Trends in Food Science &Technology 23(2) February 2012, 124 131
有益健康的还原水的研究发展状况
白畑实隆＊、滨崎武记、照屋辉一郎
九州大学大学院农学研究院生命机能科学部门
〒812-8581福冈市东区箱崎6-10-1
（电话：+81-92-642-3045；传真：+81-92-642-3052；电邮：sirahata@grt.kyushu-u.ac.jp）
＊主要作者
日本的功能水，特别是其中的还原水方面的研究正得到快速发展。电解还原水和天然还原水等还原水，能清除掉培养细胞中的活性氧（氧自由基）。还原水针对氧化应激类疾病诸如糖尿病、癌症、动脉硬化症、神经病性疾病以及血液透析治疗中的副作用可能都有预防及改善功效。还原水中的活性物质显示就是氢(氢原子及氢分子)、矿物质纳米胶体及储氢矿物质。
序言：还原水是有益健康的水！
在食品科学工程领域，对于能给身体健康带来良好效果的功能性食品的研究非常盛行。同时，水是影响味觉、流变及食品保存的重要成分之一。但很少人知道，其实在饮用水中，也存在一些具有生理功能并对健康有益的水（Shirahata,2002;2004）。最近10年间，由于长期的全球性环境污染的影响，自来水的水质恶化已成为很严重的社会问题。大气污染带来酸雨，已影响波及到土壤、河流及农作物。被污染了的水中的化学物质很有可能会在孕妇胎盘中引起氧化应激，从而导致新生儿出现各种各样的疾病（Obolenskaya et al.,2010）。
人体约有60-80%的水分。体内水的功能大体上可分为三类：（1）水分子本身的功能。流动的水对细胞功能和器官的发育及其功能双方面都能带来影响。在决定心脏的形状和身体的左右形状上，体液和血流更发挥着重要作用(Hirokawa,Tanaka,Okada,&Takeda,2006;Hove et al.,2003)。同时，水的水合及布朗运动对蛋白质功能具有决定性的作用。因为肌球蛋白利用水的布朗运动而动作，所以肌肉只需少量的能量就能收缩(Iwakiet al.,2009)。（2）来源于水分子的原子与分子的功能。例如，氢离子(质子、H+)、氢原子(活性氢、原子氢、氢基、H・)、氢负离子(负氢离子、H-)、氢分子(H2)、氧原子(活性氧、原子氧、氧基、O・)、以及活性氧类(reactive oxygen species,ROS：单线态氧、超氧自由基、过氧化氢、羟基自由基、过氧化脂质、一氧化氮、次氯酸、臭氧，等)、氧分子(O2)等所具有的功能。（3）溶解于水中的分子的功能。例如矿物离子、矿物纳米粒子、有机及无机化合物、还有溶解气体等所具有的功能。
在（1）到（3）这些正在逐渐被解明的功能之外，今后的关注焦点可能会是集合状态的水的功能。水是通过力量微弱的氢键的相互结合而构筑网络的。为这个网络，水表现出了像生物那种的非线性行为。而且，已知在带正电或负电的凝胶或溶质周围，有数百万层的水形成牢固的分子簇结构，变成达数百微米的能拒绝溶质侵入的液晶状态的水(Zheng & Pollack,2003)。液晶物质被用在电视显示屏等设备上，其信息传递能力非常优异。因为生物体内存在众多带电物质，所以推测体内应该存在大量液晶状态的水。我们认为，将来有必要对水的分子簇结构和液晶结构与生物功能之间的关系做进一步的研究。
