatus Atlas wird objektive Basiswerte für die mikrobielle Fermentation im Darm festlegen, was eine wesentliche Grundlage für die Bewertung ist, wie sich Ernährungs-, probiotische oder präbiotische Maßnahmen auf die Aktivität des Mikrobioms auswirken.“

Auf Grundlage früherer Studien werden die neuen Teilnehmenden aus 3 Kategorien rekrutiert:

• Zen-Verdauer: Menschen, die sich ballaststoffreich ernähren (25–38 Gramm Ballaststoffe täglich), aber nur minimale Blähungen haben. Diese Personen könnten Hinweise darauf liefern, wie sich das Mikrobiom an eine ballaststoffreiche Ernährung anpasst.

• Hydrogen-Hyperproduzenten: Menschen, die viel flatulieren. Die Untersuchung dieser Personen könnte Aufschluss darüber geben, was die übermäßige Gasproduktion verursacht.

• Normale Menschen: Personen, die zwischen den beiden oben genannten Kategorien liegen.

Um die mikrobiellen Ursachen der Gasproduktion an beiden Extremen zu untersuchen, wird das Team Stuhlproben von Zen-Verdauern und Hydrogen-Hyperproduzenten für die Mikrobiomanalyse sammeln.

Was die Darmflora beeinflusst

Die Autorinnen und Autoren schließen: „Durch die Bereitstellung einer bisher nicht verfügbaren zeitlichen Auflösung eröffnet diese Technologie neue Wege zum Verständnis, wie Ernährung, zirkadiane Rhythmen und andere Faktoren die Funktionsweise von Darmmikrobiota beeinflussen.“

all