⊙文 劉慧卿 王琳 解立斌 文贇
1.河北云悅生物科技有限公司;2.河北諾氫科技有限公司;3.石家莊學院
將各種影響人體生命狀態(tài)的物質的生長、加工過程與氫元素進行深度結合,從而促使其保持原始天然的生命狀態(tài)和屬性,進而保持其生物活性的系統(tǒng)性技術方法,即為氫覓自然生態(tài)還原技術【NERT】。
許多微生物可以通過氫化酶產生或分解氫氣,即具有氫氣代謝的能力。早在1896年,Jackson等就發(fā)現(xiàn)藍藻Anabaena具有放氫現(xiàn)象(Jackson,1896)。藍藻是含葉綠素a、但不含葉綠體(區(qū)別于真核生物的藻類)且能進行產氧光合作用的單細胞原核生物,它的出現(xiàn)使整個地球大氣從無氧狀態(tài)發(fā)展到有氧狀態(tài),從而孕育了好氧生物的進化和發(fā)展。這是氧氣與氫氣共存于同一生物體的最早證據(jù)。
氫化酶被發(fā)現(xiàn)是在20世紀30年代(Stephenson,1 9 3 1)。幾年后,G a f f r o n等研究發(fā)現(xiàn)綠藻Scenedesmussp.D.3在“暗反應”中可以氧化氫氣并固定二氧化碳(Gaffron,1939&1940),或在光照下釋放氫氣(Gaffron,1942)。綠藻的細胞與高等植物相似,有細胞核和葉綠體,也有相似的色素、貯藏養(yǎng)分及細胞壁的成分,其色素中以葉綠素a和b最多,還有葉黃素和胡蘿卜素,故呈綠色。這是最早在低等真核細胞中發(fā)現(xiàn)氫氣代謝。
高等真核生物葉綠體氫氣代謝的研究相對進展緩慢。1946年,Boichenko發(fā)現(xiàn)分離出的葉綠體可以產生氫氣,并推測在某些高等植物體內也存在氫化酶(Boichenko,1946)。1964年,Renwick等發(fā)現(xiàn)冬黑麥、蘿卜、豌豆、西紅柿等高等植物的種子萌發(fā)可以產生氫氣(Renwick,1964),并證明這并非是種子攜帶的微生物污染而造成的。
1982年,Mal’tsev S.V.發(fā)現(xiàn)離體豌豆葉綠體能夠產生和消耗氫氣,但并無后續(xù)研究,有關高等植物吸氫酶活性也只有這1篇報道(Mal'tsev,1982)。近年來,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)水稻、苜蓿和擬南芥等高等植物均可產生內源性氫氣(Xie,2012;Zeng,2013;Jin,2013),在植物的基因組中也發(fā)現(xiàn)一些基因與氫化酶基因同源,并監(jiān)測到植物中這些推測的氫化酶基因表達的變化,但尚缺少這些基因蛋白表達水平的確認和氫化酶功能的確認。
腸道氣體代謝涉及多種過程,如氣體產生、利用、排泄等。為理解腸道氣體功能,很有必要梳理腸道內氣體的生理學特征,尤其是氣體產生量、消耗量和腸道氣體穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制。
人體腸道氣體產量的測定有不同方法。1956年,Bedell等采用經典的測定肺體積的方法對人體胃腸道氣體進行測試,發(fā)現(xiàn)正常人平均胃腸道氣體為115mL。Greenwald等利用低壓氣體膨脹原理,計算出胃腸道氣體為111mL。Levitt使用空腸注入氬氣的腸沖洗技術對上述結果進行研究,這種方法用肛門內氣體成分中的氬氣比例來反推腸道內氣體含量,結果發(fā)現(xiàn)胃腸道平均氣體體積為100mL,個體差異比較大,范圍為31-200mL。胃腸道內氣體體積存在很大的個體差異,氣體成分在胃腸道不同部位和個體之間也有非常大的區(qū)別。胃內氣體和空氣最接近,而屁的成分則個體差異很大,往往和整個消化道代謝過程有關。
