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這是陜西國際商貿(mào)學院的一篇綜述文章。陳革豫,丁芳芳. 富氫水的應用研究進展[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學. 2020(07) :86-89 。 文章對國內(nèi)的研究有比較全面的綜述，特別是對相關進行了整理，對了解這個領域的國內(nèi)情況有幫助。閱讀本文章需要注意，氫氣的領域不只是氫水，還有氫氣吸入的方法。國內(nèi)目前研究氫氣效應的文章也有許多。作者采用的檢索方法存在漏洞。更不用說氫氣醫(yī)學研究的國際研究比國內(nèi)更多，但作者沒有進行整理。這對于了解整個領域非常有問題。  綜述富氫水近年來的研究進展、應用現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢,以期為富氫水進一步的研究和應用提供參考。方法：通過查閱文獻和檢索,對富氫水近年來的研究和應用進行分析。結果：富氫水的制備在一定程度上已經(jīng)相對比較成熟,解決了如何使氫氣在水中富集并穩(wěn)定存在的難題,保證運輸;富氫水的應用主要集中在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、體育以及美容領域,并在各領域都有著良好的應用和發(fā)展前景。結論：富氫水作為氫氣生物醫(yī)學研究領域中的典型代表,結合氫氣的選擇性中和毒性自由基的作用,在醫(yī)學領域有較大的發(fā)展空間。而近年來其在體育、農(nóng)業(yè)、美容等相關領域的進一步應用和研究,也推動著富氫水新的發(fā)展方向。 1 富氫水簡介 富氫水中含有一定濃度的氫氣，名字來源于日語原名" 水素水"，又名"氫水"。氫氣是一種無色無味且密度小于空氣的雙原子氣體分子，難溶于水，可以用排水集氣法來進行收集。常溫下，氫氣的性質相對比較穩(wěn)定，不容易跟其它物質發(fā)生化學反應。但當在一定條件( 如點燃、加熱、使用催化劑等) 下 時，可能發(fā)生劇烈的反應，遇到火源時可能會引起爆炸；诖，一開始富氫水制備的技術難題主要是如何保持水中相對較高且穩(wěn)定的含氫量。國內(nèi)的納米氣液混合技術采用物理方法使水分子均勻地包裹氫分子，從而使氫氣和水形成某種穩(wěn)定的狀態(tài)，攻克了氫氣在水中難以富集和穩(wěn)定的難題，得的富氫水中氫氣濃度高，穩(wěn)定性能好。 2 富氫水研究的文獻分析 近年來，研究者在富氫水的應用和開發(fā)上提供了更多的研究成果和進展。通過檢索中國知網(wǎng) 數(shù)據(jù)庫 ，查詢近年來關于 富氫水的相關研究論文，選擇醫(yī)藥衛(wèi)生科技作為 文獻分類目錄，以"富氫水"或含" 氫氣" 作為搜索 關鍵字，共檢索到文獻 452 篇。近 10年 發(fā)表論文 情況如圖 1。 同樣地，選擇農(nóng)業(yè)科技作為文獻分 類目錄，以" 富氫水" 或含" 氫氣" 作為搜索關鍵 字，共檢索到文獻 100 篇。近 10 年 發(fā)表論文情況 如圖 2。由圖 1 和圖 2 可以看出，到 2017 年前后， 有關富氫水的研究報道呈現(xiàn)較好的態(tài)勢，有越來 越多的研究者開始關注富氫水并進行研究。 圖 2009-2019年氫水中文文獻年度發(fā)表情況 富氫水的研究要追溯到 2007 年，Ohsawa等 人研究發(fā)現(xiàn) H2 可選擇性地中和過氧亞硝基陰離 子( ONOO － ) 和羥自由基( ·OH) ，清除過量的活 性氧( ＲOS) ，進而可以緩解由腦缺血引起的氧化 損傷，自此，氫氣的相關研究漸漸被人們所關注。近年來，對于富氫水和氫氣的應用研究大多集中 在醫(yī)學、體育、農(nóng)業(yè)和美容等相關領域。 2．1 富氫水在醫(yī)學領域的應用現(xiàn)狀 在研究中發(fā)現(xiàn)，氫氣具有較為突出的治療作 用，且可廣泛治療多種疾病，但大多數(shù)研究僅停留 在動物實驗階段，其實際的臨床效果尚未被證實 或報道。