近年來(lái)，氫納米氣泡水（Hydrogen Nanobubble Water，H2-NBW）在生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力和廣闊的發(fā)展前景。

上海納諾巴伯作為一家專注于納米氣泡技術(shù)的氫分子生物轉(zhuǎn)化應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)拓與產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，為氫納米氣泡水的科研與應(yīng)用注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。接下來(lái)，小納同學(xué)帶領(lǐng)大家概覽當(dāng)前國(guó)內(nèi)外氫納米氣泡水應(yīng)用研究的新進(jìn)展，其中多項(xiàng)研究成果均依托了上海納諾巴伯提供的先進(jìn)氫納米氣泡生成技術(shù)方案。

圖片來(lái)源：論文截圖

1. 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

1.1 抗氧化、抗YAN

近年來(lái)，H2-NBW作為一種新型并極具潛力的抗氧化劑，已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

Kato等在2015年采用DMPO自旋陷阱電子自旋共振和2,2'-聯(lián)吡啶法對(duì)H2-NBW的抗氧化活性進(jìn)行了研究，并將其與純水、自來(lái)水和普通氫水進(jìn)行了比較。其中用2,2'-聯(lián)吡啶法測(cè)定的結(jié)果顯示，相比于純水和自來(lái)水，H2-NBW和氫水具有顯ZHU的抗氧化活性。而用DMPO自旋陷阱電子自旋共振方法測(cè)定的結(jié)果表明，H2-NBW在羥基自由基（?OH）QING除活性方面優(yōu)于其他類型的氫水。因此可以發(fā)現(xiàn)，與類似溶解氫濃度水平的普通氫水相比，H2-NBW具有更高的抗氧化活性。隨后，這一結(jié)論在2018年Liu等發(fā)表的文章中也再次得到了證明，這表明在?OHQING除方面，納米氣泡比氫濃度更為重要。

H2-NBW除具有強(qiáng)抗氧化活性之外，還具有抗YAN功效。

Li等以病毒GAN RAN的斑馬魚(yú)為模型，將三個(gè)月大的斑馬魚(yú)分為H2-NBW處理組（實(shí)驗(yàn)組）和養(yǎng)殖水處理組（對(duì)照組），結(jié)果表明，H2-NBW處理后，不JIN病毒GAN RAN斑馬魚(yú)的累積死亡率降低了40%，而且病毒的復(fù)制受到顯ZHU抑制，病毒GAN RAN引起的組織損傷也DA大減輕。此外，H2-NBW處理組病毒GAN RAN引起的ROS積累量以及促炎細(xì)胞因子 IL-1β、IL-8和TNF-α的表達(dá)水平亦顯ZHU降低。此項(xiàng)研究SHOU次證明H2-NBW可抑制斑馬魚(yú)因病毒GAN RAN而引起的炎癥反應(yīng)，這意味著H2-NBW可應(yīng)用于抗病毒研究，并為病毒所引起的炎癥提供新的ZHI LIAO策略。

Ohta于2012年描述了日常生活中人體攝入分子氫的一種具體方案，即氫氣溫水浴，因?yàn)闅錃夂苋菀状┩钙つw并通過(guò)血流分布到全身?；跉錃獾倪@種特性，Tanaka 等比較了 H2-NBW浴對(duì)健康志愿者和炎癥患者的抗氧化能力以及炎癥指標(biāo)C反應(yīng)蛋白的影響，結(jié)果表明，H2-NBW浴可增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力，并降低機(jī)體血清中炎癥指標(biāo)C反應(yīng)蛋白的水平，無(wú)論是健康人還是炎癥患者。同時(shí)，H2-NBW浴還被證明可改善炎癥患者的皮膚外觀，提高患者的皮膚質(zhì)量。

氫納米氣泡水浴，圖片來(lái)源：上海納諾巴伯

1.2 抗ZHONG LIU

從古至今，ZHONG LIU疾病一直是人類難以克服的一個(gè)醫(yī)學(xué)難題，盡管研究人員一直在進(jìn)行無(wú)止境的探索。

早在2010 年，Asada等就發(fā)現(xiàn)了H2-NBW所具有的抗ZHONG LIU作用，并對(duì)其展開(kāi)了研究。結(jié)果表明，添加鉑膠體的H2-NBW 比單獨(dú)的氫水、單獨(dú)的礦泉水、氫水加礦泉水以及單獨(dú)的鉑膠體都具有更強(qiáng)的抗ZHONG LIU活性。

此外，Kurokawa等在2019 年的研究結(jié)果表明，H2-NBW對(duì)體內(nèi)外AI細(xì)胞的生長(zhǎng)均具有抑制效果，其作用機(jī)制可能為H2-NBW作為 一種ROSQING除劑引起ROS的含量水平下降，從而誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡。

1.3 預(yù)防肥胖和改善頑固性皮膚粗糙

在過(guò)去約50年中，全球肥胖癥的患病率有所增加，并達(dá)到了大流行的水平。肥胖是一項(xiàng)重大的健康挑戰(zhàn)，它會(huì)DA大增加動(dòng)物機(jī)體患II型糖尿病、脂肪肝、髙XUE壓以及心肌梗塞等多種疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