99%的腸道氣體成分是氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣和甲烷,氮氣占11%-92%,氧氣占0%-11%,二氧化碳占3%-54%,氫氣占0%-86%,甲烷占0%-56%,其中,氮氣和氧氣是空氣的主要成分,二氧化碳是人體內最多的氣體,氫氣和甲烷則是腸道內細菌代謝產生的氣體。其他不足1%的腸道氣體成分包括氨、硫化氫、吲哚、3-甲基吲哚(糞臭素)、揮發(fā)性胺和短鏈脂肪酸。人們曾經長期認為腸胃脹氣的主要原因是芳香族氨基酸分解的惡臭味產物如吲哚、糞臭素,其實這是一種錯誤看法,許多含硫化合物如硫化氫、二甲基硫化物和甲硫醇才是屁臭的主要原因。在78%的樣品中,硫化氫是含硫氣體的最常見成分,一般也是強烈臭味的原因。在呼吸氣中一般檢測不到含硫化合物,目前也缺少含硫化合物在胃腸道病理生理學過程中的作用研究。
人類和動物大腸內的細菌可以利用小腸不吸收的能量物質發(fā)酵產生氫氣,作為大腸內的一種重要代謝物,這些氫氣大多被其他細菌利用,小部分被腸道粘膜吸收并通過肺呼吸和肛門排出體外(Levitt 1969,Levitt et al.1974)。氫氣一般只在病理狀態(tài)下才會大量積累在大腸,比如碳水化合物吸收障礙或者大量攝取人體不直接吸收的食物如大豆。減少腸道內消耗氫氣的細菌活力,也可以提高腸道內氫氣的積累,比如利用特異性抗生素殺死氫氣代謝菌就可以顯著提高腸道氫氣水平。
綜上,人體和動物自身產生氫是毋庸置疑的,而線粒體能量代謝的整個過程全部有氫的參與,其是能量代謝的重要物質。
從宇宙誕生之初到生命產生直到人類的產生,有一種物質始終伴隨著人類,即構成宇宙和生命最基礎的物質——氫元素。
在宇宙誕生之初,只有氫和氦兩種元素,通過氫和氦不斷的核聚變過程,促進了后續(xù)系列性的元素以及地球的形成。在氫、氧、水、陽光這4種生命要素的作用下,地球上形成了最初的生命以及生命的循環(huán)系統(tǒng)。在生命進化的過程中,氧氣、水、陽光可以通過外部獲取,而生命體自身則具備了產生氫的能力,以此保持生命體的平衡狀態(tài)。
在整個生態(tài)系統(tǒng)進化的過程中,逐漸形成了完整的生態(tài)平衡系統(tǒng)。太陽通過氫的核聚變釋放能量并傳遞到地球,植物通過光合作用吸入二氧化碳和光能,在葉綠體內通過氫元素的能量傳遞,最后產生能量并釋放氧氣。動物以及人通過呼吸作用呼吸氧氣,在線粒體內通過氫元素的傳遞產生能量并釋放二氧化碳。我們驚奇地發(fā)現(xiàn),氫貫穿了生命的整個周期,而當生命體失去生命后,氫能量傳遞的過程和自身產氫的過程也隨之終止。所以,失去生命的果實會腐爛、失去生命的動物也會腐化,其本質的問題是失去了能量的來源與傳遞,即氫的產生與傳遞。
我們可以看下整個自然系統(tǒng),絕大多數(shù)的食草類動物是直接吃生的草、果實,獲取了最為完整的食物并產生能量;絕大多數(shù)的食肉類動物是及時性地捕食具有生命力的動物,然后在最短的時間內吃掉。在這套完美的自然系統(tǒng)中,不同屬性的氫通過進食過程進行了內傳遞,即在生命體沒有完全將氫釋放前完成了進食的過程。而這些動植物均擁有強大的自愈能力和生存能力,排除自然衰老的原因,很少有疑難雜病的出現(xiàn)。相比之下,我們人類是唯一對食物進行深度加工的生物,而且隨著工業(yè)化進程的加劇,深度加工越來越嚴重,伴隨而來的疑難雜病以及慢性疾病都比農耕時代有了大幅度的提升。這其實是生命的退化,是我們距離自然越來越遠的結果,是無法獲得最原始的生物活性的結果。
再看看我們吃的水果,絕大多數(shù)經過了長途運輸,有的甚至保存半年以上;我們吃的肉食絕大多數(shù)是冷凍超過半年以上,我們吃的蔬菜絕大多數(shù)距離新鮮采摘有5-10天的時間,而我們吃的其他深加工產品其原材料超過半年已經是一種常態(tài)。城市化的進程讓我們距離自然越來越遠,讓我們距離生命活性氫的傳遞也越來越遠。
