2012年曾經(jīng)有學(xué)者使用健康人飲用氫水后分析呼出氣氫氣濃度的方法，發(fā)現(xiàn)氫氣水平在10分鐘內(nèi)達(dá)到最高值，60分鐘內(nèi)恢復(fù)正常水平，總體氫氣釋放大約是吸收的氫氣總量的60%，因此推測飲用氫水后大約40%的氫氣因?yàn)橹泻妥杂苫幌模@一數(shù)據(jù)并沒有后續(xù)的研究確認(rèn)，和2105年氘氣動(dòng)物實(shí)驗(yàn)類似，這些研究結(jié)果提示，人體和大鼠消耗氫氣的潛力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期。不過，我對(duì)這些研究結(jié)論的態(tài)度不夠堅(jiān)定。
 

這一研究確定氫氣能被身體快速消耗，飲用氫水后呼吸氣中氫氣濃度快速升高，在10分鐘內(nèi)達(dá)到高峰，本次研究的峰值略低于過去的研究，可能和氣體采樣方法不同有關(guān)。過去采樣是呼氣末，這一研究則是全部呼出氣體。過去研究發(fā)現(xiàn)，通過消化道吸收的氫氣大約有72%會(huì)通過呼吸釋放到外界，由于計(jì)算總氫氣吸收量是采樣呼出氣氫濃度和平均體重最小呼吸量，計(jì)算使用呼氣末氫氣濃度可能會(huì)高估氫氣的釋放量，因?yàn)檫@是呼出氣體中氫氣濃度最高的階段。

氫水靜放于開口的杯內(nèi)，3分鐘內(nèi)大約損失2-5%的氫氣，這是不嚴(yán)格的數(shù)據(jù)，因?yàn)楦鶕?jù)物理學(xué)常識(shí)，溶解在水中的氣體揮發(fā)到空氣，會(huì)受到幾個(gè)重要因素的影響，最重要的是揮發(fā)面和深度，然后是溫度和液體穩(wěn)定程度。沒有控制這些因素的情況下很難進(jìn)行定量描述。不過這個(gè)情況是一般飲水杯的情況，深度和面積的變化不多，溫度和搖晃程度差別不大，這個(gè)數(shù)據(jù)可以作為一個(gè)重要參考，但不夠準(zhǔn)確。
 

為避免氫氣從杯子內(nèi)釋放影響研究結(jié)果，該研究使用鋁袋包裝直接口對(duì)口飲用。研究者測定發(fā)現(xiàn)，飲用氫水吸收的氫氣大約0.1%會(huì)經(jīng)過皮膚釋放到外周環(huán)境(無文獻(xiàn)標(biāo)注)，這樣的比例可以忽略不計(jì)。
 

腸道內(nèi)細(xì)菌可以產(chǎn)生很大量氫氣，但這些氫氣大部分被原位細(xì)菌代謝消耗掉。(Levitt MD, Bond JH, LevittDG (1981) Gastrointestinal gas. In: Johnson LR (ed) Physiology of the gastrointestinaltracts. Raven, New York, pp 1301–1315)這個(gè)文獻(xiàn)很重要，有人質(zhì)疑氫水對(duì)身體無效就是根據(jù)腸道細(xì)菌可以大量產(chǎn)生氫氣，通過飲用氫水吸收的氫氣體積過小，不足以產(chǎn)生效應(yīng)。其實(shí)腸道細(xì)菌雖然產(chǎn)氫很多，但消耗也快，真正能被人體吸收的比較少。氫水進(jìn)入胃腸道先到胃和小腸，上消化道細(xì)菌很少，對(duì)氫氣攝取影響比較小。當(dāng)然最終要靠測定數(shù)據(jù)來說明才可靠。
 

氫水飲用后氫氣釋放過程60分鐘內(nèi)幾乎全部結(jié)束，這樣短時(shí)間氫水還沒有進(jìn)入有細(xì)菌的大腸部位。當(dāng)然從上消化道攝取的氫氣可以通過血液循環(huán)甚至局部組織擴(kuò)散進(jìn)入大腸內(nèi)，仍然存在被腸道細(xì)菌分解的可能。為避免這種可能，研究給受試者服用抗生素抑制細(xì)菌生長，發(fā)現(xiàn)這樣對(duì)氫氣消耗沒有影響，說明腸道細(xì)菌參與氫氣代謝的比例比較小。(提示：這和50年代氚標(biāo)記研究存在出入，當(dāng)時(shí)是給動(dòng)物吸入氚氣，發(fā)現(xiàn)通過腸道細(xì)菌氧化分解的比例非常高。)
 