2021年Cells期刊的一 項(xiàng)研究顯示，H2-NBW可以抑制過(guò)氧化氫或佛波酯刺激的脂肪細(xì)胞和三維皮下脂肪等效物中的ROS生成、脂肪生成以及IL-6的分泌，而脂肪組織中ROS所誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激與炎癥和肥胖相關(guān)代謝紊亂的發(fā)生有關(guān)。該結(jié)果顯示，H2-NBW在細(xì)胞或組織水平上具有抑制氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和脂肪生成的可能性，可用于預(yù)防肥胖人群中代謝紊亂的發(fā)展。

此外，Saitoh 等于2023年探究了H2-NBW 對(duì)腳部、手部、手指或肘部皮膚粗糙的作用，結(jié)果表明，在無(wú)需CHU方的條件下，H2-NBW可緩解受試者長(zhǎng)期無(wú)法改善的頑固性皮膚粗糙問(wèn)題。這項(xiàng)工作也為H2-NBW 在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)拓了新的思維。

2. 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

2.1 調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育

過(guò)去十年，有關(guān)氫氣的研究已經(jīng)從動(dòng)物擴(kuò)展到植物，且已發(fā)現(xiàn)采后氫氣處理可延緩水果、花卉和蔬菜的衰老，如玫瑰、獼猴桃、番茄、荔枝、和韭菜等。此外，還發(fā)現(xiàn)采前氫氣處理可提高黃花菜的芽產(chǎn)量，并緩解黃花菜冷藏期間發(fā)生的褐變現(xiàn)象（該研究應(yīng)用的H2-NBW由上海納諾巴伯納米科技有限公司提供富氫水生成技術(shù)方案）。劉照啟等也對(duì)氫氣及富氫水在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用進(jìn)行了分析，包括改良土質(zhì)、 促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)、提高植物的抗逆能力等。

而近年來(lái)，關(guān)于H2-NBW在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也有相關(guān)報(bào)道。Li 等于 2022 年探討了采前應(yīng)用H2-NBW對(duì)栽培草莓的風(fēng)味和消費(fèi)者偏好的影響，結(jié)果表明，H2-NBW的采前應(yīng)用可提高草莓的揮發(fā)性特征、糖酸比和感官屬性（如香氣、風(fēng)味和整體喜好）。隨后其團(tuán)隊(duì)Jin等在2023年又發(fā)現(xiàn)對(duì)草莓實(shí)施灌溉H2-NBW還可增加果實(shí)中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的積累，從而提高草莓硬度、延長(zhǎng)草莓保質(zhì)期。

另有研究表明，采后應(yīng)用H2-NBW可延長(zhǎng)切花康乃馨在花瓶中的壽命，且相比于蒸餾水、其他劑量的 H2-NBW（包括1%、10%和50%）和10%的傳統(tǒng)富氫水，體積分?jǐn)?shù)為5%的H2-NBW的應(yīng)用更為顯ZHU。同時(shí)，在該研究中還對(duì)H2-NBW延長(zhǎng)切花康乃馨花瓶壽命的作用機(jī)理進(jìn)行了探究，其認(rèn)為花的衰老是一個(gè)協(xié)調(diào)而復(fù)雜的過(guò)程，主要與水分的流失、離子的泄漏、ROS的產(chǎn)生以及蛋白質(zhì)和核酸的合成和降解有關(guān)，而H2-NBW正是通過(guò)減 少 ROS 的積累以及降低和衰老相關(guān)酶（蛋白酶和核酸酶）的初始活性而發(fā)揮抗SHUAI老作用的。這些發(fā)現(xiàn)可為H2-NBW在農(nóng)產(chǎn)品采后保鮮方面的應(yīng)用提供事實(shí)依據(jù)。

此外，還有研究表明H2-NBW可通過(guò)調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá) 水平調(diào)節(jié)田間稻米的性狀和品質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上還發(fā)現(xiàn)H2-NBW可改善稻米采后的貯藏質(zhì)量。

農(nóng)業(yè)大流量納米氣泡含氫溶液生成器，圖片來(lái)源：上海納諾巴伯

2.2 促進(jìn)厭氧消化，提高甲烷產(chǎn)量

目前，厭氧消化（Anaerobic Digestion，AD）是玉米秸稈綜合利用的理想途徑，但是由于玉米秸稈中的木質(zhì)素、纖維素及半纖維素很難被微生物所降解，所以該技術(shù)在處理玉米秸稈方面的效率較為有限。

