富氢水研究进展这是陕西国际商贸学院的一篇综述文章。陈革豫,丁芳芳. 富氢水的应用研究进展[J]. 陕西农业科学. 2020(07) :86-89 。
文章对国内的研究有比较全面的综述，特别是对相关专利进行了整理，对了解这个领域的国内情况有帮助。阅读本文章需要注意，氢气的领域不只是氢水，还有氢气吸入的方法。国内目前研究氢气效应的文章也有许多。作者采用的检索方法存在漏洞。更不用说氢气医学研究的国际研究比国内更多，但作者没有进行整理。这对于了解整个领域非常有问题。
综述富氢水近年来的研究进展、应用现状及发展态势,以期为富氢水进一步的研究和应用提供参考。方法：通过查阅文献和专利检索,对富氢水近年来的研究和应用进行分析。结果：富氢水的制备在一定程度上已经相对比较成熟,解决了如何使氢气在水中富集并稳定存在的难题,保证运输;富氢水的应用主要集中在医学、农业、体育以及美容领域,并在各领域都有着良好的应用和发展前景。结论：富氢水作为氢气生物医学研究领域中的典型代表,结合氢气的选择性中和毒性自由基的作用,在医学领域有较大的发展空间。而近年来其在体育、农业、美容等相关领域的进一步应用和研究,也推动着富氢水新的发展方向。
1、富氢水简介
富氢水中含有一定浓度的氢气，名字来源于日语原名" 水素水"，又名"氢水"。氢气是一种无色无味且密度小于空气的双原子气体分子，难溶于水，可以用排水集气法来进行收集。常温下，氢气的性质相对比较稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当在一定条件( 如点燃、加热、使用催化剂等) 下 时，可能发生剧烈的反应，遇到火源时可能会引起爆炸。基于此，一开始富氢水制备的技术难题主要是如何保持水中相对较高且稳定的含氢量。国内的纳米气液混合技术采用物理方法使水分子均匀地包裹氢分子，从而使氢气和水形成某种稳定的状态，攻克了氢气在水中难以富集和稳定的难题，得的富氢水中氢气浓度高，稳定性能好。
2 富氢水研究的文献分析
近年来，研究者在富氢水的应用和开发上提供了更多的研究成果和进展。通过检索中国知网 数据库 ，查询近年来关于 富氢水的相关研究论文，选择医药卫生科技作为 文献分类目录，以"富氢水"或含" 氢气" 作为搜索 关键字，共检索到文献 452 篇。近 10 年 发表论文 情况如图 1。
同样地，选择农业科技作为文献分 类目录，以" 富氢水" 或含" 氢气" 作为搜索关键 字，共检索到文献 100 篇。近 10 年 发表论文情况 如图 2。由图 1 和图 2 可以看出，到 2017 年前后， 有关富氢水的研究报道呈现较好的态势，有越来 越多的研究者开始关注富氢水并进行研究。
富氢水的研究要追溯到 2007 年，Ohsawa等 人研究发现 H2 可选择性地中和过氧亚硝基阴离 子( ONOO - ) 和羟自由基( ·OH) ，清除过量的活 性氧( ROS) ，进而可以缓解由脑缺血引起的氧化 损伤，自此，氢气的相关研究渐渐被人们所关注。 近年来，对于富氢水和氢气的应用研究大多集中 在医学、体育、农业和美容等相关领域。
2.1 富氢水在医学领域的应用现状