有研究稱，氫氣被用于各種不同的疾 病模型及其治療研究，其中，包括缺血再灌注損 傷、糖尿病、癌癥防治、創(chuàng)傷性腦損傷以及慢性阻 塞性肺疾病等，其治療作用顯著，研究進展迅速，具有較為廣闊的臨床應用前景。扈紅蕾等人對富氫水在黃曲霉毒素 B1 ( AFB1) 致大鼠肝損傷模型中的抗損傷作用進行 了研究，研究表明，富氫水可減輕 AFB1 所致大鼠 的肝損傷，其機制可能與富氫水能減輕 AFB1 引 起的氧化應激、抑制 MAPK 信號轉導通路的激活 相關。同時，也有研究表明，高濃度的氫氣對 減輕大鼠創(chuàng)傷性腦損傷有一定作用，其治療機制 可能與氫氣的抗凋亡和抗氧化的應激作用相關。時倩等人綜述了氫氣在心血管疾病中的防治 作用，表明氫氣可有效清除羥自由基，具有選擇性 抗氧化作用，對動脈硬化和器官炎癥等方面具有 有效的防治作用，因而，其可能作為新型的抗氧劑 對心血管疾病具有一定的治療作用。此外，還有 富氫水與中醫(yī)藥相結合用于疾病防治中的報道。姚歡等人研究了富氫水聯(lián)合香砂六君子丸對 功能性大鼠的影響，以體質量、胃排空 率、小腸推進率、胃動素、胃泌素、胃促生長素為評 價指標，以期來評價富氫水聯(lián)合香砂六君子丸后 對功能性大鼠是否有協(xié)同治療作用。結 果表明富氫水聯(lián)合使用后確有一定的協(xié)同治療的 作用。富氫水在醫(yī)學領域的研究頗為廣泛，使用范圍較廣，但大多數(shù)研究僅停留在動物實驗階段， 后期應進一步對其臨床應用進行研究，具有良好 的開發(fā)應用價值。 2． 2 富氫水在體育領域的應用現(xiàn)狀 富氫水作為一種可飲用水，在體育領域的研 究也較為廣泛。張雙雙等人研究了中等強度 耐力訓練大鼠在自由飲用富氫水一段時間前后， 其氧化應激損傷指標和抗氧化指標的變化情況， 結果表明，自由飲用富氫水 8 周，大鼠的運動性氧 化應激引起的脂質過氧化損傷顯著降低，且顯著 提高了大鼠的抗氧化能力，進一步說證明富氫水 對運動性氧化應激損傷具有一定的保護作用。鄒 仙等人通過觀察對力竭運動后即刻給予葡萄糖、富氫水以及聯(lián)合使用葡萄糖 － 富氫水前后，大 鼠丙二醛、肌糖原以及運動耐力的影響情況，進而 評價力竭后補充富氫水對疲勞的恢復情況，結果 表明，葡萄糖和富氫水聯(lián)合使用后能有效降低血 清丙二醛，增加腓腸肌肌糖原，增加運動耐力; 單 獨給予葡萄糖時，僅能增加肌糖原; 而單獨給予富 氫水時，僅能降低血清丙二醛。歐明毫等人的研究表明，女子柔道運動員在大強度訓練后，機體 補充富氫水能顯著降低自由基水平，提高抗氧化 酶活性，增強總抗氧化能力，富氫水可能對于大負 荷訓練后所導致的機體脂質過氧化具有一定的保 護作用。 2． 3 富氫水在農(nóng)業(yè)領域的應用現(xiàn)狀 近年來，富氫水除在醫(yī)學和體育方面有較多 應用以外，其在農(nóng)業(yè)領域也有相關的研究。其中， 宋韻瓊等人綜述了氫氣在農(nóng)業(yè)上的相關應用， 其中包括氫氣能調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，能改善土 壤環(huán)境等。丁芳芳等人對比了使用富氫水和 自來水澆灌當歸植株對其生長的影響，結果表明 富氫水灌溉當歸，能使當歸的株高、葉寬、根系的 生長及當歸產(chǎn)量顯著提高，富氫水澆灌對當歸的 生長有積極作用。張海那的研究表明，富氫水可以調(diào)控黃瓜幼苗的生長發(fā)育，并且可平衡細胞 內(nèi)的氧化還原，進而降低鹽脅迫下植物氧化損傷的程度。這些研究均表明富氫水在農(nóng)業(yè)種植方面 有良好的利用和發(fā)展空間，但目前實驗研究中關 于富氫水的作用機理尚未完全清楚，將是未來進 一步研究的重點。 圖片 2． 4 富氫水在美容領域的應用現(xiàn)狀 有關富氫水在呂平平等人報道了富 氫水在皮膚美白方面可能具有的作用，其研究基于富氫水良好的抗氧化性，針對富氫水對酪氨酸 酶活性的抑制作用進行了研究，研究表明富氫水 具有良好的抑制酪氨酸酶的活性，其可能在化妝 品領域有更好的應用。