Hydro phân tử là gì?

So sánh các hoạt động oxy hóa của oxy phản ứng
(Trích dẫn được sửa đổi từ tài liệu tham khảo Setsukinai K, et al, 2003)

1.3 Hoạt động sinh học của hydro phân tử

Tác dụng sinh học của hydro phân tử đã thu hút sự chú ý đáng kể trong những năm gần đây. MiZ, một nhà tiên phong trong các công nghệ liên quan đến hydro, đã nghiên cứu tiềm năng của H₂ trong nhiều thập kỷ. Người ta phát hiện rằng các đặc tính chống oxy hóa của nước kiềm ion hóa, chứa một lượng nhỏ hydro phân tử hòa tan, có thể mang lại nhiều lợi ích sức khỏe.

Năm 2005, nghiên cứu cho thấy rằng uống nước giàu H₂ (1.6 ppm) bảo vệ chuột khỏi tổn thương gan do oxy hóa gây ra bởi một chất oxy hóa (Yanagihara et al., 2005). Các nghiên cứu sau đó tiết lộ rằng tiêu thụ nước giàu H₂ qua đường uống cải thiện các chỉ số oxy hóa lipid và điều chỉnh các gen liên quan đến quá trình redox (Nakai et al., 2011). Những phát hiện này nhấn mạnh các đặc tính chống oxy hóa độc đáo của hydro phân tử, nhắm mục tiêu chọn lọc các loại oxy hoạt tính có hại như ·OH và ONOO⁻, trong khi không ảnh hưởng đến các ROS có lợi như O₂⁻ và H₂O₂.

1.4 Dược động học của hydro phân tử

Hydro phân tử hòa tan trong nước có độ tan khoảng 0.8 mM (1.6 ppm) ở điều kiện bình thường. Trong cơ thể sống, H₂ được sản xuất tự nhiên bởi vi khuẩn đường ruột trong đại tràng. Hydro nội sinh này được thải ra qua hơi thở hoặc cùng với các khí khác.

Khi uống nước giàu H₂, hydro hòa tan khuếch tán vào các mô và cơ quan gần dạ dày. Một phần hydro được hấp thụ vào máu và phân phối khắp cơ thể, nơi nó phát huy tác dụng chống oxy hóa. Nghiên cứu của MiZ cho thấy rằng nồng độ hydro trong các mô phụ thuộc vào phương pháp sử dụng (như uống, hít, tiêm tĩnh mạch) và thay đổi ở các mô khác nhau (Liu et al., 2014). Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc chọn phương pháp đưa vào phù hợp nhất dựa trên cơ quan hoặc tình trạng cần điều trị.

http://www.nature.com/articles/srep09629
http://www.nature.com/articles/srep05485#change-history

Nồng độ hydro trong mô trong trường hợp quản lý hydro phân tử thông qua các đường quản trị khác nhau
(trích dẫn trích dẫn từ tài liệu tham khảo Liu C, et al, 2014)

1.5 Động học nội bào của hydro phân tử

Một trong những đặc tính đáng chú ý của hydro phân tử là tốc độ khuếch tán nhanh trong các sinh vật sống. Không giống như nhiều chất chống oxy hóa, H₂ dễ dàng vượt qua màng tế bào và tiếp cận các bào quan như ty thể và nhân. Điều này cho phép hydro trung hòa các ROS có hại như ·OH tại các vị trí mà stress oxy hóa thường phát sinh.

Ngược lại, các chất chống oxy hóa thông thường như vitamin C (tan trong nước) và vitamin E (tan trong mỡ) có khả năng tiếp cận hạn chế đến một số khoang tế bào. Kích thước nhỏ và điện tích trung tính của hydro cho phép nó di chuyển qua cả môi trường ưa nước và kỵ nước, làm cho nó trở thành chất chống oxy hóa nội bào hiệu quả (Ohta et al., 2012).

Phân tử hydro có thể vượt qua màng tế bào tiếp cận ty thể và nhân để chống oxy hóa

1.6 Cơ chế hoạt động của hydro phân tử

Hydro phân tử thể hiện một loạt các tác dụng sinh học vượt xa khả năng chống oxy hóa. Ngoài việc loại bỏ các ROS có hại, H₂ còn:

• Giảm viêm
• Bảo vệ khỏi apoptosis (chết tế bào theo chương trình)
• Giảm phản ứng dị ứng
• Cải thiện chuyển hóa lipid
• Bảo vệ thần kinh
• Điều chỉnh các đường tín hiệu nội bào

Những tác dụng đa dạng này cho thấy rằng lợi ích của H₂ không chỉ giới hạn ở khả năng loại bỏ ROS. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện rằng hydro phân tử còn ảnh hưởng đến biểu hiện gen và tín hiệu nội bào, đóng góp vào các lợi ích sức khỏe toàn diện của nó.

1.7 Độ an toàn của hydro phân tử

Hydro phân tử được coi là cực kỳ an toàn để sử dụng cho con người. Nó được sản xuất tự nhiên bởi vi khuẩn đường ruột và không tích lũy trong cơ thể. Các nghiên cứu đã chứng minh không có độc tính ngay cả ở liều cao. Ví dụ, chuột tiêu thụ 20 ml/kg/ngày nước giàu H₂ trong 28 ngày không có bất kỳ tác dụng phụ nào (Saitoh et al., 2010).

1.8 Tài liệu tham khảo

• Kurokawa R, et al (2015); Med Gas Res, 5: 13.
• Liu C, et al (2014); Đại diện khoa học, 4: 5485.
• Nakai, Y, et al (2011); Sinh học Biosci Biotechnol, 75: 774-776.
• Ohsawa I, et al (2007); Nat Med, 13: 688-694.
• Ohta S. (2012); Biochim Biophys Acta, 1820: 586-594.
• Saitoh Y, et al (2010); Toxicol Ind Health, 26: 203-216.
• Setsukinai K et al (2003); J Biol Hóa, 278: 3170-3175.
• Yanagihara T, et al (2005); Sinh học Biosci Biotechnol, 69: 1985-1987.