功能水被定义为“带有特殊功能的被活化了的水”。活化方式各式各样，比如电解方式、磁场处理、光照射、超声波处理、气体曝气、强水流冲撞、利用某种矿物或岩石进行处理，等等。根据日本机能水学会的定义，功能水是指在人工处理的各种水中，在治疗及功能这两方面上均已被证实或者即将被证实的水，或者能够再现的已被证实或即将被证实具有有益功能的水。另一方面，本研究室发现在天然水中也存在像天然还原水那样具有突出功能的水，这些水也应该被归类到功能水中。在所有功能水里面，电解水是被研究得最透彻的。利用电化学方法还原以后的水(electrochemically reduced water,ERW、电解还原水)是在电解槽的阴极附近生成，而电化学方式氧化的水(electron chemically oxidized water,EOW、电解氧化水)则是在阳极附近生成。正如本篇论文所论述的，可饮用的电解还原水是有益健康的水。电解氧化水也被称作电解酸性水，是一种主要在次氯酸、氯气和臭氧的作用下具有杀菌功效的功能水(Bari,Sabina,Isobe,Uemura,& Isshiki,2003)（图1A）。
可以饮用的电解还原水(pH8-10)作为有益健康的水，在日本广泛普及。电解还原水从理化及生理学角度出发，也被称为碱性电解水、碱离子水、碱性阴极水或碱性离子水。在本篇论文中，主要使用更侧重于生理效应的电解还原水这一称呼。电解还原水呈碱性的pH值，富含分子氢，负电位(oxidationreduction potential,ORP)，具有活性氧类清除活性(Shirahata et al.,2007)。有关电解还原水的功能上的研究在日本是始于1931年，在农业中的应用尝试最早是在1954年。1960年，作为有益健康的水利用于医疗领域，1966年日本厚生劳动省与药品一样批准电解还原水可以宣传具有改善慢性下痢、消化不良、肠胃异常发酵、制酸及胃酸过多的疗效，并作为家用医疗器械发放电解还原水生成装置的批件(碱性离子整水器协议会官网http://www.3aaa.gr.jp/english/alkali/kl.html）。1994年以促进电解水在全社会中的应用推广为主旨，在厚生劳动省支持下成立了(财)机能水研究振兴财团。
Hyakawa(1999)发表报告指出，在连续喝了8周时间碱性离子水的大鼠阑尾，其总短链脂肪酸含量指标明显低于对照组的大鼠。但是，碱性离子水并未对肠道菌群造成影响。施用了pH10的电解还原水的大鼠，其肠道内的ORP水平要比对照组更低。验证碱性离子水功效为目的的随机双盲临床试验，以患有腹部症状（例如烧心、身体不适、腹胀、慢性下痢及便秘等）的受试人员为实验对象，从1996年1月至1999年1月耗时长达3年。为了排除心理作用这个因素，安慰剂对照水采用经活性炭滤芯净化处理后的自来水，再将其通过电解方式制造成碱性离子水作为试验用水。受试人员分为碱性离子水组84人和净水组79人，在两周时间内，每天至少要喝0.5公升的pH9.5的碱性离子水或者净水。结果，饮用碱性离子水明显比净水组更好地改善了受试人员的腹部症状。特别是慢性下痢患者喝了碱性离子水后，其改善比例高达94.1%，明显比喝净水的患者(改善率64.7%)高出很多(Tashiroet al.,2000)。日本药事法在2005年修订时，基于大量的科学依据，再次批准认定电解还原水制造装置为家用医疗器械。机器的使用目的被确定为制造具有改善肠胃症状功效的饮用型碱性电解水。日本机能水学会成立于2001年，一直积极开展包括电解还原水在内的各种功能水相关的研究工作。
图1.电解还原水、矿物纳米粒子以及矿物氢化物的电化学方式制作原理。A.电解水制作原理。阴极附近的电解还原水是富含分子氢的水。阳极附近的电解氧化水含有氧气、氯气、以及当原水含有氯离子时就含有次氯酸。B.铂金电极表面上的化学反应。从水中分离出来的氢离子与电子结合就被还原，然后被吸附到铂金电极表面变成H原子(Had)。Had在铂金板表面移动(overflow，溢流)后变成H2。部分Had被吸收进铂金内部，变成储存氢(Had)。原水中存在的矿物离子被还原成金属原子后，通过自我建构而变成矿物纳米粒子。被有机保护材料所保护起来的矿物纳米粒子是很稳定的，可长时间（长达数年）地分散于水中。矿物纳米粒子在存在分子氢或有机抗氧化剂等氢气供体的场合下，可吸附储存原子氢。C. 电解还原水（ERW）含有微量的铂金（Pt）纳米粒子。正如Ye et al.,(2008)发表的论文指出，电解还原水是以100V直流电对2mM的NaOH溶液进行电解一小时而制成。电解还原水经过了分离极限粒度10000的超滤膜过滤。用ICPMS对分子量10000道尔顿以上与不足10000道尔顿的分数的铂金含量。对照物是电解之前的2mM的NaOH溶液。D.左侧照片是电解还原水的分数（分子量10000道尔顿以上）的透过型电子显微镜所拍的照片（5000倍）。右图为针对左图的能量分散型X光分光仪分析图，显示纳米粒子仅有铂金构成。
