赵飞虹 李复兴 康峰

21世纪以来，中国饮用水行业进入稳步成长阶段，纯水机进入小区和家庭的比率逐年增加，纯净水或是软水成为大多数居民的首选水种。但纯净水中不含或少含各种人体所需的矿物元素，饮用矿物质含量较少的纯净水及人工矿物质水会导致与心血管疾病相关的一些生物学标志物的升高，如同型半胱氨酸、超敏C反应蛋白以及精氨酸酶的水平，还会影响血脂水平。高脂血症是一种脂质代谢紊乱，近年来发病率明显增高，主要是脂肪摄入过多、脂蛋白合成及代谢过程的异常造成的，与高血压、动脉粥样硬化（AS）和脑血管疾病（CVD）密切相关。大量实验证明：总甘油三酯（TGs）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）、总胆固醇（TC）等指标是粥样动脉硬化、高血压等心脑血管疾病的风险因素。当出现高血脂症时，往往采用生活方式干预和药物治疗，其中最基础的是生活方式的干预，包括饮食和运动等，而饮食干预应遵循人体生理需求，维持身体健康和保持合理体重。

近十几年来，氢分子医学在缓解心脑血管病方面有了长足的进展，并受到医学界和营养界的广泛重视。目前与氢分子相关的论文已经超过了1300多篇，其中有大部分是富氢水在临床上的作用，初步证明了富氢水对多种疾病的潜在治疗效果。

从上世纪70年代开始，海洋深层水的开发和应用进入到人们的视野中，特别是深海水，洁净、低温，富含人体必需的多种元素。研究发现，海洋深层水是利用率高的天然矿物质的补充剂，特别是富含镁元素。WHO《饮水中的钙和镁》（2009）指出，机体低镁水平与内皮功能障碍、血管反应增加、血液中C-反应蛋白水平升高和胰岛素敏感性降低有关，与高血压、冠心病、Ⅱ型糖尿病和代谢综合征有关。海洋深层水是纯天然的富镁并含有多种微量元素的营养补充剂，Fu ZY等人利用海洋深层水和氯化镁配置的人工水以及RO反渗透水，通过6周的实验发现，可以降低血患者的总胆固醇和LDL-C，对降低高胆固醇血症患者的脂质过氧化有明显作用。

海洋深层水和富氢水对心脑血管病均有很好的缓解作用，不过众多的研究者主要立足于单因子的研究，而在实际中单因子往往不能达到理想的效果，多因子的整合则可以起到事半功倍的作用。本实验旨在观察富氢水和海洋深层水对高血脂症大鼠调节血脂是否具有相辅相成的作用，從而为今后的开发和应用提供理论依据。

一、材料和方法

1.实验材料。（1）纯净水来自实验室净水机的出水，总硬度<1.0mg/L，为阴性对照组（NCG）。（2）富氢水（rich hydrogen water）是在韩国Paino Technology（株）公司生产的富氢机中加入纯净水，使得出水中的氢含量为1200-1400μg/L，为富氢水组（为实验一组，RH）。（3）海洋深层水来自韩国Q Bio&Minerals株式会社，品名为：Mineral Enriched Deep Sea Water，是韩国Ulleung-gun处的水深200米以下的海水精制而成，其成分为钠4.7mg/mL、镁97.6mg/mL、钾4.9mg/mL，总硬度单位为400000mg/L；用已加入氢的纯净水将该样品稀释为两个梯度，一个为低浓度总硬度为400mg/L（RH-L，为实验二组），一个为高浓度总硬度为1400mg/L（RH-H，为实验三组）。（4）阳性对照组为饮用天然矿泉水，水的总硬度为12mg/L，为阳性对照组（PCG）。

2.血液TC、TG、LDL-C、HDL-C、HCY检测。由迪安诊断技术集团股份有限公司检测。

3.实验动物、动物分组与饲料。W i s t a r大鼠，S P F级，雄性，体重（209.94±7.43）g，由北京维通利华实验动物技术有限公司提供，合格证号：SCXK（京）2016-0011。大鼠分笼饲养，12h/2昼夜循环交替，供给充足的饲料且自由饮水。大鼠维持颗粒饲料和高脂饲料D12941，均由北京科奥协力饲料有限公司提供，合格证号：SCXK（京）2014-0010。

4.高血脂症大鼠模型建立、分组及给药。90只大鼠，随机选取5只作为正常对照组（CON），给与普通饲料喂养，其余85只用于建立高血脂症大鼠模型。高脂饲料喂养12周后，禁食不禁水12h，对大鼠眼眶取血，检测大鼠血清中TC、LDL-C、HDL-C、TG、和HCY的含量，确定高血脂症大鼠模型是否成功。将造模成功的大鼠随机分成阴性对照组（NCG）、实验1组（RH）、实验2组（RH-L）、实验3组（RH-H）和阳性对照组（天然矿泉水，PCG）。除PCG组为5只外，其他各组均为10只。实验期为8周，每日自由采食，自由饮水，每周称重。