經(jīng)典觀點(diǎn)認(rèn)為，氫氣分子不參與人體代謝過程，但是腸道細(xì)菌能利用氫氣作為能量物質(zhì)。2007年的研究發(fā)現(xiàn)氫氣是一種羥基自由基清除劑，且不與弱氧化自由基如超氧陰離子和過氧化氫反應(yīng)，這一研究說明氫氣也能進(jìn)入細(xì)胞代謝過程，當(dāng)然這種反應(yīng)的比例受制于羥基自由基產(chǎn)生量。
 

理論上氫氣在體內(nèi)的去向有：經(jīng)呼吸釋放、經(jīng)皮膚釋放、腸道細(xì)菌消耗、組織羥基自由基中和。研究作者認(rèn)為，因?yàn)槟c道內(nèi)細(xì)菌代謝和皮膚釋放的比例比較小，導(dǎo)致氫氣消耗的主要因素就成了組織內(nèi)羥基自由基的產(chǎn)量。
 

根據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)身體羥基自由基的產(chǎn)生速率是29 nmol/kgBW/min(1.0 mmol/min/m2)。
 

具體數(shù)據(jù)見表Table 36.1。
 

本研究結(jié)果表明，氫水飲用后可被人體快速吸收，通過呼吸氣中氫氣濃度快速升高可以反映血液內(nèi)氫水平增加特點(diǎn)，其中60%的氫氣經(jīng)過呼吸排到體外，大約40%的氫氣被人體代謝消耗，這可能代表氫氣和自由基反應(yīng)的結(jié)果。
 

延伸閱讀
 

2012年這個(gè)文章剛發(fā)表，我曾對(duì)這個(gè)研究提出過質(zhì)疑。以下內(nèi)容發(fā)表在《科學(xué)網(wǎng)》
 

當(dāng)時(shí)最基本的指導(dǎo)思想是不能因?yàn)檫@個(gè)研究來證明身體內(nèi)氧化應(yīng)激水平。不過現(xiàn)在我對(duì)這個(gè)研究的意義另有看法，這個(gè)研究提供了非常重要的氫氣體內(nèi)代謝信息，討論其實(shí)不重要，重要的是研究證據(jù)客觀性和結(jié)果體現(xiàn)的價(jià)值。以下是我當(dāng)時(shí)寫的文章內(nèi)容，見當(dāng)年的科學(xué)網(wǎng)文章：《分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)要謹(jǐn)慎一些》。http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=41174&do=blog&id=531949
 

最近研究發(fā)現(xiàn)呼吸或通過飲水?dāng)z取氫氣可以中和機(jī)體內(nèi)的活性氧，如羥基自由基，從而通過降低氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的腦、心臟等器官損傷對(duì)各種疾病產(chǎn)生保護(hù)作用。這些研究認(rèn)為外源性氫氣會(huì)與自由基反應(yīng)，從而被機(jī)體“利用”。本研究主要是評(píng)價(jià)飲用含氫氣水后氫氣被機(jī)體消耗的量。7名成年受試者飲用氫氣水后，采用氣相色譜半導(dǎo)體檢測呼吸氣體中氫氣的含量。呼吸氣體中氫氣的水平飲水后10分鐘迅速升高到36 ppm。然后迅速在60分鐘內(nèi)下降到正常水平，采用呼吸時(shí)間和濃度計(jì)算出氫氣釋放的總數(shù)量大概為吸收氫氣的59%。試驗(yàn)過程中氫氣的泄露大概3%以下。通過皮膚釋放的氫氣不到0.1%。因此大概有40%的氫氣被保留在身體內(nèi)。由于氫氣屬于弱還原劑量，只能和羥基自由基發(fā)生中和反應(yīng)，因此可以推斷身體內(nèi)產(chǎn)生羥自由基的速度低于1.0 μmol/min/m2.
 

這個(gè)研究工作沒有太多的研究證據(jù)，只根據(jù)一組人體呼吸氣體氫氣濃度的檢測推斷出身體內(nèi)羥基自由基的產(chǎn)生速度?？峙绿竽懥?。
 

本人提出質(zhì)疑如下：
 

一、氫氣還原性弱，只能和羥基自由基反應(yīng)，但不能排除羥基自由基和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。氫氣進(jìn)入身體很難和比氫氣還原性強(qiáng)的物質(zhì)進(jìn)行競爭。因此不能利用氫氣被“消耗”的量來判斷羥基自由基的產(chǎn)生速度。另外氫氣也可能和其他活性強(qiáng)的自由基反應(yīng)，也不能完全歸因于羥基自由基。
 