作为含有全新活性氧清除剂的氢及矿物纳米
粒子的还原水的作用机制
大量的临床数据表明，电解还原水能改善形形色色的与氧化应激相关的疾病(Hayashi& Kawamura,2002)。并且，日本日田市的地下水（以“日田天领水”这一商标在市面销售）和德国的诺地那水等天然还原水也同样具有活性氧清除活性(Liet al.,2002)。作者们通过体外试验证实电解还原水清除掉活性氧类，抑制了因活性氧类诱发的DNA损伤(Shirahata et al.,1997)。对水进行电解时，荷载电压的绝大部分都施加于阴极表面附近非常稀薄的水层上边，形成一个极强的电场，所以所有的离子都以加速度式移动，具有很强的活性。估计在阴极附近的水本身也在强大的还原性氛围中变成高能量状态。阴极的铂金表面被水中氢离子获取电子后形成的原子氢（活性氢）密密地覆盖起来。在铂金表面，原子氢可自由移动。这称为“原子氢溢流(overflow)”。移动的原子氢相遇后变成分子氢而气化。分子氢的饱和浓度在室温条件下约为1.6ppm，新鲜制成的电解还原水就含有过饱和的分子氢，一部分则变成氢气纳米气泡。氧和臭氧纳米气泡非常稳定，其高浓度状态能够维持半年左右，但氢气纳米气泡在开放条件下仅能维持3小时左右就会消失（请参考补充材料）。由于氢是能量物质，所以含有高浓度分子氢的电解还原水也可被视作具有还原力的能量水。另一方面，被吸附的部分原子氢储存到铂金内部，变成吸存式原子氢。被吸存到金属原子间的氢，一般认为处于原子状态，但也可把它看成是与金属内存在的氢是最小的原子，几乎可被所有金属吸收、储存起来。把氢吸存起来会扩张原子间距，是金属疲劳的原因。被吸存起来的原子氢在金属表面扩散和移动，溢出到金属表面的原子氢具有还原力。并且，原子氢相互结合后会产生分子氢（氢气）。因此，储氢金属可被看做是与有机抗氧化物质同样的具有提供原子氢能力的还原物质。
市面上销售的电解还原水制造装置大多使用钛板表面电镀铂金的电极板。铂金是一种被许可可作为食品添加剂的安全性金属，具有优异的产生氢的能力。自来水和天然水中含有钙、镁离子等各种各样的矿物离子。这些矿物离子在阴极表面得到电子后变成矿物原子。矿物原子具有自我构建形成矿物纳米粒子的特性。数个纳米程度的微细纳米粒子不会沉淀，只要条件适合的话能稳定分散存在水中长达数年以上。数个纳米程度的纳米粒子以很高比例保持着有很强活性的表面原子，具有很强的触媒（催化）活性。而且，由于其具有隧道效应等特殊的量子效应，所以其在工业产品、药品、化妆品、食品等许多领域上的应用研究工作正在广泛开展。电解还原水中，估计含有来自于原水的由各种矿物离子生成的矿物纳米粒子及矿物纳米粒子氢化物（图1B）。一般认为离子化倾向较弱的铂金、黄金、钒、钯等金属纳米粒子的存在时间比较长，但推断经过缓慢释放电子后就会恢复成原来的离子状态。最近已经知道离子化倾向较强的镁离子和钙离子也能在很强的还原作用下生成稳定的氢化物MgH2和CaH2。因为矿物纳米粒子也能释放被储存起来的氢，所以能释放出更多的电子和氢。实际上把MgH2和CaH2等氢化物作为能在水中徐徐释放氢的能量物质在氢燃料电池和抗氧化食品中的应用研究一直在进行中（请参考补充材料）。