人體內(nèi)的氫氣是腸道菌群某些成員發(fā)酵膳食纖維獲取能量時(shí)，為了平衡氧化還原反應(yīng)把失去的電子以氫氣的形式釋放出來(lái)而產(chǎn)生的。如果食物結(jié)構(gòu)合理，菌群結(jié)構(gòu)合理的話，每天可以產(chǎn)生超過(guò)15升氫氣。氫氣溶于水后，的確是非常好的抗氧化劑 ，可以自由進(jìn)出細(xì)胞，到達(dá)細(xì)胞內(nèi)有超氧自由基的部位就會(huì)發(fā)生抗氧化反應(yīng)，清除這些自由基。這應(yīng)該是氫氣發(fā)揮其“神奇”生物學(xué)效應(yīng)的基本機(jī)制。
腸道菌群是當(dāng)今生命科學(xué)的熱門(mén)領(lǐng)域，人們一般認(rèn)為腸道菌群的代謝產(chǎn)物存在對(duì)健康是有好處的，其實(shí)呢腸道細(xì)菌產(chǎn)生這些好物質(zhì)的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生氫氣和甲烷等氣體。
由于腸道內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生最多的氣體是氫氣，氫氣可以繼續(xù)被細(xì)菌利用合成甲烷，氫氣和甲烷都可以被腸道吸收進(jìn)入血液中，血液中的氫氣和甲烷主要通過(guò)呼吸釋放到體外，因此可以通過(guò)檢測(cè)呼吸氣中氫氣和甲烷的水平來(lái)了解腸道菌群的狀態(tài)，作為診斷疾病的工具。
能大量產(chǎn)生氣體的食物往往能產(chǎn)生比較多的氫氣，日本、美國(guó)學(xué)者曾經(jīng)證明，腸道細(xì)菌產(chǎn)生的氫氣可以對(duì)肝臟損傷產(chǎn)生一定保護(hù)作用。所以說(shuō)，提高腸道產(chǎn)生氣體的食物可通過(guò)氫氣產(chǎn)生對(duì)身體的保護(hù)效應(yīng)，甚至可以作為治療疾病的方法。
早在1975年，美國(guó)學(xué)者就證明超高壓氫氣呼吸可以對(duì)抗皮膚鱗狀細(xì)胞惡性腫瘤的生長(zhǎng)，該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在國(guó)際著名雜志《科學(xué)》 上，但由于這一作用需要?dú)錃鉂撍訅号撨@樣的特殊設(shè)備，一般的實(shí)驗(yàn)室根本無(wú)法開(kāi)展。而且這一手段從實(shí)用角度也存在很大的技術(shù)和安全性問(wèn)題。因此一直沒(méi)有得到國(guó)際學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
2001年，法國(guó)潛水醫(yī)學(xué)家證明，呼吸8個(gè)大氣壓高壓氫氣可治療肝感染引起的炎癥反應(yīng)，證明氫氣具有作用。直到2007年，日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)微量氫氣生物學(xué)效應(yīng)，主要是發(fā)現(xiàn)氫氣能減少氧化損傷，治療動(dòng)物腦缺血再灌注損傷，這一發(fā)現(xiàn)引起國(guó)際學(xué)者的廣泛關(guān)注，并隨后開(kāi)展了大量相關(guān)研究，證明氫氣不僅能減少氧化損傷，也是非常理想的癥物質(zhì)，于是氫氣便作為一種新型的生物抗氧化物質(zhì)。
氫氣與腸道之間存在著什么樣的關(guān)系呢？
一、抗氧化
胃腸道不僅能消化食物，也會(huì)產(chǎn)生氣體或非營(yíng)養(yǎng)成分，這些氣體和非營(yíng)養(yǎng)成分可能對(duì)身體健康具有舉足輕重的作用。
而人體內(nèi)的氫氣是腸道菌群某些成員發(fā)酵膳食纖維獲取能量時(shí)，為了平衡氧化還原反應(yīng)把失去的電子以氫氣的形式釋放出來(lái)而產(chǎn)生的，氫氣溶于水后是非常好的抗氧化劑，可以自由進(jìn)出細(xì)胞，到達(dá)細(xì)胞內(nèi)有超氧自由基的部位發(fā)生抗氧化反應(yīng)，清除壞的自由基。
二、診斷消化道疾病
臨床上通過(guò)測(cè)定呼吸氣體中氫氣的濃度和釋放規(guī)律，作為診斷消化道疾病的手段，可用來(lái)分析腸道細(xì)菌組成和分布變化。
如乳糖不耐受者喝牛奶會(huì)腹瀉，也會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生氫氣增加，通過(guò)呼吸氣體中氫氣濃度可以診斷這種疾病。
三、參與線粒體能量代謝
最近日本名寄城市大學(xué)營(yíng)養(yǎng)學(xué)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，給動(dòng)物口服寡聚果糖 可以促進(jìn)腹腔和門(mén)靜脈內(nèi)氫氣的濃度。
這一研究結(jié)果提示，口服一些無(wú)法直接吸收的寡聚果糖或許可通過(guò)促進(jìn)大腸內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生氫氣，并通過(guò)癥對(duì)抗代謝綜合癥。
中國(guó)醫(yī)促會(huì)氫分子生物醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任委員、第二軍醫(yī)大學(xué)孫學(xué)軍教授說(shuō)，氫作為一種新型抗氧化劑具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
首先，氫的還原性比較弱，只與活性強(qiáng)和毒性強(qiáng)的活性氧反應(yīng)，不與具有重要信號(hào)作用的活性氧反應(yīng)，這是氫選擇性抗氧化的基礎(chǔ)。
其次，氫本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與自由基反應(yīng)的產(chǎn)物也簡(jiǎn)單。例如，與羥自由基反應(yīng)生成水，多余的氫可通過(guò)呼吸排除體外，不會(huì)有任何殘留，對(duì)身體無(wú)毒副作用。再者，氫的分子量低，可以通過(guò)血腦屏障，也可自由擴(kuò)散到細(xì)胞的任何位置，甚至是細(xì)胞核和線粒體。
最后，氫的制備容易，價(jià)格不高。因此，作為一種有選擇性、無(wú)毒、無(wú)殘留、價(jià)格優(yōu)勢(shì)的抗氧化物質(zhì)，氫氣具有良好的應(yīng)用前景，特別是由于氫氣本身極大的生物安全性，使得氫氣有望成為臨床治療和健康的新手段。