在研究中发现，氢气具有较为突出的改善作 用，且可广泛改善多种疾病，但大多数研究仅停留 在动物实验阶段，其实际的临床效果尚未被证实 或报道。有研究称，氢气被用于各种不同的疾 病模型及其改善研究，其中，包括缺血再灌注损 伤、糖尿病、癌症防治、创伤性脑损伤以及慢性阻 塞性肺疾病等，其改善作用显著，研究进展迅速， 具有较为广阔的临床应用前景。扈红蕾等人对富氢水在黄曲霉毒素 B1 ( AFB1) 致大鼠肝损伤模型中的抗损伤作用进行 了研究，研究表明，富氢水可减轻 AFB1 所致大鼠 的肝损伤，其机制可能与富氢水能减轻 AFB1 引 起的氧化应激、抑制 MAPK 信号转导通路的激活 相关。同时，也有研究表明，高浓度的氢气对 减轻大鼠创伤性脑损伤有一定作用，其改善机制 可能与氢气的抗凋亡和抗氧化的应激作用相关。 时倩等人综述了氢气在心血管疾病中的防治 作用，表明氢气可有效清除羟自由基，具有选择性 抗氧化作用，对动脉硬化和器官炎症等方面具有 有效的防治作用，因而，其可能作为新型的抗氧剂 对心血管疾病具有一定的改善作用。此外，还有 富氢水与中医药相结合用于疾病防治中的报道。 姚欢等人研究了富氢水联合香砂六君子丸对 功能性消化不良大鼠的影响，以体质量、胃排空 率、小肠推进率、胃动素、胃泌素、胃促生长素为评 价指标，以期来评价富氢水联合香砂六君子丸后 对功能性消化不良大鼠是否有协同改善作用。结 果表明富氢水联合使用后确有一定的协同改善的 作用。富氢水在医学领域的研究颇为广泛，使用 范围较广，但大多数研究仅停留在动物实验阶段， 后期应进一步对其临床应用进行研究，具有良好 的开发应用价值。
2. 2 富氢水在体育领域的应用现状
富氢水作为一种可饮用水，在体育领域的研 究也较为广泛。张双双等人研究了中等强度 耐力训练大鼠在自由饮用富氢水一段时间前后， 其氧化应激损伤指标和抗氧化指标的变化情况， 结果表明，自由饮用富氢水 8 周，大鼠的运动性氧 化应激引起的脂质过氧化损伤显著降低，且显著 提高了大鼠的抗氧化能力，进一步说证明富氢水 对运动性氧化应激损伤具有一定的保护作用。邹 仙等人通过观察对力竭运动后即刻给予葡萄 糖、富氢水以及联合使用葡萄糖 - 富氢水前后，大 鼠丙二醛、肌糖原以及运动耐力的影响情况，进而 评价力竭后补充富氢水对疲劳的恢复情况，结果 表明，葡萄糖和富氢水联合使用后能有效降低血 清丙二醛，增加腓肠肌肌糖原，增加运动耐力; 单 独给予葡萄糖时，仅能增加肌糖原; 而单独给予富 氢水时，仅能降低血清丙二醛。欧明毫等人的 研究表明，女子柔道运动员在大强度训练后，机体 补充富氢水能显著降低自由基水平，提高抗氧化 酶活性，增强总抗氧化能力，富氢水可能对于大负 荷训练后所导致的机体脂质过氧化具有一定的保 护作用。
2. 3 富氢水在农业领域的应用现状
近年来，富氢水除在医学和体育方面有较多 应用以外，其在农业领域也有相关的研究。其中， 宋韵琼等人综述了氢气在农业上的相关应用， 其中包括氢气能调节植物的生长发育，能改善土 壤环境等。丁芳芳等人对比了使用富氢水和 自来水浇灌当归植株对其生长的影响，结果表明 富氢水灌溉当归，能使当归的株高、叶宽、根系的 生长及当归产量显著提高，富氢水浇灌对当归的 生长有积极作用。张海那的研究表明，富氢水 可以调控黄瓜幼苗的生长发育，并且可平衡细胞 内的氧化还原，进而降低盐胁迫下植物氧化损伤的程度。这些研究均表明富氢水在农业种植方面 有良好的利用和发展空间，但目前实验研究中关 于富氢水的作用机理尚未完全清楚，将是未来进 一步研究的重点。
2. 4 富氢水在美容领域的应用现状
有关富氢水在吕平平等人报道了富 氢水在皮肤美白方面可能具有的作用，其研究基 于富氢水良好的抗氧化性，针对富氢水对酪氨酸 酶活性的抑制作用进行了研究，研究表明富氢水 具有良好的抑制酪氨酸酶的活性，其可能在化妆 品领域有更好的应用。周平等人的研究表明， 富氢水可以促使放射性导致的皮肤损伤后的愈 合，其作用机制可能跟氧化损伤以及炎性反应等 相关。