自来水和天然水中由于含有多种矿物离子、有机或无机化合物，因此一直以来都认为要解开以这类水为原水的电解还原水的作用机制并非一件易事，正因如此，我们就采用与自来水同等水平电导率的氢氧化钠（NaOH）溶液制成的电解还原水作为研究用的模型水，来研究其化学及生物学功能。如图1C和D所示，以NaOH溶液为原液的电解还原水在经过减压浓缩器进行浓缩之后，再用10000截留分子量的超滤膜进行分割发现，截留下来的部分中存在1～10纳米大小的铂金纳米粒子（图1C和D。请参考补充材料）。因为原水中基本上不存在铂金离子，所以可推断这些铂金纳米粒子是从铂金电极板上析出的。在电解还原水的模型水中，我们推断在微量的铂金纳米粒子的触媒作用下，活性氢能从分子氢中稳定地产生出来。因此证明了从铂金酸离子合成多种尺寸的铂金纳米粒子，且在分子氢与铂金纳米粒子同时存在的情况下能稳定地生成出活性氢。而且，经过从反应速度角度对这些合成的铂金
纳米粒子的活性氧类清除效果进行分析时发现，合成铂金纳米粒子具有与SOD酶同等水平的清除超氧自由基（O2.-）的效果。同时还以与抗坏血酸（维生素C）和谷胱甘肽酶等同等甚至更高的效率清除掉了最具危险性的羟自由基（·OH）。不但如此，虽然触媒效率比不上过氧化氢酶，但它仍可以清除过氧化氢（H2O2）（Kajita et al.,2007;Hamasakiet al.,2008）（图2）。铂金纳米粒子是一种物质，而且已明确它是具有类SOD活性、类过氧化氢酶活性、羟自由基清除活性的多功能抗氧化物质，与酶不同的是它很稳定，所以即使微量也可能具有生理活性。事实上，已经发现电解还原水模型水中所含2ppb左右的微量合成铂金纳米粒子延长了线虫的寿命（Yan et al.,2011）。
图2. 铂金纳米粒子的多功能活性氧清除活性。2～3纳米的合成铂金纳米粒子的二次反应速度在Hamasaki et al.,(2008)论文中被明确提出来。铂金纳米粒子具有像SOD酶那样的对超氧自由基的清除活性。同时还具有类过氧化氢酶活性。铂金纳米粒子对羟自由基的清除活性与最强效清除剂“抗坏血酸”等物质同等甚至更强。铂金纳米粒子除了能将分子氢活化成为活性氢以外，还能起到增强其他抗氧化剂的还原力的效果。铂金纳米粒子对抗氧化剂的自动氧化活性微弱。标注出来的数据是二次反应速度常数的Ks值。
另一方面，很多的天然温泉水都是有还原作用类的水，涌出来后会随着时间推移而逐渐老化，转变成为具有氧化作用的水（参考补充材料）。根据最新的行星形成理论，地球上的水来自于星云，原始地球可能被深达200km的含有大量水分的原始岩浆海所覆盖。被认为在地球诞生时存在的覆盖整个地球的大量水分的绝大部分现在已不存在了，这可能因为原始海洋的水在高热下被分解成氢和氧，氧飘散到宇宙中消失，氢则与铁结合后以铁氢化合物形式沉积到地核而造成的（Sakamaki et al.,2009）。
图3. 活性氢矿物纳米粒子还原水学说。 作为电解还原水和天然还原水的一般性作用机制来说，首先，水在电能、岩石能量或其他能量的作用下被还原，产生出活性氢（原子氢）和矿物纳米粒子。原子氢又生成可作为氢的供体发挥作用的弱还原力的还原物质“分子氢（蓄能分子的一种）”。另方面，蓄存了还原能量的矿物纳米粒子一边释放出电子，又一边缓慢解离成矿物离子。矿物纳米粒子通过触媒（催化）作用直接清除O2-、·OH及H2O2。矿物纳米粒子能够促进抗氧化剂及甲醇这类有机物质释放出原子氢，提高其还原性（力）。矿物纳米粒子氢化物能释放出可作为还原剂发挥作用的负氢离子。
