大多数健康潮流,一问最简单的问题就站不住了:它到底是什么?富氢水经得起这个问题——单凭这一点,就比健康食品店货架上的许多东西强。概念很简单,科学是真实的,背后的研究也相当可观。下面看看化学到底怎么说。
富氢水是什么:简单的回答
溶有额外氢气的水
富氢水就是溶入了氢分子气体(H2)的普通水。水的基本化学性质没有任何改变:矿物质含量不变,pH 值也不变。做法只是把构成宇宙大部分物质的那种气体,以极少的量溶进普通的水里。
它有好几个名字:富氢水、加氢水,或 HRW。这些叫法可以互换,说的都是溶有 H2 气体、富含氢的水,以百万分率(ppm)计量。没有“重组”的分子,没有能量电荷,只是溶解的气体。
氢分子与氢离子:完全不同的两样东西
氢离子(H+)是带电粒子,决定水的酸碱度。氢分子——也就是临床研究中所研究的富氢水里的那种——是中性的气体分子:两个氢原子结合在一起(H2)。不带电荷,化学性质和行为都完全不同。
碱性富氢水产品有时会把两者混为一谈。已发表研究中所说的饮用富氢水,是指喝下溶有 H2 气体的水,而不是仅仅调成碱性的水。
氢如何溶于水,又为什么不会永远留在水中
水能溶解气体,但有上限。亨利定律设定了一个天然的上限:在室温和标准大气压下,水大约能溶解 1.6 ppm(百万分率)的氢分子气体,约合每升 1.6 毫克。
氢不会无限期地留在水中。杯子一敞开,H2 就开始逸散。温度会加快这个过程,晃动也会。富氢水如何制取、储存和饮用,很大程度上决定了最终有多少 H2 真正到了饮用者口中。
理解 ppm:氢浓度的单位
百万分率(ppm)是水中氢浓度的标准单位。一 ppm 即每升水中溶有一毫克 H2。考察饮用富氢水对健康影响的研究,一般使用的浓度在 0.5 ppm 到约 1.6 ppm 之间,后者是标准条件下实际的饱和上限。有些设备通过加压把浓度推得更高,但高于 1.6 ppm 的浓度有何临床意义,目前还没有得到充分研究。我们的专文《读懂 PPM、PPB 和 ORP:富氢水的氢浓度参数到底怎么看》详细解释了这些单位,以及为什么 ORP 不是氢的读数。
富氢水与普通水有什么不同
从化学上看,区别只有一点:水中溶有 H2 气体。其他什么都没变:没有改变的晶格,没有特殊的分子结构。喝起来基本一样——有人说氢浓度高时口感略有不同,但这因人而异,也只是个人说法。
哪些保持不变
矿物质含量不变,pH 值不变,唯一的变量是溶解氢分子气体的量。这意味着,研究人员在富氢水试验中观察到的任何生物学效应,都可以归因于 H2 本身,而不是矿物质变化或碱性。这是这些研究在设计上的一个重要特点。
富氢水与碱性水
碱性水的 pH 值高于 7,通常在 8 到 10 之间。pH 升高来自溶解的矿物质,或来自产生氢氧根离子的电解过程。富氢水和碱性水是两个不同的类别。高浓度富氢水的 pH 值可以基本保持中性。我们在《富氢水和碱性水的区别:到底哪里不一样》一文中详细讲过这个区别,也解释了为什么两者经常被混淆。
pH 和氢浓度测的是完全不同的东西
碱度衡量的是氢氧根离子(OH-)的浓度,氢浓度衡量的是溶解的 H2 气体。普通 pH 计完全测不出 H2 的含量,需要用溶解氢测量仪或 ORP 测量仪。大多数已发表的富氢水临床试验专门使用 pH 中性的水,所以这些研究中观察到的结果,不能归因于碱性这个混杂因素。Lourdes Hydrofix Premium Edition 富氢水机制出的水 pH 值约为中性(与源水相差不超过 ±0.1),也就是说,它的特性来自溶解的 H2,而不是改变了的 pH 值。
您可以在我们的富氢水机系列中找到 Lourdes Hydrofix。
富氢水是怎么制成的
主要有三种方式,在浓度、稳定性和纯度上的结果差别很大。
氢片和便携式氢水杯
把氢片放进水里,会发生化学反应释放出 H2 气体,其中一部分在逸出前溶入水中。便携式氢水杯用可充电电池驱动小型电解槽。有些罐装和瓶装产品使用的是在加压条件下注入氢气的水——不过开封后同样面临逸散的问题。这三种方式都能产生可测量的溶解氢,但浓度和稳定性差别很大。镁基氢片在杯中除了氢还会留下什么,是另一个问题,我们在《从氢片和机器中,您到底喝下了什么》一文中做了分析。
台式电解机器
台式电解机器通过专用的膜让电流穿过水,把水分解成氢和氧,再把氢溶回饮用水中。这类机器可以以较高的流量持续运行,溶解 H2 的浓度也比便携方式更稳定。
为什么制取方式会影响实际喝到的水
