
氫氣是許多游離狀態(tài)的化學(xué)自養(yǎng)微生物最普遍電子供體,你可以理解為氫氣是細(xì)菌生存的能量營養(yǎng)素,氫氣對這些微生物的作用類似碳水化合物和蛋白質(zhì)對于人類的作用。深海熱液噴泉口附近溶解的氣體中存在大量氫氣,人們根據(jù)這個證據(jù)推測這里廣泛分布的微生物也是利用氫氣作為電子供體生存的,或者認(rèn)為氫氣是海底熱泉生態(tài)系統(tǒng)中的能量供應(yīng)鏈的源頭。巨型管狀蠕蟲是海底熱泉中的大型生物,這種生物體型巨大,沒有口腔也沒有肛門,這意味著這種生物不吃不喝,全靠身體內(nèi)共生菌維持生命,巨型蠕蟲讓我想到一些人熱衷的辟谷,腸道內(nèi)細(xì)菌能作為能量的傳遞者,或許共生腸道菌是辟谷者維持生命保持能量供應(yīng)的方式之一。最近有研究證明這種巨大蠕蟲體內(nèi)微生物能利用硫化物作為電子供體的證據(jù)。但基因組中存在氫化酶序列提示氫氣也是電子供體的證據(jù)。到底是硫化物,還是氫氣,這是沒有回答的問題。
最近有學(xué)者利用高壓培養(yǎng)的方法對這種蠕蟲體內(nèi)細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng),對培養(yǎng)基中的成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明,氫氣可能不是這些微生物生存的能量供體,而硫化物才是食物來源,但是氫氣也不是沒有作用,在這些微生物系統(tǒng)中,氫氣的作用是維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡,這一發(fā)現(xiàn)和我們在高等生物體系發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)存在類似性。氫氣的醫(yī)學(xué)作用特點(diǎn)也符合氫氣對細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡具有重要作用,而不是作為人體和動物細(xì)胞的能量或電子基本供體,這在常壓下氫氣溶解度低的情況符合,但高壓下氫氣濃度和分壓遠(yuǎn)高于常壓的情況下也是如此效應(yīng)則讓人感到有些意外,不過氫氣的氧化還原平衡調(diào)節(jié)效應(yīng)給我們研究對人類和高等動物細(xì)胞效應(yīng)提供了重要線索,這或許就是我們一直尋找的氫氣效應(yīng)機(jī)制答案,氫氣是氧化還原調(diào)節(jié)劑,參與各種氧化還原反應(yīng)平衡調(diào)節(jié),不直接參與能量代謝過程。當(dāng)然這種調(diào)節(jié)的分子模式仍然需要深入研究和探討。
調(diào)節(jié)效應(yīng)和我們經(jīng)常使用的一個詞比較接近,就是調(diào)理。我的理解調(diào)理不是改善,改善存在對抗或糾正的特征,調(diào)理則是輔助和激勵的作用,主要是依靠激活身體自我修復(fù)能力,讓身體自己恢復(fù)到正常水平。調(diào)理方式上,有的是應(yīng)激刺激,如一些微傷害因素,例如小劑量有毒有害物質(zhì)如運(yùn)動、氧氣、紫外線、氡氣、熱、冷、刮痧等等。也有的是一些功能協(xié)助手段,例如益生菌、酵母、小分子營養(yǎng)素、或者容易消化的各種飲食等。也有的是靜養(yǎng)或降低代謝速度,減少身體器官功能負(fù)擔(dān),例如低溫、減少運(yùn)動、熱量限制、臥床休息、療養(yǎng)散心等方式。這些都是屬于調(diào)理模式的健康手段。氫氣通過疏通氧化還原代謝這種細(xì)胞體系最重要最基本的生物化學(xué)反應(yīng)模式,產(chǎn)生細(xì)胞層次的疏通調(diào)理效應(yīng),維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡狀態(tài),這大概是氫氣作用的重要基礎(chǔ)。

Hydrogen does not appear to be a major electron donor forthe deep-sea hydrothermal vent symbiosis Riftia pachyptila
Jessica H. Mitchell, Juliana M. Leonard, Jennifer Delaney,Peter R. Girguis, Kathleen M. Scott
Applied and Environmental Microbiology Oct 2019, AEM.01522-19;DOI: 10.1128/AEM.01522-19