Làm sao để dùng Hydro có lợi nhất?

Trích bài "Làm sao để có lợi ích từ phân tử Hydro" theo Molecular Hydrogen Foundation (MHF)

Có nhiều cách dùng khí hydro phân tử (H₂), ¹ bao gồm hít H₂,² truyền dung dịch muối biển giàu H₂,³ nhỏ mắt dung dịch muối giàu H₂,⁴ tắm trong nước giàu H₂,⁵ tăng tự sản sinh H₂ từ vi khuẩn đường ruột,⁶ dùng khí Hydro tại chỗ,⁷ uống viên thuốc tạo hydro,⁷ và đơn giản là uống nước giàu H₂.⁸

Cách nào tốt nhất?

Mỗi một phương pháp đều có hiệu quả điều trị. Mặc dù uống nước giàu H₂ không cung cấp nhiều phân tử hydro cho cơ thể như các phương pháp khác, đó lại là cách dễ dàng nhất và rất hiệu quả.⁹ Trong một nghiên cứu về chuột bị bệnh Parkinson ¹⁰, kết quả cho thấy uống nước giàu H₂ mang lại hiệu quả, ¹⁰ chứ không phải hít khí H₂ 2% hay tăng sản xuất H₂ đường ruột thông qua sử dụng lactulose.

Phương pháp sản xuất nước giàu H2

Có nhiều cách để sản xuất nước H₂, trong đó có điện phân¹⁴ (như nước ion hóa, hay các thiết bị chuyên dụng hydrogen), phản ứng của nước với các kim loại kiềm thổ (ví dụ nguyên tố Mg),¹⁵ hoặc đơn giản là bớm khí H₂ vào nước.¹⁶

Máy ion hóa nước (điện phân)

Máy ion hóa nước sản xuất khí Hydro bằng phương pháp điện phân.¹⁷  Điện phân nước có lẽ là cách được biết đến nhiều nhất, do đây là cách cơ bản để sản xuất công nghiệp phân tử khí Hydro nhiên liệu.¹⁸

Nồng độ khí hydro từ máy iôn hóa nước dao động lớn đáng kể từ mức dưới 0,05 ppm đến hơn 2,5 ppm tùy thuộc vào nguồn nước, tỷ lệ dòng, thiết kế, và mức độ sạch của các điện cực. Quan trọng hơn, máy iôn hóa tạo nước kiềm được phát triển trong nhiều thập kỷ trước khi tầm quan trọng trị liệu của phân tử hydro được biết đến. Do vậy, các thiết bị này được tối ưu hóa về độ kiềm pH chứ không phải nồng độ hydro hòa tan. Thông thường, ở mức dòng bình thường và nguồn nước bình thường, nồng độ H₂ từ máy ion hóa tạo nước kiềm sẽ dao động quanh khoảng từ 0.1 ppm đến 0.7 ppm.^19-22  Bằng cách chạy nước thật chậm, máy có thể tăng nồng độ của phân tử hydro, nhưng lại làm độ pH tăng rất cao, khiến nước không uống nổi.²²

Khả năng sản xuất được nồng độ phân tử Hydro cao ở mức độ pH chấp nhận được (dưới 9.5 hoặc trung tính), cũng như điều gì cần thiết để duy trì được nồng độ đó là yếu tố quan trọng khi cân nhắc chọn 1 máy loại này.²¹ Thật không may, hầu hết các công ty sản xuất máy ion hóa nước không những không biết máy của họ sản xuất ra nước có nồng độ H₂ bao nhiêu, mà còn không biết rằng chính H₂ hòa tan mới là nhân tố trị liệu. Và trong khi nhiều công ty mời chào về chỉ số ORP[i]  âm trong nước của họ, chỉ số OPR âm chỉ là dấu hiệu cho thấy sự hiện diện của hydro hòa tan, nhưng không phải là một phép đo xác định nồng độ.

Một cách khác sản xuất nước giàu hydro dùng điện phân là pha trộn H₂. Nghĩa là khí hydro được sản xuất và sau đó được truyền trực tiếp vào nước đã được lọc trong máy. Điều này cho phép dễ dàng sản xuất nước với độ pH trung tính có nồng độ cao hydro trong hệ thống nước chảy qua.  Trên thị trường hiện tại đang có các loại hệ thống sản xuất hàng loạt.