电解设计并非都一样。单室系统在同一空间里产生氢气和氧气,可能造成交叉污染。双室(独立电解室)设计把两者在物理上隔开,这会同时影响纯度和可达到的浓度。我们的专文《独立电解室与单室电解:设计差距为什么重要》解释了为什么这一设计选择决定了机器之间的大部分差异。固体聚合物电解质(SPE/PEM)膜制氢比基础的碱性电解方式更洁净。Lourdes Hydrofix Premium Edition 采用独立电解室设计,配有多层纤维增强聚合物膜。在测试条件下,它的氢气产量约为 134.2 mL/min,由 Masa International Corp. 测定(测试编号 MM03-6024-01;完整文件见 holyhydrogen.com/zh/pages/certifications),在正常运行条件下溶解氢浓度最高约 1.6 ppm。
研究显示了什么
已发表的氢分子科学研究数量可观,而且还在加速增长。目前已开展了 80 多项人体临床试验,另有数百项临床前研究,考察了作用机制、生物标志物以及在众多健康领域的应用。世界各地经同行评审的期刊上,严肃的科学家都在发表这方面的研究,因为这些发现足够有意思,值得继续探究。
让氢分子进入视野的 2007 年研究
已发表研究有一个清晰的起点。在 2007 年发表于《Nature Medicine》的一篇里程碑式论文中,Ohsawa 等人提出,氢分子可能作为一种选择性抗氧化剂发挥作用——后续研究仍在继续探索这一假说。他们的研究提示,H2 可能优先与羟基自由基和过氧亚硝酸盐(两种细胞毒性最强的活性氧)发生作用,而对其他具有有益生理作用的活性氧(ROS)基本不加干扰。正是这一选择性假说,使这项研究有别于早期更宽泛的抗氧化研究,并引发了一波后续的临床试验和人体研究(Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, et al. Nature Medicine. 2007;13:688–694. PMID: 17486089)。
此后的临床试验考察了什么
此后的人体研究考察了富氢水在运动能力、氧化应激生物标志物以及其他一系列临床和健康领域中的作用。Dhillon 等人 2024 年发表于《International Journal of Molecular Sciences》的一篇系统综述,分析了 25 项对照研究,报告其中若干项显示出积极趋势,同时指出大多数研究规模较小,还需要更大规模的标准化试验。呼吁开展更多研究,是综述作者自己的结论。目前经同行评审的氢分子论文已超过 2,000 篇,其中包括 80 多项人体临床试验,而且发表速度仍在加快(Dhillon G, Buddhavarapu V, Grewal H, et al. Int J Mol Sci. 2024;25(2):973. PMID: 38256045)。
以上内容反映的是已发表的氢分子科学研究中探讨的主题,并不描述 Lourdes Hydrofix 设备的功能。Lourdes Hydrofix 是一台富氢水机,并非医疗器械,也不用于诊断、治疗、治愈或预防任何疾病。
安全性与 FDA 认定
美国食品药品监督管理局(FDA)已授予氢分子“一般认为安全”(GRAS)地位,允许其用于食品和饮料,记录在 GRN No. 520 中。经同行评审的文献中,尚未报告饮用富氢水的已知不良反应——这并不意外,因为它就是溶有 H2 气体的水,没有被吸收的部分会自然散去。
“GRAS”究竟是什么意思
GRAS 认定意味着,有资质的科学专家审查了现有证据,并得出结论:该物质在预期使用条件下可安全供人食用。这不是疗效声明,也不能说明它可治疗或预防任何疾病。它确立的是富氢水可以安全饮用——而这正是评估任何新型饮料成分时最基本的问题。对像氢分子这样研究不断推进的物质来说,这个安全基础很重要。
大多数人怎样喝富氢水
许多富氢水用户把它安排进早晨的日常:吃东西前喝两大杯,一次通常约 400–500 mL。有些用户每天喝约 2 升。这反映的是长期用户的常见做法,也是许多研究中使用的参考摄入量。这不是医疗方案;就个人而言,最佳摄入量目前并没有证据能确定。在实际使用中,时机很重要:溶有气体的富氢水在刚制出时浓度最高。富氢水一接触空气就开始逸散,所以台式机器的用户通常在制出后当场饮用。
接下来读什么
最基础的问题——这到底是什么——现在有了答案。接下来真正重要的问题是:研究实际测量了什么?