地核内存在10%左右的氧以外的轻元素，可能这是由于原始地球曾属于还原性氛围的缘故（Huang et al.,2011）。因为人类活动非常活跃，所以地球表面的氧化状态日趋严重，从地球整体来看，地球内部深处仍处于缺氧状态，可看做现在仍保持着绝对性的还原状态。最近的研究发现，地下5000米深处栖息着与数m深的地下大致同等数量的微生物。由于光照射不到，同时氧气也稀薄，因此，地底生物是如何获取能量赖以生存的一直是个谜。1995年有报告指出，从2000m深的美国哥伦比亚河流域的地下抽取出来的地下水中，含有约60μM的氢气。估计这些氢气是地下水在玄武岩的作用下被还原后产生的。这显示地底微生物有可能依靠氢能量维持生命(Stevenset al.,1995)。后续的研究搞清楚了地底微生物正是利用化学性地把氢氧化来进行呼吸的，根本的能量来自于地球本身亦即岩石能量，由此命名为岩石营养生物，使地底下形成地球上最大的生命圈（参考补充材料）。传统上，生命体大体上被分为依靠阳光的光合成植物等独立营养生物，和以独立营养生物为食物赖以生存的从属营养生物。因此等于是发现了以无机物和水为能量来源的新的生命体。地下5000m深处的温度超过100摄氏度，在此栖息的微生物也可能是地球上最初出现的生命体，也成为生命起源相关研究的对象。日田天领水和诺地那水那样的天然还原水可能就是以还原性矿物或矿氢化合物一类的形式保存着地下的氢能量的一种水（参考补充材料）。在天然还原水中可能也存在含有分子氢的水，它们以与电解还原水相似的机制来发挥其还原作用。
另方面，有报告指出，一直以来由于还原力很弱而被忽视的体内还原物质分子氢能选择性地中和羟自由基和过氧亚硝酸盐一类具有剧烈反应活性的活性氧类，从而改善了脑梗塞模型大鼠的症状（Ohsawa et al.,2007）。后来，大量的关于分子氢对氧化应激相关疾病模型动物的症状有改善效果的研究成果发表出来，人类临床试验也已开始进行（参考补充材料）。本研究室也发表了内容为“分子氢诱导SOD酶和过氧化氢酶等抗氧化酶，从而降低了细胞内过氧化氢水平”的报告（Shirahata et al.,2011）。肠内及口腔内存在的氢气细菌能大量生产分子氢，血中浓度仅次于氧气和二氧化碳气体，但其生理功能长期以来不为人所知。期待通过以后的研究，能够证明分子氢及活性氢与一氧化氮一样，是担负体内氧化还原控制角色的重要因子。
我们为了综合说明电解还原水和天然还原水的作用机制，提出了活性氢矿物纳米粒子还原水学说（图3）（参考补充材料）。
电解还原水可以把它看做是“以电能方式把含有对人体无害程度数量的矿物离子的水转化变成矿物纳米粒子的水。电解还原水中的矿物纳米粒子能将分子氢转换成活性氢，其自身也能作为多功能活性氧清除剂发挥作用，同时它慢慢地慢慢地释放还原能量后又变回原来的无害的水。这也与至今未有饮用电解还原水后出现副作用报告这一点有关。另方面，天然还原水可能是储存了源自地球本身的还原能量的一种水。天然还原水的作用机制不明确的地方还很多，希望能和电解还原水一样得到更进一步的研究。
抗糖尿病效果
据2007年的日本全国健康营养调查结果，日本有2210万人（占全国人口的六分之一）是糖尿病患者或疑似糖尿病人。真性糖尿病主要分为两大类：1型胰岛素依赖性糖尿病和2型非胰岛素依赖性糖尿病。1型糖尿病起因于受到免疫细胞攻击的胰腺β细胞因氧化损伤造成的胰岛素缺乏。2型糖尿病则与精神压力、暴饮暴食及运动不足引起的肌肉和脂肪细胞的氧化损伤密切相关。电解还原水、日田天领水及诺地那水在取自仓鼠胰腺β细胞的HIT-T15细胞实验中，显示出清除细胞内活性氧、显著激活胰岛素分泌的作用。使用四氧嘧啶（1型糖尿病诱导剂）诱发的氧化损伤，在培养细胞和四氧嘧啶诱导1型糖尿病模型小鼠身上均得到了抑制（Li et al.,2002,2005,2010,2011）电解还原水、日田天领水及诺地那水在大鼠L6肌小管细胞中去除了活性氧，增强了细胞摄糖能力(Odaet al.,1999)。电解还原水、诺地那水及日田天领水通过对酪氨酸蛋白磷酸酶（一种氧化还原敏感蛋白）的活性进行抑制，促进胰岛素受体的磷酸化，激活PI3-激酶和Akt，促进糖转运体GLUT4向细胞膜移动（易位），从而提高摄糖能力(Shirahataet al.,2001,2007)。这些水减轻了2型糖尿病模型小鼠的葡萄糖耐受障碍(Gadek& Shirahata,2002;Osada et al.,2010)。 