Kim loại + nước = Phân tử HYDRO

Một phương pháp thuận tiện và dễ dàng sản xuất nước giàu H₂ là cho kim loại kiềm thổ vào nước.¹⁵ Một ví dụ được biết đến rộng rãi là cho kim loại Na và K vào nước tạo ra cháy nổ²³ (Xem http://www.youtube.com/watch?v=vJslbQiYrYY) Lưu ý rằng đây là dạng kim loại kiềm chứ không phải dạng muối ion (tức là kim loại Na chứ không phải muối [Na⁺  Cl^–]).  Lý do phản ứng xuất hiện bởi vì kim loại nhanh chóng cho nước các electron hóa trị bên ngoài của mình để tạo thành khí Hydro và kiềm Natri: (3Na + 2H₂O –> H₂ + NaOH). Kiềm được tạo ra (NaOH) phân ly tạo thành ion (Na⁺) và (OH^–) theo phản ứng: NaOH –> Na⁺ + OH^–. Những kim loại này phản ứng rất dữ dội với nước sinh ra đủ nhiệt để đốt cháy khí hydro được tạo thành trong phản ứng.²³

Kim loại Mg cũng phản ứng với nước và tạo ra khí hydro: [Mg + 2H₂O –> H₂ + Mg(OH)₂].   (Mg(OH_–)₂) phân ly thành ion (Mg²⁺ ) và ion hydroxide (OH-) theo phương trình: Mg(OH)₂ <–> Mg²⁺ + 2OH^– . ²⁴ Tuy nhiên, phản ứng However, phản ứng không tỏa nhiệt và do đó không dẫn đến bất cứ nguy cơ cháy nổ nào²⁵. Cách thức tạo ra nước giàu hydro này được sử dụng phổ biến bởi các nhà nghiên cứu trên cơ thể người, vì dễ sử dụng.¹³ Nồng độ phân tử hydro nhìn chung cũng gần mức bão hòa (1.6 ppm), ²⁶ cho phép các đối tượng uống số lượng lớn hơn các phân tử hydro mà không cần phải uống quá nhiều nước (1lít so với 10lít).

Có các thanh Mg để đặt vào trong nước, ²⁷ các viên Mg để uống vào (tạo H₂ trong dạ dày), ⁷ hay thiết bị dạng cartridge đặt vào nước, nhanh chóng tạo ra nồng độ từ 2-4 ppm H₂, và bộ lọc nước cũng gắn dụng cụ Mg.²⁸ Giống với điện phân, các phương pháp này đều làm tăng đọ pH của nước do chúng tạo ra các ion H+.

Siêu bão hòa

Ngoài ra còn có những phương pháp có khả năng sản xuất nồng độ siêu bão hòa với phân tử hydro ở nồng độ rất cao. Không phải tất cả các phương pháp đều làm thay đổi độ pH của nước và một số có thể được sử dụng trong bất kỳ lựa chọn đồ uống nào. Các lợi thế tiềm năng của phương pháp này là khả năng uống một lượng lớn các phân tử H2 mà không cần phải uống một lượng nước khổng lồ (500 ml so với 15 lít).

[i] OPR: là chữ viết tắt của Oxygen Reducton Potential, là khả năng khử các chất oxy hóa (của một chất) nghĩa là sự cho đi, hoặc tăng điện tử cho những chất bị oxy hóa. Chỉ số ORP được đo bằng đơn vị "mV". Chỉ số OPR âm cho biết khả năng của một chất lỏng làm giảm quá trình oxy hóa.

§  Đọc thêm về phương pháp điện phân

§  Đọc thêm về ion hóa nước

§  Đọc thêm về nước kiềm ion hóa

(Trích dẫn và dịch sang tiếng việt: Hoàng Thị Thanh Thùy.  Tham khảo toàn bộ bài viết gốc tại link http://www.molecularhydrogenfoundation.org/core-information/how-to-get-the-benefits-of-molecular-hydrogen/ )

Danh mục tài liệu tham khảo trong bài

1.        OHTA, S. (2012). Phân tử hydro là một chất chống oxy hóa mới để giảm bớt căng thẳng oxy hóa hiệu quả với khả năng cải thiện các bệnh về ty thể. Biochimica et Biophysica Acta 1820, 586-94.

2.            HUANG, C. S., KAWAMURA, T., PENG, X., TOCHIGI, N., SHIGEMURA, N., BILLIAR, T. R., NAKAO, A. & TOYODA, Y. (2011). Hydrogen inhalation reduced epithelial apoptosis in ventilator-induced lung injury via a mechanism involving nuclear factor-kappa B activation. Biochemical and Biophysical Research Communications 408, 253-8.

3.            CHEN, H., SUN, Y. P., LI, Y., LIU, W. W., XIANG, H. G., FAN, L. Y., SUN, Q., XU, X. Y., CAI, J. M., RUAN, C. P., SU, N., YAN, R. L., SUN, X. J. & WANG, Q. (2010). Hydrogen-rich saline ameliorates the severity of L-arginine-induced acute pancreatitis in rats. Biochem Biophys Res Commun 393, 308-313.

4.            OHARAZAWA, H., TSUTOMU IGARASHI, TAKASHI YOKOTA, HIROAKI FUJII, HISAHARU SUZUKI, MITSURU MACHIDE, HIROSHI TAKAHASHI, SHIGEO OHTA, AND IKUROH OHSAWA. (2010). Protection of the retina by rapid diffusion of hydrogen: administration of hydrogen-loaded eye drops in retinal ischemia–reperfusion injury. Investigative ophthalmology & visual science 51, 487-492.