想仔细看看临床试验究竟发现了什么——积极结果、研究设计,以及如何正确解读证据——请阅读《富氢水真的有用吗?看看证据》。
如果您看过一些质疑性的报道,想拿着已发表的研究去评估这些批评,《富氢水是智商税吗?研究证据到底怎么说》直接回应了最常见的质疑。
既然已发表的研究暗示了这些工程标准——电解室设计、膜的类型、电极材料,以及饮用时浓度稳定——下面看看这些标准在实际中如何落实。Lourdes Hydrofix Premium Edition 产品页面列出了支持其性能参数的第三方检测证书和实验室数据。
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Holy Hydrogen 的产品(包括 Lourdes Hydrofix Premium Edition)并非医疗器械,也不用于诊断、治疗、治愈或预防任何疾病。本网站的所有信息仅供教育和一般健康参考,不应视为医疗建议。开始任何新的健康习惯之前,请务必先咨询合格的医疗专业人员;如果您患有疾病、正在怀孕或哺乳,或正在服用处方药物,尤其应当如此。
延伸阅读
如需查阅关于氢分子和富氢水的更多同行评审文献,请参阅 PubMed 的筛选结果。以下论文是了解这方面科学的良好起点:
- Ohsawa et al. (2007), Nature Medicine. PMID: 17486089。这篇里程碑式论文提出了选择性抗氧化假说:认为 H2 会优先还原细胞毒性最强的活性氧(羟基自由基和过氧亚硝酸盐),而不干扰有用的信号 ROS。该领域后来的每一项试验,都可以追溯到这篇论文。
- Dhillon et al. (2024), International Journal of Molecular Sciences. PMID: 38256045。一篇系统综述,纳入 25 项富氢水对照研究,报告在运动能力、氧化应激指标及其他若干领域出现积极趋势,同时呼吁开展更大规模的标准化试验。
- Johnsen et al. (2023), Molecules. PMID: 38067515。一篇临床试验综述,梳理了 81 项已注册的氢临床试验和 64 项已发表的人体研究,涉及多个临床领域,便于从整体上了解人体研究实际走到了哪里。
- LeBaron et al. (2022), International Journal of Molecular Sciences (Review I). PMID: 36499079。这篇综述回顾了电解还原水的历史,并逐一分析各项研究,说明观察到的效应来自溶解的 H2 本身,而不是碱性 pH、负 ORP、“微簇化”或其他宣称的特性。有助于把化学和营销区分开。
- LeBaron et al. (2022), International Journal of Molecular Sciences (Review II — Safety). PMID: 36498838。一篇关注安全性的电解还原水综述,主张测量实际的 H2 浓度,而不是依赖 ORP 或 pH 这类替代指标,并建议 pH 不应超过 9.8。
- Zhou et al. (2024), Metabolites. PMID: 39452918。一篇关于富氢水对运动表现影响的综述(耐力、力量、冲刺时间、力竭时间),清晰总结了已提出的氧化还原稳态机制,同时指出并非每项研究都显示出效应。
参考文献
- Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, Katsura K, Katayama Y, Asoh S, Ohta S. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nature Medicine. 2007;13:688–694. PMID: 17486089.
- Dhillon G, Buddhavarapu V, Grewal H, Sharma P, Verma RK, Munjal R, Devadoss R, Kashyap R. Hydrogen Water: Extra Healthy or a Hoax?—A Systematic Review. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25(2):973. PMID: 38256045.
- U.S. Food and Drug Administration. GRAS Notices: Hydrogen Gas (GRN No. 520). Available at: hfpappexternal.fda.gov.