二、结果与分析

1.造模12周时大鼠血清脂质、体重和组织病理的变化。造模12周后，测定造模大鼠血清中TG含量的平均值为1.9±0.65mmol/L，与正常对照组平均值0.61±0.09mmol/L相比，差异极显著（P<0.01）。从肝脏横截面的HE染色切片上可以看出，模型组的肝脏上有许多脂肪滴，为脂肪肝表现，见图1；升主动脉HE染色可见二组间没有明显的区别；体重明显增加。说明大鼠高血脂症造模成功。

2.给药处理14天对高血脂症大鼠血清各项指标的影响。造模成功后，从给药的第14天测定各组大鼠血清中各项指标的含量，见表1。与阴性对照组比较，富氢水组和天然矿泉水组大鼠血清中TG显著降低，差异显著（P<0.05）；富氢水添加海洋深层水，无论是高浓度还是低浓度组的大鼠血清中的TG极显著的降低（P<0.01），差异极显著。给药各组大鼠血清中其他各项指标与对照组没有显著差异。

3.给药处理84天对高血脂症大鼠血清各项指标的影响。给药84天为实验结束，对各组动物血清各项指标进行检测。从表2中可以看出，RH组的血清TG显著低于阴性对照组（NCG）（P<0.05），RH-H和RH-L两个组的TG极显著的低于NCG组（P<0.01），动脉硬化指数（AI）中RH-L比NCG组极显著降低。结果说明，各给药组与对照组相比，血清TG均降低，差异显著或极显著，而TC和LDL-C与对照组差异不显著。因此可以判定，富氢水以及富氢水添加海洋深层水具有辅助降低血清TG的功能。从三个剂量组来看，在富氢水的基础上添加海洋深层水特别是高剂量时，能更有效地降低血清TG，差异极显著；PCG（天然矿泉水）组在前期14天时与对照组相比TG显著降低，到实验结束时，虽然差异不显著，但是從平均数上看还是可以降低血清TG；RH-L剂量组在实验结束时，动脉硬化指数与对照组相比极显著的降低。结果说明，各剂量组均可以改善大鼠的血脂水平，富氢水和海洋深层水具有互作的作用，同时RH-L低剂量组极明显地改善了大鼠的血脂水平，还可以降低动脉硬化发生的风险。

4.各组大鼠病理学变化。在实验第30天时每组大鼠随机挑选3只，在实验结束时所有大鼠用CO2安乐死，取脑、甲状腺、心脏、肝脏、肾脏称重，取升动脉、肝脏横截面做HE切片。从各脏器的重量以及升主动脉和肝脏横截面肝细胞质内脂肪滴来看，各剂量组与对照组间未见有明显的差异。

三、讨论

国际上分别对氢分子和海洋深层水在医学或营养学上的应用和机理进行了较为深入的研究，二者均有抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡等作用，并在心脑血管疾病的治疗中分别取得一系列可喜的成果。

氢分子具有良好的抗自由基的作用。据2008年日本Kajiyama等人研究，Ⅱ型糖尿病患者口服氢水8周，LDL和尿8-异前列腺素明显降低。据2012年蔡景景等人研究，氢气在心血管系统中被证实具有抗氧化、抗炎、抗凋亡作用，在心肌缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、放射性心脏损伤等疾病中被证实具有抗氧化保护作用。据2012年Zong等人研究，氢能有效地降低总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，提高高密度脂蛋白功能，因此氢在控制脂质代谢异常中可能是一种新型的药理学制剂。据Song等人研究，饮用富氢水后，体内的H2似乎降低了血清TC和低密度脂蛋白胆固醇水平，改善了患者的HDL功能潜在的代谢综合征，这表明H2作为新的药理剂可以用于治疗或控制脂类代谢障碍。

海洋深层水含高钾、高镁和各种海洋中的微量元素。日本等研究者发现，当饮水中含有1000-1500硬度的海洋深层水时，可以有效地缓解高血脂症的症状，其中镁元素起着重要的作用。一些研究报告已经充分证明了镁在脂质代谢中的作用，例如，增加镁的摄入量被证明可以预防高胆固醇血症、脂质氧化和氧化损伤，高镁含量的海洋深层水能改善HCD喂养的大鼠的血脂组成。Hsu等人研究发现，饮用海洋深层水有助于减轻高脂肪/胆固醇饮食引起的仓鼠心血管疾病，饮用后能降低血清和肝脏脂质，降低血清脂质过氧化，增加了高脂肪/胆固醇饮食中的粪便脂质排泄。

本实验结果显示，富氢水可以显著降低大鼠的TG，添加海洋深层水可以极显著地降低大鼠血清中的TG，添加高浓度的海洋深层水效果更明显。此外，富氢水添加低浓度海洋深层水可以极显著地降低动脉硬化指数。我国的净水器大部分是纯水机，而且市场占有率逐年增加，纯净水提高了饮水的安全性，如果在纯净水的基础上联用富氢水和海洋深层水，不失为一种安全有营养的新方法，在降低血脂和预防心血管疾病方面具有良好的应用前景。