He等提出利用H2-NBW對(duì)玉米秸稈進(jìn)行厭氧消化可提高甲烷產(chǎn)量，且其在試驗(yàn)中還探究了H2-NBW的量（其體積分?jǐn)?shù)分別 為0%、20%、40%、60%、80%和100%）對(duì)玉米秸稈產(chǎn)甲烷特性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)H2-NBW體積分?jǐn)?shù)為60% 時(shí)，相比于對(duì)照組，甲烷產(chǎn)量提高了11.54%～25.29%，ZUI大累積甲烷產(chǎn)量達(dá)到254.36 mL·g-VS-1，纖維素和半纖 維素的降解率分別提高了20%～33%和 13%～25.7%，而這依賴于氫氣和納米氣泡對(duì)生物甲烷產(chǎn)生的的雙重作用機(jī)制。一方面，氫氣納米氣泡在水中爆裂時(shí)會(huì)釋放氫氣，這種氫氣可被厭氧消化過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)物種食氫產(chǎn)甲烷菌用以合成甲烷并提高甲烷氣體的濃度；另一方面，納米氣泡坍塌后會(huì)產(chǎn)生分子力和ROS，前者會(huì)破環(huán)玉米秸稈的纖維素內(nèi)部結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其降解，后者具有氧化功能，可促進(jìn)微生物對(duì)底物的氧化分解，從而提高生物甲烷的產(chǎn)量。

3. 環(huán)境領(lǐng)域

銅是一種重要的微量金屬元素，存在于所有生物體中，是機(jī)體生存所必需的，但是環(huán)境中過(guò)量的銅會(huì)對(duì)動(dòng)植物機(jī)體健康有害，其不JIN會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激，還會(huì)導(dǎo)致 DNA 損傷和細(xì)胞增殖減少。

Fan等在研究中發(fā)現(xiàn)H2-NBW可對(duì)大型溞體內(nèi)的急性銅毒性效應(yīng)起到有效緩解作用，解DU機(jī)制在于H2-NBW減少了大型溞對(duì)銅的吸收以及緩解了銅離子所引起的氧化應(yīng)激。該結(jié)果可為H2-NBW在生態(tài)毒理方面的深入研究提供基礎(chǔ)資料，并為 H2-NBW在環(huán)境保護(hù)方面的實(shí)際應(yīng)用提供基本依據(jù)（該研究應(yīng)用的H2-NBW是由上海納諾巴伯納米科技有限公司提供設(shè)備支持-納米氣泡富氫水機(jī)，型號(hào)：NB-T71A）。

此外，關(guān)于H2-NBW在植物的銅毒性緩解方面也有相關(guān)報(bào)道。Liu等在2021年發(fā)表的文章中證明H2-NBW可通過(guò)降低銅和銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的親和力以及銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的濃度來(lái)影響銅的吸收動(dòng)力學(xué)，進(jìn)而顯ZHU降低銅污染脅迫下小球藻體內(nèi)銅的生物積累量，緩解小球藻體內(nèi)的銅毒性效應(yīng)，且H2-NBW的這種效應(yīng)要明顯高于無(wú)納米氣泡的氫水，這對(duì)于有效的生態(tài)恢復(fù)非常重要（該研究應(yīng)用的H2-NBW是由上海納諾巴伯納米科技有限公司提供富氫水生成技術(shù)方案）。

此外，還有研究表明，H2-NBW還可作為去除受污染土壤中重金屬銅的增強(qiáng)劑，從而修復(fù)銅污染土壤。

4. 其他領(lǐng)域

H2-NBW除在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域有較多研究之外，在微生物方面也有相關(guān)研究，2019年的一項(xiàng)研究表明，H2-NBW可促進(jìn)嗜酸乳桿菌的生長(zhǎng)及增加其乳酸產(chǎn)量。其后，Guo等在2020年的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，給小鼠補(bǔ)充 H2-NBW可顯ZHU降低其腸道菌群中兩個(gè)致病屬粘螺菌和螺桿菌的相對(duì)豐度，從而改變小鼠腸道微生物群的群落結(jié)構(gòu)。此外，在建筑領(lǐng)域，Kim等在2021年的研究表明，高濃度H2-NBW作為水泥砂漿的摻合水可提高水泥混合料的機(jī)械強(qiáng)度和水化特性，這為納米技術(shù)在建筑材料方面的應(yīng)用提供了新的方向。

近年來(lái)，隨著人們對(duì)健康飲水的日益重視，H2-NBW受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣FAN關(guān)注，且關(guān)于H2-NBW的相關(guān)研究越來(lái)越多。H2-NBW作為一種更加新型的飲用水資源以及理想的抗氧化劑，可為多種慢性疾病的防治提供有效幫助，其在醫(yī)學(xué)和其他相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力及潛在優(yōu)勢(shì)都不容小覷。

本文JIN作信息交流之目的，觀點(diǎn)內(nèi)容節(jié)選自田玉,萬(wàn)曉寶,宋可,等.氫納米氣泡水的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品科技, 2024(6).，納諾巴伯不對(duì)其科學(xué)性、有效性等作任何形式的保證。若內(nèi)容涉及健康建議，JIN供參考勿作為健康指導(dǎo)依據(jù)。溫馨提示：氫氣不是藥物，不能代替藥物ZHI LIAO疾??！