氫鬆講堂第四講 ─ 最完美的抗自由基、抗氧化劑:氫分子

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在上一講中,鯉魚兒提到了自由基有好有壞,是一把雙面刃。另一方面當細胞內的粒線體產生能量現鈔 ─ ATP的同時,也會伴隨產生大量的自由基來攻擊細胞本身,那究竟該如何避免呢?

 

為何要補充抗氧化劑?

大部分的人或多或少都聽過,如果要清除自由基,避免它攻擊我們的細胞,就必須補充抗氧化劑,因此市面上出現了許多標榜能抗氧化的保健產品,其中最流行的就是維他命 C 與維他命 E 。

維他命 C 或維他命 E 這些抗氧化劑的功用是什麼呢?簡單來說就是代替細胞來給予自由基極其渴望的電子,使細胞的電子免於被自由基搶走。

在化學的定義上,失去電子代表被「氧化」了,而維他命 C 能免除細胞失去電子被氧化的命運,因此我們就把這類物質統稱為抗氧化劑。

避免細胞的氧化能維持健康、活力及美麗,因此要如何選擇及使用抗氧化劑就成為一個重要的課題。
 

令人驚訝的事實

抗氧化劑抗老!! 聽起來似乎合乎邏輯與美好,但最近大量的研究卻顯示不適當的使用各類抗氧化的營養素,不但無法達到抗衰老、抗癌的效果,反而會加速衰老與增加罹癌的機率,這究竟怎麼回事?

關鍵在於這些維他命的抗氧化能力(或稱為還原力)太強了,鯉魚兒一再強調的是自由基有好有壞,毒性較弱的自由基如一氧化氮( NO )或超氧陰離子自由基( O2— )是身體必要的自由基,不能隨意的趕盡殺絕,這樣反而破壞體內的氧化還原平衡,身體的機轉非常奧妙,它追求的不是一個靜態的狀況,而是動態的平衡,唯有適當的自由基存在身體內,我們才能活得好。

另外當我們過量的補充維他命 C 等強抗氧化劑時,則有可能使自身的抗氧化能力下降,之前提到體內存在各種還原酶組成一套精密的抗氧化系統,這種「內源性」的抗氧化系統其實才是對抗自由基的主力,然而當強抗氧化劑進入體內,雖增加了部分抗氧化能力,但會因細胞內源性的抗氧化訊息傳遞受到擾亂,使內源性的抗氧化能力大幅減弱,最後整體抗氧化能力不升反降。

維他命有可能會破壞體內氧化還原平衡,反而對健康產生不良影響。

 

氫分子的選擇性抗氧化

2007 年日本醫科大學太田成男教授證實了氫分子具有「選擇性」抗氧化的能力。能抗氧化的物質太多了,氫分子預防醫學之所以會蓬勃發展,關鍵在於它的「選擇性」。

什麼是選擇性抗氧化呢?氫分子本身是較弱的抗氧化劑(還原能力弱),因此只與毒性強的自由基如羥自由基(  OH•  )或過氧亞硝酸自由基( OONO)反應並予以清除,同時卻不會中和人體必要、毒性較弱的自由基,因此除了能避免細胞的氧化損傷外,也不會破壞體內的氧化還原平衡,避免上述抗氧化性維他命的缺點,氫分子較弱的抗氧化能力反而成為接近完美抗氧化劑的重要因素。

 

氫分子是最完美的抗氧化劑

除了上述選擇性清除壞自由基的特性外,還有其他性質讓氫分子成為市面上最完美的抗氧化劑。

第三講中,我們提到大部份「內源性」自由基,都是細胞質中一個叫粒線體的胞器所產生的,因此要能夠有效清除壞自由基、保護細胞與粒線體,第一步是抗氧化劑必須能進到粒線體,否則就算有再完美的抗氧化能力,到達不了自由基累積的大本營,不就是英雄無用武之地嗎?

不幸地,傳統的抗氧化劑,如維他命等,因分子量太大或是具有極性,而無法穿過細胞膜(由磷脂質組成的雙層分子,位於細胞的最外側),難以進入細胞質,也就無法接觸到粒線體;然而氫分子可以。

氫分子是自然界最小的分子,再加上本身是非極性分子,能輕鬆穿過細胞膜、到達粒線體,去清除因製造能量現鈔 ─ ATP 而伴隨產出的壞自由基,真正達到保護細胞與粒線體的目標。

細胞膜是由磷脂質組成的雙層膜,能阻隔大部分的分子,但氫分子可以自由穿越。

 

值得一提的是,大腦是高耗能的器官,雖然它只佔體重約2% ~ 3% 的重量,卻消耗高達20% ~ 30% 氧氣去製造所需的能量,足見大腦對能量的需求有多高。可想而知,在製造大量能量以供大腦使用的同時,也會伴隨巨量的壞自由基產生,壞自由基必須儘速予以清除,現今已發現許多腦神經退化的相關疾病,如阿茲海默症或巴金森氏症等,都與自由基的攻擊有關。

然而腦和血管之間有個屏障,稱之為「血腦障礙」。同樣的一般的抗氧化劑也無法穿越血腦屏障去保護腦細胞免於被壞自由基攻擊,然而氫分子可以,因此已有許多文獻研究指出氫分子具有預防腦神經退化疾病的潛力,未來鯉魚兒會再詳細介紹。

血腦屏障由內皮細胞、基底膜、星狀膠質細胞所組成,大部分物質都無法穿越,但氫分子可以。

 

最後,氫分子具有極強的滲透性與擴散能力,在常溫下氫分子能透過橡皮與乳膠管,在高溫下甚至可以滲透過鈀、鑷、銅等金屬;另外氫分子在人體的擴散速度快,其速度分別為氮的 3.74 倍與氦的 1.41 倍。

這樣的性質有兩個好處,首先氫分子能輕鬆快速地擴散到身體各個部位,與壞自由基反應並予以清除,接著則是氫分子存在體內的時間很短,通常數小時內未參與反應的氫分子就能完全離開身體,不會殘留或累積在體內產生細胞毒性,這也是氫分子作為安全抗氧化劑的主要原因,部分的抗氧化劑無法順利排出體外,例如維他命 E 因為是脂溶性的,容易累積在體內,產生細胞毒性,故千萬不可過量使用。

 

結論

綜合以上,氫分子具有以下三點,使其有別於其他抗氧化劑,成為「最接近完美」的抗氧化劑。

  1. 氫分子具有選擇性抗氧化的特性,只清除毒性強的羥自由基( OH )與過氧亞硝酸自由基( OONO—  ),不與其他毒性較弱且必要的自由基反應,不會破壞體內氧化還原平衡。
  2. 氫分子是自然界最小且非極性的分子,能輕鬆穿過細胞膜進到粒線體,才能有效到達壞自由基的大本營,予以清除而保護細胞;也能穿越血腦障礙,保護我們的大腦。
  3. 氫分子滲透力強、擴散速度快,能立即到達身體各個角落,有效清除細胞內外的壞自由基,並能在數小時內自然排出體外,不會殘留或累積於體內,產生細胞毒性。

看完這集的氫鬆講堂,是不是對於氫分子預防醫學有初步的認識與了解了呢?下集鯉魚兒會針對目前氫分子保健相關研究的結果做概括性的介紹,請持續鎖定追蹤氫鬆講堂。

 
參考資料:
劉燦榮教授著作 ─ 淺談氫分子預防疾病之原理與應用實證
 

 

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