氢气是新型线粒体营养素【有矿】

数年前西安交通大学龙建纲教授就提出过氢气是线粒体营养素的概念，但是似乎没有以学术论文形式发表。最近塞尔维亚学者奥斯托伊奇最新一篇书章节内容，题目是氢气是一种创新线粒体生存营养物质。

许多食品饮料中含有分子形式的氢气，氢气加入食品包装内。食品加工行业氢气的传统作用是避免食品成分发生氧化反应，这有利于保持食品的化成成分稳定性，氢气是作为保鲜剂稳定剂身份。

氢气化学性质稳定，没有毒性，曾经认为是生物惰性气体。2014年，美国FDA曾经发布过一项GRAS声明，认为在普通饮水、调味饮料和苏打饮料中溶解氢气对人体在一般认识上是安全的。

但是，过去20年大量研究证据表明，氢气自身具有生物活性，可能显著抑制炎症、减少氧化损伤、抗过敏，甚至具有信号分子调节效应。事实上，人类和许多动物肠道内存在多种类型可制造氢气的细菌，氢气属于典型的生物源性内环境气体，氢气产生生物活性符合普遍生物规则。最近几年氢气生物医学效应的研究，让食品工业领域可把氢气作为一种活性成分而非单纯的食品保护工具，这显然就是重塑了食品行业。世界范围内，已经有200多种以氢气作为活性成分的饮食类产品，许多这类产品都声称对线粒体具有一定正面效应。本章内容主要对含氢气水和饮料、食品补充剂和促进肠道细菌产生氢气的各种相关产品的研究进行总结。

1975年一篇具有开创性意义的研究论文发表在《科学》杂志上，发现高压氢气吸入对癌症具有治疗效果，2007年一篇改变游戏规则的奠基性研究论文发表，发现安全浓度的少量氢气吸入对脑缺血损伤具有显著治疗效果，并提出氢气作用是基于选择性中和具有强毒性的羟基自由基。随后氢气这一效应被超过1000篇学术论文反复证明。

考虑到氢气摄取方式，通过饮用氢水等含氢气饮品和促进氢气供应的食品是最流行的氢气使用方法。学术研究中，最常用的氢气摄取方法是含氢气的水或溶液，制造方法最简单也最容易施行的就是饮用氢水。氢水的制造方法有三类，一是用无机化学物质和水反应，常用的化学物质如氢化镁，氢化钙和硅等；二是水电解制造氢水，也就是传统的碱性电解水该进版；三是氢气扩散溶解到水中，经典方法是加压鼓泡，最新技术则采用纳米气泡技术。商业化氢水产品中氢气浓度从0.1ppm到8ppm之间，市场上最常见的商业氢水浓度是0.5ppm，这也是医学研究中发现效应时采用比较多的氢水氢气浓度。

制作和存储是氢水生产中不同于一般饮水产品的特殊挑战。由于氢气扩散能力巨大，氢水包装需要特定的气密材料，一般的包装水PV材料不能避免氢气的扩散消失，有旋口包装瓶也很难避免氢气从旋口缓慢扩散。由于氢水包装需要尽可能避免空腔，玻璃瓶和易拉罐包装容易受冷热体积变化破坏。含有硫酸盐的矿泉水溶解氢气后非常容易滋生硫酸还原菌。一般来说，比较理想的是无硫酸根的反渗透净化水铝质易拉罐或铝瓶包装。另外就是饮用时临时制作的氢水制作设备。（这一段对指导包装氢水产业具有特别强大价值）

除饮氢水外，通过食品补充剂模式也是一种补充氢气的理想方式。氢化镁、镁、氢化钙和硅都是理论上可行的产氢气食品补充剂的活性成分，但一些成分在某些国家不允许使用限制了这类产品的开发和推广。一般是摄入这类食品后，产氢气材料在肠道内和水反应产生氢气，经过消化道吸收进入门静脉和肝脏，也有人设想通过舌下含化产生氢气绕过肝脏途径吸收。

第三种摄取氢气的方式是提高肠道细菌代谢产氢气的潜力，通过不容易被小肠消化吸收的碳水化合物或膳食纤维，如果胶、阿拉伯胶和菊粉。这种方式依赖于肠道内产氢气菌和消耗氢气细菌相对比例，而补充这类物质增加氢气产生会对细菌类型产生很大影响。

上述三类饮食方式都可以吸收氢气通过血液循环扩散到全身，多项研究中检测到血液内氢气水平和呼吸气体中氢气浓度增加都可以证明这种判断。2007年太田教授团队发现静脉中氢气浓度低于动脉血提示氢气能在组织中被消耗（我认为，更大可能是扩散损失）。由于氢气分子巨大扩散能力，进入细胞线粒体内发挥作用没有任何障碍。