以自来水为原水的电解还原水改善了糖尿病模型小鼠的症状(Jin et al.,2006; Kim &Kim, 2006;Kim et al.,2007）。每天喝2公升诺地那水的411例2型糖尿病患者（平均年龄71.5岁）中的45%，血糖和HbA1c水平在饮用后第6天显著降低。在饮用更长时间后这些指标均进一步下降了。同时，血中胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇（LDL）和肌酐浓度也明显降低。并且，高密度脂蛋白胆固醇(HDL)水平则显著上升了。更长期地饮用诺地那水后，病情改善的患者比例进一步提高(Gadek,Li, & Shirahata,2006;Gadek,Hamasaki, & Shirahata,2009)。在中国吉林省长春市第一中央医院进行的开放式临床试验中，65例糖尿病患者和50例高血脂患者历时两个月，每天喝约2公升的日田天领水。结果，89%的糖尿病患者的血糖指标出现明显下降，92%的高血脂患者的血中甘油三酯与总胆固醇均显著降低（Osada et al., 2010）。此外，在福冈市的福冈德洲会医院开展了对29例2型糖尿病患者的双盲随机临床试验。连续6个月每天喝1公升的日田天领水后，患者尿中8-OH dG（体内氧化标记物）水平有了显著下降(Matsubayashi,Hisamoto,Murao, & Hara,2008）。还有在2008年11月至2009年9月间，在广岛大学进行的针对100名受试者的随机双盲临床试验中，每天喝2公升日田天领水，空腹血糖、血压、总胆固醇、LDL胆固醇、GOT·GPT·γ-GTP、甘油三酯指标、动脉硬化指标、尿酸指标及瘦素指标均得到显著下降，证实其具有抗代谢障碍症候群及改善便秘的功效(Higashikawa, Kuriya,Noda, & Sugiyama, 2009)。在临床试验表明，即使每天喝2公升的天然矿泉水也是对健康有益的。
还原水的其他生理效应
延长线虫寿命的效果
有关衰老的最新理论指出，生物体内有一个对延年益寿来讲最佳的活性氧水平，活性氧水平偏低或者过高都会缩短生存寿命（Brewer,2009）。我们发表的论文指出，电解还原水通过消除活性氧，从而明显地延长了线虫(Caenorhabditis elegans)的生存期限(Yan et al.,2010)。电解还原水中起到延长线虫生存期限作用的活性物质似乎并不是分子氢，而是ppb（10亿分之一）水平的铂金纳米粒子(Yan et al.,2011)。其他研究团队也发表过通过最佳浓度的铂金纳米粒子清除活性氧，从而延长了线虫寿命的报告（Kim et al.,2008;Kim,Shirasawa, & Miyamoto,2010）。
抗肿瘤作用
肿瘤细胞中一种不死基因端粒酶表达强烈，致使位于染色体末端的端粒根本不缩短，不引发衰老。在注入了电解还原水的培养基中培养肿瘤细胞时发现，端粒缩短，细胞的增殖受到了抑制（Shirahata et al.,1999）。而且，恶性肿瘤细胞通过分泌血管内皮细胞增殖因子VEGF，非常活跃地新生血管，不断增殖。电解还原水则通过去除细胞内的活性氧，抑制血管内皮生长因子的遗传基因表达及分泌，从而抑制了肿瘤性血管新生（Ye et al.,2008）。电解还原水抑制了癌细胞和微生物的增殖（Hamasaki et al.,2005; Komatsu et al.,2001）。此外，在有谷胱甘肽酶共存的情况下，诱发了人类白血病HL60细胞的凋亡（Tsai, Hsu, Chen, Ho, & Lu,2009）。电解还原水通过诱导K562白血病细胞向巨核细胞（正常细胞）分化，显示出具有抗肿瘤作用（Komatsu et al.,2003）。含有铂金纳米粒子的电解还原水强力地抑制了致癌物质3-甲基胆蒽和佛波醇酯引起的NIT3T3细胞的形质转换（癌变），由此可期待其具有预防致癌的效果（Nishikawa et al.,2005）。