周平等人的研究表明， 富氫水可以促使放射性導致的皮膚損傷后的愈 合，其作用機制可能跟氧化損傷以及炎性反應等 相關。 3 富氫水研究的分析 當前，富氫水已在美白、疾病治療、生活飲用 水等領域廣泛應用。作為技術信息最有效的 載體，囊括了 90% 以上的情報，因此，通 過對富氫水領域的相關進行分析，能夠了解 當前富氫水的技術研究態(tài)勢、主要研制單位以及 當前研究熱點等。 3． 1 申請分析 基于國家數(shù)據(jù)庫，以富氫水 為關鍵詞，檢索近 20 年 的中文文獻，檢索截 止日期為公開日在 2020 年 3 月 11 日之前的中文 ，在去除外觀設計后，共計檢索出 721 件相關 。近 20 年 中文申請數(shù)量統(tǒng)計情況可見 圖3，表明在2005 年至2010 年，申請量較少， 富氫水領域相關技術應處于萌芽階段; 在2010 年 至 2013 年，申請量穩(wěn)步增長，該階段富氫水 領域相關技術應處于穩(wěn)定發(fā)展階段; 在 2014 年 后，申請量快速增長，說明富氫水的研究及應 用應處于高速發(fā)展階段。2018 年后，數(shù)量明 顯下落，則可能是由于公開的滯后性導致。而在檢索中發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)最早的富氫水技術是由林 賢司、大瓦智里于 2005 年申請的富氫水生成方法 及富氫水生成器。此外，本次檢索中，富氫水相關申請類型 中，發(fā)明有 296 件，占分析樣本的 41% ，如圖 4 所示。 3． 2 技術分析 基于對富氫水相關的申請情況分析，進 而對技術內(nèi)容進行了查閱分析，以期了解富 氫水的技術發(fā)展趨勢和研究熱點。其中，在檢索的中有關富氫水制備的較 多。早期的富氫水制備的相關采用燒結 的鎂顆粒，投入飲料水中即制備含氫豐富的富氫 水，通過飲用或涂布于皮膚，以改善因皮膚的老化 而產(chǎn)生的色斑、皺紋。隨后，有報道通過物理方法，首先去除水中大量的氧氣及其他氣體，然后再向水中通入氫氣，以制備富含氫的飲料，用于食 品飲料領域。進而，有通過水電解裝 置，以制備富氫水，提高富氫水在生活中應用的便 利性。更進一步地，通過制備制氫棒，以便使用者可以簡單且有效地將通常的飲用水直接轉變?yōu)榭?以飲用的富氫水。隨著富氫水制備技術的逐漸成 熟，富氫水機、富氫水杯等應運而生。這些中關于富氫水的應用，基本集中在 其對疾病的治療、美容、保健等相關領域，隨著富 氫水在這些領域的不斷發(fā)展，逐漸被人們所接受 和認可，如何提高富氫水的品質、提高富氫水飲用 安全、拓展富氫水的應用領域、降低制備成本等， 逐漸成為人們關注的焦點。如，西安交通大學公開一種廉價制備長效富氫水的方法; 第二軍醫(yī)大學通過動物實驗，驗證了富氫水可以作為預防實驗性自身免疫性腦脊髓炎的治 療藥物; 上海市農(nóng)業(yè)科學院，發(fā)現(xiàn)應用富氫水延長斑玉蕈貨架時間和提高其品質的方法。 4 討論與展望 綜上所述，氫氣在選擇性抗氧化、抗凋亡以及 等方面的作用是可以肯定的，而在日本以及 一些歐美市場，已經(jīng)有富氫水相關的可飲用水，市 場規(guī)模和經(jīng)濟效益可觀。富氫水在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、體 育以及美容等相關領域的應用也是具有較大潛力 的，富氫水制備的難題已經(jīng)迎刃而解，后期研究的 重點應集中在富氫水對疾病防治的臨床應用療效、在農(nóng)產(chǎn)品種植中的作用機制、體育運動前后改 善機體的機制以及美容美白方面的應用效果和原 理的確證，只有明確的作用機制聯(lián)合明確的療效， 才能為富氫水的開發(fā)和應用添磚加瓦。 |
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