當人類距離自然越來越遠的時候,人體自身的自愈能力也在逐步降低,各種慢性疾病頻繁來襲,各種疑難雜癥越來越多。所以,筆者認為,人類發(fā)展到今天,要想獲得一種普及化的健康,就需要還原于自然,還原于原生態(tài)。讓我們吃的食物,就如同新鮮采摘一樣,接近于最自然的狀態(tài);讓我們喝的水,就如同泉眼噴涌而出的天然水;讓我們呼吸的空氣,就如同森林中最新鮮的空氣。縮短人與自然的距離,是人類改善健康的根本性解決方案。
隨著科學的發(fā)展,人們進一步揭示了氫的獨特作用。比如,氫具有還原性,是目前最為安全的還原性物質;氫具有選擇性清除惡性自由基的作用,是目前已知的唯一具有選擇性清除惡性自由基作用的物質。這些已經發(fā)現(xiàn)的對于生物體的作用,進一步揭示了氫對于生物體的重要性,也進一步論證了氫是生命活性的有效傳遞,只要我們延長氫的傳遞周期,就可以突破人類健康壽命延伸的關鍵性問題。而如何在工業(yè)化進程的現(xiàn)代,將動植物活性進行有效的保存,則是解決大眾健康化生活的根本性問題。
氫覓自然生態(tài)還原技術【NERT】,是一項將各種影響人體生命狀態(tài)的物質的生長、加工過程與氫元素深度結合,從而促使其保持原始天然的生命狀態(tài)和屬性,進而保持其生物活性的系統(tǒng)性技術方法。
氫覓自然生態(tài)還原技術【NERT】包含四項核心工藝和多項專利技術。比如,氫覓分離工藝【QMSP】通過電解、光解、微生物分解等多種方式,獲取具有安全屬性的氫;氫覓鎖氫工藝【QMLP】將氫通過特殊工藝進行長效保存,從而形成基礎性技術及原材料;氫覓萃取工藝【QMEP】將物質在氫的環(huán)境中進行完整的萃取分離,從而保持物質自身的天然活性,并形成相應具有廣泛應用條件的核心性原材料;氫覓混溶工藝【QMMP】將氫與萃取物質經過特殊的混合工藝而融為一體,并具備生命活性的基礎特性,從而形成相應的產品。
通過氫覓自然生態(tài)還原技術【NERT】生產出的活性食品,又稱為“活性食物”,包含活性水、活性植物、活性動物食材等?;钚允澄锸且环N可以延長食物生命活性的新型食物,能夠最大限度地接近植物、動物活著的生命狀態(tài),并延長氫的存儲和傳遞周期?;钚允澄锛婢吡四壳笆澄锏乃刑匦?,又保持了天然的生命活性。
將氫覓自然生態(tài)還原技術【NERT】應用到餅干、糕餅類、面類、火腿、香腸、魚漿制品等各種食材中,憑借該技術較高的還原力,可以大幅減少食品保存劑的使用量。同時,使用電子自旋共振裝置(ESR)可以確認氫有中和、去除有害活性氧的作用,將氫添加到食材中能夠提高食品的商品價值,也可以說是會掀起食材革命的基礎素材。
對比發(fā)現(xiàn),在未添加任何防腐成分的情況下,未采用【NERT】技術的面包在第7天出現(xiàn)部分霉變、第八天80%霉變、第九天幾乎全部霉變,而采用【NERT】技術的面包直到第9天一直未出現(xiàn)霉變。這是因為將【NERT】技術應用到食物中后,使食物處于一種高負電位狀態(tài)中,具有較強的還原性,并持續(xù)釋放氫,使食物處于一種生命最原始的狀態(tài)中,因此,在未添加任何防腐物質的情況下,可以最大限度延長食物的生命周期,保持最為自然的生命狀態(tài)。
【NERT】技術的最大特點是不會增加生命體的代謝負擔,并且具有較強的還原作用,能夠利用氫選擇性清除惡性自由基的特性,延長食材的生命活性,拉近人與自然之間的距離,讓人們能夠更近距離地接觸自然的生命狀態(tài)。經過12年的基礎性研發(fā),圍繞【NERT】技術現(xiàn)已形成了多項專利,對此技術進行了有效保護。未來,【NERT】技術的廣泛應用,必然會帶來食品工業(yè)領域的一次顛覆性革命。