人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氫氣對疾病治療和健康促進的神奇效應，紐小編了解到含氫氣水能作為攝取氫氣的理想方法！

 

1932年，科學家發(fā)現(xiàn)對普通水進行電解，氕優(yōu)先在電極上放出，因此在水被連續(xù)進行電解時，氘會富集在電解液中，用適當方法電解老電解槽中的富氘水溶液，就可以獲得純的氘氣。

 

由于原子能技術的需要，用鈾作為原料的原子反應堆中，需要用重水作中子減速劑，這一技術需求促進了濃縮氘的研究，后來發(fā)展出另外兩種方法。一種方法是水分級蒸餾。重水和輕水在沸點上有少許差別，重水沸點在常壓下是101.42度，但是這種方法需要深度蒸餾，需要的水蒸氣量非常大，能耗非常高。另一種方法是普通水通入氫氣進行催化交換，可以使水中的氘濃度超過氫氣中氘濃度3倍。從重水中可以進一步制備出氘氣。

 

認識氘的生物學效應首先要了解同位素效應。同位素效應是由同位素質(zhì)量差所引起的物理化學性質(zhì)的差異。同位素效應是一種物理現(xiàn)象，它影響分子擴散速率、化學反應速度以及拉曼和分子紅外光譜的位移等。

 

經(jīng)典化學概念認為，相同元素同位素核外電子數(shù)量和排布均相同，同位素及化合物的化學性質(zhì)應該相同。但是，由于同一元素不同同位素之間存在質(zhì)量差異，它們的物理化學行為會表現(xiàn)出一定差異，這種差異被稱為同位素效應。同位素效應產(chǎn)生的根源是同位素在質(zhì)量和核自旋之間的差異造成的。不同同位素之間質(zhì)量相對差越大，同位素效應越大。因為氫原子量最小，其同位素質(zhì)量相差相對更大，其化學物理性質(zhì)差異也越大。例如重水和輕水在許多性質(zhì)存在微小但可察覺的差異。

 

關于同位素效應產(chǎn)生的原因，最重要的理論解釋是零點能。零點能是指量子在絕對溫度的零點下仍會保持震動的能量，這個振動幅度會隨著溫度增加而加大。零點能是指原子處于最低能級時的能量。由于分子固有振動頻率正比于（1/m）的平方根，所以同一元素，越重的同位素如氘的振動頻率越小，零點能也就越低。因為零點能更低，重同位素化合物更穩(wěn)定，或者說破壞重同位素形成的化合物需要較大能量。例如因為氘的零點能低，所以重水的結構更穩(wěn)定。氘組成的其它化合物如蛋白質(zhì)等有機物也具有同樣的性質(zhì)。這大概是有人提出氘會影響生物功能的原因。

 

同位素效應大致分為物理、熱力學和動力學同位素效應三個方面，熱力學同位素效應主要研究化學平衡和相平衡過程的效應。動力學同位素效應主要研究化學反應速度方面的效應。近年來，同位素效應已經(jīng)深入氘生命過程的研究，形成生物學同位素效應新領域。

 

1933年，當時只有極微量重水，Lewis就研究了重水對煙草種子發(fā)芽的影響。他發(fā)現(xiàn)50%的重水能顯著抑制煙草種子發(fā)芽速度，在100%的重水則完全不能發(fā)芽。隨后他發(fā)現(xiàn)>30%重水對蝌蚪和金魚沒有明顯作用，但是在92%重水中1-2小時這些動物就會死亡。用0.66g純重水分3此給小鼠喝，小鼠立刻表現(xiàn)為醉態(tài)。葡萄糖在重水重發(fā)酵為乙醇的速度比普通水慢9倍。

 

后來科學家研究過重水對各類物種的同位素效應。許多單細胞生物如藻類和細菌在一定條件下可以在純重水中生存和繁殖，其中研究最多的是藍藻。把藍藻接種氘70-100%重水重，首先觀察到完全或部分休眠狀態(tài)。完全休眠階段不生長不繁殖，部分休眠階段部分細胞生長但都不分裂。部分休眠期生長的細胞個頭會非常大，有的達到幾十上百倍，甚至變形破裂。經(jīng)過休眠期后，藍藻能適應重水環(huán)境，停止休眠。休眠期可達數(shù)十數(shù)百小時，不同細胞類型休眠時間不同。過了休眠期，藍藻會突然恢復生長分裂，但是生長分裂的速度仍然低于正常50%。一些大型細胞經(jīng)過幾次分裂體積也恢復正常。把已經(jīng)適應重水的藍藻放回普通水培養(yǎng)，細胞會再次經(jīng)歷一次休眠期，然后再正常生長分裂。

 

重水對海膽卵受精也能產(chǎn)生影響，隨著重水比例增加，受精比例逐漸減少。重水對植物生長也有影響，隨著重水濃度增大，植物發(fā)育就極不正常。例如隨著濃度增加，煙草生長會逐漸緩慢。重水對動物的影響更大。有人曾給小鼠從出生開始喂30%的重水，一年后，小鼠體液中重水比例達到25%，腦組織含量達到10%，雖然各方面表面上生長正常，但小鼠喪失了生育能力。急性超過30%高濃度重水能使小鼠出現(xiàn)皮毛粗糙、易驚嚇、體重迅速下降和驚厥等表現(xiàn)。非常高濃度重水可以體溫下降和昏迷而死亡。

 

如果狗血中重水比例達到25%，會出現(xiàn)貧血、心衰等表現(xiàn)，重新飲用普通水，這些表現(xiàn)會很快消失。重水的生物學效應主要表現(xiàn)為抑制代謝速度，生物個頭越小，越容易達到平衡，但對大型生物的影響往往存在部位的差別，也容易導致整體代謝不平衡，更容易導致病理改變。另外由于代謝速度的影響，重水往往更容易影響造血和生殖等代謝旺盛的系統(tǒng)?？紤]到重水的代謝抑制效應，很早就有學者開展用重水治療癌癥的研究。1936年，有學者開展用重水治療腫瘤的研究。分別給小鼠飲用15%和25%重水的水，發(fā)現(xiàn)飲用25%重水小鼠腫瘤生長最慢，對照組生長最快。

 

相對于重水的生物學效應，現(xiàn)在也有人開展低氘水生物學效應的研究，認為低氘水對人好處主要的邏輯是，氘含量過高的水對代謝不利，特別高比例氘甚至能威脅生命，也就是說氘水是有毒的。既然氘水有毒那么，氘含量低的水或說低氘水可能對健康有利。而普通水的氘含量比較高，達到2.4g／L，如果把這個比例降低到某個水平，可能對身體帶來好處。這就是低氘水有利健康的最合理推測，不過推測需要用研究證據(jù)來確認。

 

中國和匈牙利少數(shù)學者的一些研究發(fā)現(xiàn)，低氘水對人類腫瘤有一定抑制作用。關于低氘水對腫瘤治療作用存在兩個問題，一是高濃度有害不等于低濃度也有害，許多高濃度有害的物質(zhì)，低濃度是有利甚至有重要功能。例如高壓氧氣的毒性非常強，但正常情況下人類生存不能離開氧氣。另外，高濃度重水對腫瘤生長也有抑制作用，那么低氘水對腫瘤的作用是什么道理。