抗動脈硬化効果
电解还原水抑制人类LDL的Cu2+离子催化引起的氧化，在喂食了高脂肪食品的小鼠身上，成功控制了血中中性脂肪浓度，由此可期待它具有抗高脂血症的功效（Abe et al.,2010）。另外也有报告指出添加了分子氢的水能抑制动脉硬化（参考补充材料）。
抗神经变性症功效
电解还原水抑制了氧化应激引起的神经细胞凋亡（Kashiwagi et al.,2005）。添加分子氢的水也显示出多种多样的抗神经变性病的功效(参考补充材料）。
电解还原水在血液透析中的应用
近年来，为确立起使用电解还原水的新型透析疗法，电解还原水在血液透析中的应用研究正如火如荼地进行中 (Huang, Yang,Lee, & Chien,2003; Huang et al.,2006,2010; Nakayama etal.,2007,2009,2010;Zhu et al.,2011)。临床显示，采用电解还原水的电解水透析疗法进行治疗，能减轻透析带来的种种副作用。
对化疗药物的副作用的抑制作用
添加氢气的水能抑制化疗药物产生的副作用（参考补充材料）。
增强水通道蛋白渗透性的效果
最近有报告指出，日田天领水中所含的可用有机溶剂提取且无法稳定冻结的特殊成分能增强对水向细胞的渗透性起调节作用的水通道蛋白（水通道）的活性，从而促进水向细胞内部的渗透速度(Kitagawa,Liu,and Ding et al.,2011)。这暗示，介由水通道蛋白来促进水的移动的那种成分，通过激活细胞的免疫应答，可能对若干种慢性病具有预防或治疗的效果。
其他多种多样的功效
Naito et al.,(2002)曾经发表论文指出，长期用电解碱性水喂养大鼠，对阿司匹林诱导的胃黏膜损伤有抑制作用。有关论文显示，电解水素水不具有突变诱导性、遗传毒性及亚慢性经口毒性，很安全（Saitoh,Harata,Mizuhashi, Nakajima, & Miwa,2010）。电解还原水对四氯化碳诱导的小鼠肝损伤具有保护作用（Tsai et al.,2009）。碱性离子水改善了实验动物的代谢性酸性血症(AboEnein, Gheith, Barakat,Nour, & Sharaf,2009)。电解还原水也对宿醉有抑制作用(Parket al.,2009)。在巴基斯坦罕萨村的村民们长期饮用的罕萨水中发现的二氧化硅氢化合物，对四氯化碳诱导的小鼠肝脏毒性有抑制作用(Tsu et al.,2010)。
近几年，大量研究论文显示，电解还原水中的一种成分“分子氢”对多种多样的氧化应激相关疾病有抑制效果（参考补充材料）。我们认为，不只是电解还原水与天然还原水，因分子氢、矿物纳米粒子、矿氢化合物等的作用而显示有还原力的水，同样也可纳入到还原水范畴中。根据目前为止有关还原水的研究已被证实的主要功能，我们将其归纳整理了出来，如图4。不过，这并非代表图中所示每种还原水对应的全部功能都已经被证实，期待以后有人来做更进一步的研究。
总结与展望
根据积累起来的证据来看，还原水是有益健康的水，显示对糖尿病、癌症、动脉硬化症、神经变性疾病、过敏症以及血液透析副作用等与氧化应激相关的疾病具有抑制作用。清除活性氧的还原水的作用机制很复杂。电解还原水含有分子氢和矿物纳米粒子。现已逐渐清楚分子氢是一种能诱导抗氧化酶的基因表达的新型氧化还原控制因子。分子氢有可能是在金属纳米粒子的触媒（催化）作用下，转变成具有很强还原性的活性氢，然后在体内发挥作用。矿物纳米粒子本身也是新型多功能抗氧化剂。矿氢化合物纳米粒子与抗坏血酸（维生素Ｃ）一类的有机抗氧化物质等属同样的还原性物质，也是还原水中活性物质的候选对象。天然还原水可能含有上述活性物质的一种或多种，从而显示出具有还原作用。有关电场、磁场或光照法对水进行活化的方法的更进一步的研究，可能对研发有益我们健康的高能量水大有助益。还原水通过净化羊水和血液，有可能改善妊娠妇女的健康状态以及抑制因环境污染对胎儿造成的伤害。