3 富氢水研究的专利分析
当前，富氢水已在美白、疾病改善、生活饮用 水等领域广泛应用。专利作为技术信息最有效的 载体，囊括了 90% 以上的最新技术情报，因此，通 过对富氢水领域的相关专利进行分析，能够了解 当前富氢水的技术研究态势、主要研制单位以及 当前研究热点等。
3. 1 专利申请分析
基于国家知识产权局专利数据库，以富氢水 为关键词，检索近 20 年 的中文专利文献，检索截 止日期为公开日在 2020 年 3 月 11 日之前的中文 专利，在去除外观设计后，共计检索出 721 件相关 专利。近 20 年 中文专利申请数量统计情况可见 图3，表明在2005 年至2010 年，专利申请量较少， 富氢水领域相关技术应处于萌芽阶段; 在 2010 年 至 2013 年，专利申请量稳步增长，该阶段富氢水 领域相关技术应处于稳定发展阶段; 在 2014 年 后，专利申请量快速增长，说明富氢水的研究及应 用应处于高速发展阶段。2018 年后，专利数量明 显下落，则可能是由于专利公开的滞后性导致。 而在检索中发现，国内最早的富氢水技术是由林 贤司、大瓦智里于 2005 年申请的富氢水生成方法 及富氢水生成器。 此外，本次检索中，富氢水相关专利申请类型 中，发明专利有 296 件，占分析样本的 41% ，如图 4 所示。
3. 2 专利技术分析
基于对富氢水相关专利的申请情况分析，进 而对专利技术内容进行了查阅分析，以期了解富 氢水的技术发展趋势和研究热点。 其中，在检索的专利中有关富氢水制备的较 多。早期的富氢水制备的相关专利采用烧结 的镁颗粒，投入饮料水中即制备含氢丰富的富氢 水，通过饮用或涂布于皮肤，以改善因皮肤的老化 而产生的色斑、皱纹。随后，有报道通过物理方法，首先去除水中大量的氧气及其他气体，然后 再向水中通入氢气，以制备富含氢的饮料，用于食 品饮料领域。进而，有通过水电解装 置，以制备富氢水，提高富氢水在生活中应用的便 利性。更进一步地，通过制备制氢棒，以便使用者 可以简单且有效地将通常的饮用水直接转变为可 以饮用的富氢水。随着富氢水制备技术的逐渐成 熟，富氢水机、富氢水杯等应运而生。 这些专利中关于富氢水的应用，基本集中在 其对疾病的改善、美容、保健等相关领域，随着富 氢水在这些领域的不断发展，逐渐被人们所接受 和认可，如何提高富氢水的品质、提高富氢水饮用 安全、拓展富氢水的应用领域、降低制备成本等， 逐渐成为人们关注的焦点。如，西安交通大学公 开一种廉价制备长效富氢水的方法; 第二军医大学通过动物实验，验证了富氢水可以作为预防实验性自身免疫性脑脊髓炎的治 疗药物; 上海市农业科学院，发现应用富氢水延长斑玉蕈货架时间和提高其品质的方法。
4 讨论与展望
综上所述，氢气在选择性抗氧化、抗凋亡以及 抗炎等方面的作用是可以肯定的，而在日本以及 一些欧美市场，已经有富氢水相关的可饮用水，市 场规模和经济效益可观。富氢水在医学、农业、体 育以及美容等相关领域的应用也是具有较大潜力 的，富氢水制备的难题已经迎刃而解，后期研究的 重点应集中在富氢水对疾病防治的临床应用疗 效、在农产品种植中的作用机制、体育运动前后改 善机体的机制以及美容美白方面的应用效果和原 理的确证，只有明确的作用机制联合明确的疗效， 才能为富氢水的开发和应用添砖加瓦。
