氫氣是一種生物活性物質(zhì)已經(jīng)毫無懸念，但隨著對氫氣效應(yīng)研究的深人，研究者們感到這種氣體或許是高等動物的一種營養(yǎng)素。這種營養(yǎng)素是其他生物如細菌產(chǎn)生的代謝物質(zhì)，能被人體代謝，也能在人體內(nèi)發(fā)揮生理調(diào)節(jié)作用。甚至有學(xué)者提出氫氣復(fù)蘇的概念，就是這種內(nèi)源性氣體在疾病狀態(tài)下存在相對缺乏的情況，應(yīng)該給予補充。
 

一般情況下，我們認為人類的營養(yǎng)素(nutrient)是指食物中可給人體提供能量、構(gòu)成機體和組織修復(fù)以及具有生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。更廣泛的定義是，能維持人體健康以及提供生長、發(fā)育和勞動所需要的各種物質(zhì)都可稱為營養(yǎng)素。人體所必需的營養(yǎng)素有蛋白質(zhì)、脂肪、糖、無機鹽(礦物質(zhì))、維生素、水和纖維素七大類。
 

營養(yǎng)素是生物進化的產(chǎn)物，隨著生命形式的復(fù)雜程度增加，營養(yǎng)素的類型和范圍不斷變化。新陳代謝是一切生命現(xiàn)象共同的重要特征之一，所謂新陳代謝是指生物體不斷地吸收外界的物質(zhì)，這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝過程的最終產(chǎn)物而被排出體外。新陳代謝決定了必須與周圍環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換，其中物質(zhì)交換的種類大部分都屬于營養(yǎng)素的范圍。一般來講，處于生物鏈下游的物種營養(yǎng)素種類相對比較少;處于食物鏈上游的物種，雜食性動物比肉食類和草食類動物的營養(yǎng)素種類更多，草食類動物相對比肉食類動物的營養(yǎng)素種類更多。
 

營養(yǎng)素相對于不同物種存在不同定義，人類營養(yǎng)素一般限制于通過食物攝取的物質(zhì)，嚴格意義上，氧氣雖然對人體的重要性非常大，但一般不作為營養(yǎng)素看待。由于水主要通過食物和飲水?dāng)z取，一般把水作為重要營養(yǎng)素看待。植物主要依靠根吸收營養(yǎng)素，也依靠葉片吸收空氣中的二氧化碳，低等生物攝取營養(yǎng)主要依靠與環(huán)境直接進行物質(zhì)交換，而氣體在植物和低等生物中具有更突出的作用，因此許多氣體在植物和低等生物中也被歸類為重要營養(yǎng)素。例如氮氣和氫氣是固氮菌和甲烷菌的重要營養(yǎng)素，二氧化碳是植物的重要營養(yǎng)素。
 

對食草類和雜食性動物來講，許多維生素如維生素C主要依靠植物類食物攝取，因此屬于重要營養(yǎng)素。但對肉食性動物或低等生物，植物來源的多種維生素完全可以依靠自身合成，因此不作為營養(yǎng)素看待。總而言之，營養(yǎng)素的一個特征是看機體是否需要補充。
 

營養(yǎng)素的范圍一直在不斷擴大。隨著生命科學(xué)研究的進步，人們對營養(yǎng)素的認識不斷豐富，過去一些沒有被認識的營養(yǎng)素不斷被發(fā)現(xiàn)，歷史上各類維生素的發(fā)現(xiàn)就是經(jīng)典的例子，現(xiàn)在也不斷發(fā)現(xiàn)一些新物質(zhì)雖然不是維持生命活動的必需物質(zhì)，但對維持人類健康十分重要。例如，葡萄籽的一種成分白藜蘆醇、西蘭花等十字花科植物中的萊菔硫烷、生姜的姜黃素、大蒜的大蒜素等都屬于這類營養(yǎng)素，這類營養(yǎng)物質(zhì)目前也已經(jīng)被營養(yǎng)學(xué)重視。
 

許多氣體可能是被人們忽視的一類營養(yǎng)素。二氧化碳是植物的營養(yǎng)素，氫氣是細菌的營養(yǎng)素。二氧化碳對動物的酸堿平衡和呼吸運動等重要生理功能具有關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用，但動物代謝產(chǎn)生大量需要通過呼吸代謝的二氧化碳，不再需要從外界攝取補充，因此不屬于動物的營養(yǎng)素。氫氣、甲烷等物質(zhì)也應(yīng)該是重要的營養(yǎng)素類物質(zhì)。氫氣和甲烷對保護生物體免受炎癥和氧化損傷具有重要作用，一般情況下，氫氣和甲烷主要由大腸內(nèi)細菌代謝產(chǎn)生，對于草食類動物，這些氣體的產(chǎn)量十分巨大，不是主要問題，而作為雜食性動物的人類，這些氣體可能會因為食物種類的單一，如過度食用精細加工的糧食和肉類導(dǎo)致細菌營養(yǎng)物質(zhì)缺乏而產(chǎn)量不足，從而導(dǎo)致氣體營養(yǎng)素的缺乏。隨著研究的深入，氣體營養(yǎng)素的范疇將會不斷擴大。氣體營養(yǎng)素與傳統(tǒng)營養(yǎng)素概念的最大區(qū)別是這些物質(zhì)不一定是直接通過食物獲取的，因為食物不是氣體的理想載體，但人類和許多動物可能存在某些生物氣體不足的可能，甚至是某些疾病發(fā)生的根源，通過呼吸、飲水或增加細菌產(chǎn)生等方式可以提供補充，能提高健康水平。