癌症、糖尿病、动脉硬化症、神经变性疾病和过敏症等与氧化应激相关的疾病大多属于多种病因叠加影响造成的，所以传统的分子靶向药物很难有效对付它们。笔者之所以开始研究还原水，乃是因为当时有研究报告指出，仅仅依靠日常饮用还原水来替代自来水，上述棘手难治的疾病就得到了改善。后来，我们根据“电解水中的分子氢以某种机制被活化而生成的活性氢能清除导致氧化应激相关疾病的因素之一的“活性氧”，从而使身体平衡得以恢复”而提出了活性氢还原水学说，接着又进一步发现矿物纳米粒子也有关联，于是将该学说发展成为“活性氢矿物纳米粒子还原水学说”。还原水能被身体快速吸收，活化体内所有细胞，从而可能对身体平衡的维持或恢复带来帮助。还原水方面的研究工作目前以瑞典的卡洛琳斯卡研究所为代表，世界各国已开始认真的研究。传统的抗氧化物质在释放活性氢用来清除活性氧之后，变成促氧化剂来发挥作用，于是反过来又加强了氧化应激，具有双刃剑的性质。而还原水主要作为仅具有还原性的温和的抗氧化物质，有可能将来会广泛普及到全世界。
还原水有改善食品口感、流变以及保质效果的作用，可能对食品行业做出贡献。工业上，电解还原水可作为清洗用水被利用于半导体零件的防锈上。在环保领域，利用还原水可营造还原性氛围的特性，可能有助于抑制腐败菌及有害菌的增殖，以及改善河流、湖泊水质。地球诞生之时就处于富含氢气的还原性氛围中，因此推测地球上最早出现的原始细胞就诞生在富含分子氢的还原水中(Tianet al.,2005)。通过对还原水及水本身的更深入研究，也许能帮助我们解开生命起源之谜。
致谢词
在还原水方面的联合研究工作中，得到了株式会社日本多宁的森泽绅胜先生和株式会社日田天领水的石井嘉时先生在专业上及财政上的大力支持，在此深表感谢。我们就电解还原水的抗糖尿病效果的研究，曾得到日本科学研究赞助基金（科研费No.11876073）的部分支持。同时，对在临床研究上给予我们大力支持的河村宗典博士（协和医院）和Zbigniew Gadek博士（德国诺地那），也一并在此表示衷心的谢意。
Supplementary information(补充材料)
本论文相关的补充材料可以在线doi:10.1016/j.tifs.2011.10.009阅读。
（本论文是在发表于欧洲学术杂志上的原论文
（Sanetaka Shirahata,Takeki Hamasaki andKiichiro Teruya：Advancedresearch on the health benefit of reduced water.Trends in Food Science &Technology 23(2012)124-131 ）基础上进行了部分充实、修订。修订日期2012年3月5日。）
参考文献（篇幅所限，省略）
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小编注：
电解还原水也称“电解水素水”，富含氢气，呈碱性，有抗氧化作用，
对改善肠胃、改善排便的作用被厚生劳动省认可。
肠胃状况是人体健康状况的晴雨表！
许多肠胃症状均与水有关！
水不仅是生命之源，也是健康之本。
健康，从水开始！
但针对几种人，我们不建议购买多宁产品：
1.购买以后难得机会使用电解水机的人。
（平时很少在家做饭、吃饭的人）
2.总要煮开之后才喝水的人。
（煮饭、烹饪、偶尔享受茶饮及咖啡除外）
3.坚信自己绝对不会生大病的人。
4.以购买便宜货为人生乐趣的人。
5.只把电解水机当做一般饮水机的人。
6.有肾衰竭、钾排泄障碍、无酸症的人。
7.不接受电解还原水（电解水素水）养生理念的人。
8.以为电解还原水是神仙水而放任自己饮食的人。