二、氫氣攝取和釋放應(yīng)該符合氣體運(yùn)行規(guī)律，身體內(nèi)不同組織溶解和釋放氫氣的速度完全不同。不同性質(zhì)的組織溶解氫氣的能力也不同。因此難以從整體上分析氫氣的保留數(shù)量。身體的成分復(fù)雜，氣體進(jìn)入身體內(nèi)，特別是少量氣體，很容易被一些分子黏附，這些氣體并不是被中和，而是長時(shí)間存在于身體內(nèi)。這類似于把氣體通入粘稠的液體中。氣體只是物理隔離在液體中而已，并沒有被利用。
 

三、經(jīng)過皮膚釋放的數(shù)量可能不準(zhǔn)確。氫氣比其他氣體分子量小，更容易擴(kuò)散，更容易經(jīng)過皮膚擴(kuò)散。
 

四、成年身體內(nèi)本身存在一定數(shù)量的氫氣，如何排除干擾。
 

五、試驗(yàn)的設(shè)計(jì)太過簡單，例如反復(fù)試驗(yàn)多次，看前面保留在身體的氫氣是否會(huì)影響后來的氫氣釋放數(shù)量。應(yīng)該設(shè)計(jì)不同的劑量，看不同劑量的釋放和保留是否有規(guī)律。
 

六、15年前，有學(xué)者曾經(jīng)用動(dòng)物試驗(yàn)和氫同位素標(biāo)記都沒有證明氫氣被身體利用。而現(xiàn)在采用的技術(shù)分辨率遠(yuǎn)低于同位素標(biāo)記。竟然說有那么多氫氣被利用。別說氫氣，許多藥物都很難被利用40%。而且氫氣進(jìn)入身體只有幾分鐘時(shí)間，更不可能被利用那么多。
 

氫氣不被代謝的研究Kayar S R , Axley M J , Homer L D , et al. Hydrogen gas is notoxidized by mammalian tissues under hyperbaric conditions[J]. Undersea &hyperbaric medicine, 1994, 21(3):265-275.
 

用氘氣標(biāo)記的研究Hyspler R , TichaA , Schierbeek H , et al. The Evaluation and Quantitation of DihydrogenMetabolism Using Deuterium Isotope in Rats[J]. PLOS ONE, 2015, 10(6).
 

總之，這個(gè)資料的唯一價(jià)值是測定氫氣的釋放規(guī)律。其他的判斷和推測近乎荒唐。Estimation of MolecularHydrogen Consumption in the Human Whole Body After the Ingestion ofHydrogen-Rich Water
 

日本國立循腦和心血管研究中心下內(nèi)章人AkitoShimouchi教授，在氫氣生物學(xué)研究方面主要集中在心臟缺血方面，比較有意思的是下內(nèi)章人對(duì)氫氣在人體的代謝進(jìn)行了有價(jià)值的分析，并對(duì)牛奶和姜黃和人體內(nèi)氫氣代謝的影響進(jìn)行了一些研究。
 

NationalCerebral and Cardiovascular Research Center, Osaka, Japan, [email protected]
 

1.Shimouchi A, Nose K, Mizukami T,CheDC, Shirai M. Molecular hydrogen consumption in the human body duringtheinhalation of hydrogen gas. Adv Exp Med Biol. 2013;789:315-21
 

2.Fujii Y, ShiraiM,Inamori S, Shimouchi A, Sonobe T,TsuchimochiH, Pearson JT, Takewa Y, Tatsumi E, Taenaka Y. Insufflation ofhydrogen gasrestrains the inflammatory response of cardiopulmonary bypass in arat model.Artif Organs. 2013 Feb;37(2):136-41.
 

3.Yoshida A, AsanumaH,Sasaki H, Sanada S, Yamazaki S, Asano Y, Shinozaki Y, Mori H, ShimouchiA, Sano M, Asakura M,Minamino T, Takashima S, Sugimachi M,Mochizuki N, Kitakaze M. H(2) mediatescardioprotection via involvements ofK(ATP) channels and permeabilitytransition pores of mitochondria in dogs.Cardiovasc Drugs Ther. 2012Jun;26(3):217-26.
 

4.ShimouchiA, Nose K, Shirai M, KondoT. Estimation of molecular hydrogenconsumption in the human whole body afterthe ingestion of hydrogen-rich water.Adv Exp Med Biol. 2012;737:245-50.
 

5.ShimouchiA, Nose K, Yamaguchi M,Ishiguro H, Kondo T. Breath hydrogenproduced by ingestion of commercialhydrogen water and milk. Biomark Insights.2009 Feb 9;4:27-32.
 

6. ShimouchiA, Nose K, Takaoka M,Hayashi H, Kondo T. Effect of dietaryturmeric on breath hydrogen. Dig Dis Sci.2009 Aug;54(8):1725-9