論文の概要: Untargeted analysis of volatile markers of post-exercise fat oxidation in exhaled breath

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05707v1
• Date: Tue, 07 Apr 2026 11:05:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.777902
• Title: Untargeted analysis of volatile markers of post-exercise fat oxidation in exhaled breath
• Title（参考訳）: 呼気における運動後脂肪酸化の揮発性マーカーの標的外分析
• Authors: André Homeyer, Júlia Blanka Sziládi, Jan-Philipp Redlich, Jonathan Beauchamp, Y Lan Pham,
• Abstract要約: ブレスアセトンは、運動中の脂肪の酸化を監視するための有望な非侵襲的バイオマーカーである。 アセトンを超える脂肪酸化のマーカーとなる揮発性有機化合物をスクリーニングした。 本研究は, 新規な脂肪酸化バイオマーカーは明らかにしなかったが, アセトンが重要なマーカーであることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Breath acetone represents a promising non-invasive biomarker for monitoring fat oxidation during exercise. However, its utility is limited by confounding factors, as well as by the fact that significant changes in concentration occur only hours post-exercise, which makes real-time assessment difficult. We performed an untargeted screening for volatile organic compounds (VOCs) that could serve as markers of fat oxidation beyond acetone, and investigated whether breath measurements taken during exercise could predict post-exercise changes in fat oxidation. Nineteen participants completed two 25-min cycling sessions separated by a brief 5-min rest period. VOC emissions were analysed using proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS) during exercise and after a 90-min recovery period. Blood $β$-hydroxybutyrate (BOHB) concentrations served as the reference marker for fat oxidation. Among 773 relevant analytical features detected in the PTR-TOF-MS measurements, only four signals exhibited strong correlations with BOHB ($ρ$ $\geq$ 0.82, p = 0.0002)-all attributable to acetone or its isotopologues or fragments. End-of-exercise measurements of these signals enabled accurate prediction of participants with substantial post-exercise BOHB changes (F1 score $\geq$ 0.83, accuracy = 0.89). Our study did not reveal any novel breath-based biomarkers of fat oxidation, but it confirmed acetone as the key marker. Moreover, our findings suggest that breath acetone measurements during exercise may already enable basic predictions of post-exercise fat oxidation.
• Abstract（参考訳）: ブレスアセトンは、運動中の脂肪の酸化を監視するための有望な非侵襲的バイオマーカーである。 しかし, その有効性は, コンバウンド要因や, リアルタイム評価を困難にしているのは, 運動後数時間で顕著な濃度変化が生じるという事実によって制限されている。 我々は,アセトンを超える脂肪酸化の指標となる揮発性有機化合物(VOC)の標的外スクリーニングを行い,運動中の呼吸測定値が脂肪酸化の運動後変化を予測できるかどうかを検討した。 9人の参加者が短い5分間の休憩時間で2回の25分間のサイクリングセッションを完了した。 プロトン-トランスファー-反応時間-飛行時質量分析法(PTR-TOF-MS)を用いて,90分後にVOCの放射を解析した。 血中β$-ヒドロキシブチル酸 (BOHB) 濃度は脂肪酸化の基準指標となった。 PTR-TOF-MS測定で検出された773の関連分析特徴のうち、BOHB(ρ$$\geq$ 0.82, p = 0.0002)と強い相関を示したのは4つの信号のみであった。 これらの信号の終端運動測定により、かなりのBOHB変化の参加者の正確な予測が可能となった(F1 score $\geq$ 0.83, accuracy = 0.89)。 本研究は, 新規な脂肪酸化バイオマーカーは明らかにしなかったが, アセトンが重要なマーカーであることが確認された。 さらに,運動時の呼吸アセトン測定は,運動後の脂肪酸化の予測に有効である可能性が示唆された。

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