
2007年以后,關(guān)于氫氣通過抗氧化抗炎癥對許多重要疾病具有改善作用的研究十分火爆,不僅有大量細(xì)胞和動物疾病模型的研究,也先后有相當(dāng)數(shù)量的臨床研究證明氫氣對糖尿病、代謝綜合征、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、帕金森病、心肌梗死等具有改善或潛在改善價值,逐漸建立了氫氣醫(yī)學(xué)的新領(lǐng)域。
氫氣不僅作為一種醫(yī)療氣體受到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視,在植物學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景。不僅有氫氣對植物抗逆作用的研究,也有關(guān)于氫氣促進(jìn)植物生長,提高蔬菜營養(yǎng)等方面的研究。也有一個“氫肥理論”,引起大量關(guān)注。2002年,Dong 首次提出豆科植物固氮時釋放氫氣可被土壤氫氧化細(xì)菌利用,進(jìn)一步促進(jìn)植物生長的氫肥新概念(Dong Layzell)。氫氧化細(xì)菌能增加土壤肥力和作物產(chǎn)量,用分離出的氫氧化細(xì)菌處理植物可促進(jìn)根的伸長(陳興都2007;Dong 等2003;Irvine 等2004)。最近加拿大阿曼德弗雷皮爾研究所Philippe Constant教授小組再次發(fā)表論文,證明氫氣能影響土壤內(nèi)氫氧化菌比例,改善土壤菌群多樣性和功能,研究論文發(fā)表在Appl. Environ. Microbiol上。
固氮根瘤中固氮菌產(chǎn)生的氫氣能滋養(yǎng)周圍氫氧化細(xì)菌,發(fā)揮改良土壤的增肥效果,能提高多種作物產(chǎn)量。過去認(rèn)為氫氧化細(xì)菌代謝產(chǎn)物中存在促進(jìn)植物生子的物質(zhì)是氫肥效應(yīng)的基礎(chǔ),但是氫氧化細(xì)菌有可能能通過影響土壤中其他微生物的生長,這方面過去沒有受到重視。最新研究發(fā)現(xiàn),作為微生物能源的氫氣加入土壤后,會對土壤內(nèi)微生物群產(chǎn)生整體影響,改變土壤中細(xì)菌和真菌的比例,對土壤菌群產(chǎn)生多方面影響。
給土壤內(nèi)加入氫氣后,土壤內(nèi)兩種氫氧化細(xì)菌受到直接影響,土壤利用分解有機質(zhì)能力增強,吸收甲烷的能力降低。研究發(fā)現(xiàn),氫氣能促進(jìn)突然菌群多樣性和再生能力。研究提示,氫氣影響土壤不僅決定于土壤生物特征,也受到非生物特征的影響。關(guān)于氫氣對土壤微生物的影響需要進(jìn)一步研究。
感覺這個研究存在一個局限,或許作者認(rèn)為氫肥只能來自固氮菌,不能使用外來氫氣原料,因此使用的氫氣濃度非常低,似乎屬于土壤生理性研究范疇,沒有達(dá)到藥理學(xué)境界。如果人工在土壤中增加氫氣濃度,會不會對土壤菌產(chǎn)生更大影響,這需要研究。另外這個研究給我們一個提示,雖然有利用氫氣的細(xì)菌可以直接受到氫氣的影響,因為細(xì)菌具有相互影響的特點,一旦一種細(xì)菌受到直接影響,其他細(xì)菌也會間接受到影響。那么我們使用氫水過程中,少量氫氣對腸道細(xì)菌的影響可能不只是甲烷菌,產(chǎn)生氫氣的菌,還有更多其他類型的細(xì)菌受到影響??傊菏且粋€整體,類似一個生態(tài)系統(tǒng),對一種細(xì)菌的影響可能會對整體產(chǎn)生影響,要重視這個影響的長期效果。氫氣醫(yī)學(xué)的研究,菌群是個重點,但是研究要從哲學(xué)高度進(jìn)行把握。
KhdhiriM, Piché-Choquette S, Tremblay J, Tringe SG3, Constant P.The tale of aneglected energy source: Elevated hydrogen exposure affects both microbialdiversity and function in soil. Appl Environ Microbiol. 2017 Mar 31.
DongZ, Wu L, Kettlewell B, Caldwell CD, Layzell DB. 2003. Hydrogen fertilization ofsoils is this a benefit of legumes in rotation? Plant Cell Environ26:1875-1879.