5.            YOON, K. S., HUANG, X. Z., YOON, Y. S., KIM, S. K., SONG, S. B., CHANG, B. S., KIM, D. H. & LEE, K. J. (2011). Histological study on the effect of electrolyzed reduced water-bathing on UVB radiation-induced skin injury in hairless mice. Biological and Pharmaceutical Bulletin 34, 1671-7.

6.            CHEN, X., ZHAI, X., KANG, Z. & SUN, X. (2012). Lactulose: an effective preventive and therapeutic option for ischemic stroke by production of hydrogen. Medical Gas Research 2, 3.

7.            Sergej M. Ostojic The Effects of Hydrogen-rich Formulation for Treatment of Sport-related Soft Tissue Injuries http://clinicaltrials.gov/show/NCT01759498

8.            GU, Y., HUANG, C. S., INOUE, T., YAMASHITA, T., ISHIDA, T., KANG, K. M. & NAKAO, A. (2010). Drinking Hydrogen Water Ameliorated Cognitive Impairment in Senescence-Accelerated Mice. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition 46, 269-276.

9.            HUANG, C. S., KAWAMURA, T., TOYODA, Y. & NAKAO, A. (2010). Recent advances in hydrogen research as a therapeutic medical gas. Free Radical Research 44, 971-982.

10.        ITO, M., HIRAYAMA, M., YAMAI, K., GOTO, S., ICHIHARA, M. & OHNO, K. (2012). Drinking hydrogen water and intermittent hydrogen gas exposure, but not lactulose or continuous hydrogen gas exposure, prevent 6-hydorxydopamine-induced Parkinson's disease in rats. Med Gas Res 2, 15.

11.        CHRISTL, S. U., MURGATROYD, P. R., GIBSON, G. R. & CUMMINGS, J. H. (1992). Production, metabolism, and excretion of hydrogen in the large intestine. Gastroenterology 102, 1269-77.

12.        Matsumoto, Akio, Megumi Yamafuji, Tomoko Tachibana, Yusaku Nakabeppu, Mami Noda, and Haruaki Nakaya. "Oral/hydrogen water/'induces neuroprotective ghrelin secretion in mice." Scientific reports 3 (2013)

13.        OHNO, K., ITO, M. & ICHIHARA, M. (2012). Molecular hydrogen as an emerging therapeutic medical gas for neurodegenerative and other diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2012, 353152.

14.        SHIRAHATA, S., HAMASAKI, T. & TERUYA, K. (2012). Advanced research on the health benefit of reduced water. Trends in Food Science & Technology 23, 124-131.

15.        NODA, K., TANAKA, Y., SHIGEMURA, N., KAWAMURA, T., WANG, Y., MASUTANI, K., SUN, X., TOYODA, Y., BERMUDEZ, C. A. & NAKAO, A. (2012). Hydrogen-supplemented drinking water protects cardiac allografts from inflammation-associated deterioration. Transpl Int 25, 1213-22.

16.        GUO, J. D., LI, L., SHI, Y. M., WANG, H. D. & HOU, S. X. (2013). Hydrogen water consumption prevents osteopenia in ovariectomized rats. Br J Pharmacol 168, 1412-20.

17.        Whitney, W. R. "Electrolysis of Water." The Journal of Physical Chemistry 7.3 (1903): 190-193.

18.        ZENG, K. & ZHANG, D. K. (2010). Recent progress in alkaline water electrolysis for hydrogen production and applications. Progress in Energy and Combustion Science 36, 307-326.

19.        FUJITA, R., TANAKA, Y., SAIHARA, Y., YAMAKITA, M., ANDO, D. & KOYAMA, K. (2011). Effect of molecular hydrogen saturated alkaline electrolyzed water on disuse muscle atrophy in gastrocnemius muscle. Journal of Physiological Anthropology 30, 195-201.

20.        KIKUCHI, K., TAKEDA, H., RABOLT, B., OKAYA, T., OGUMI, Z., SAIHARA, Y. & NOGUCHI, H. (2001). Hydrogen particles and supersaturation in alkaline water from an Alkali-Ion-Water electrolyzer. Journal of Electroanalytical Chemistry 506, 22-27.

21.        TANAKA, Y., UCHINASHI, S., SAIHARA, Y., KIKUCHI, K., OKAYA, T. & OGUMI, Z. (2003). Dissolution of hydrogen and the ratio of the dissolved hydrogen content to the produced hydrogen in electrolyzed water using SPE water electrolyzer. Electrochimica Acta 48, 4013-4019.

22.        Testing performed by AquaSciences LLC

23.        Chemistry (Zumdahl), 9th ed. P 932

24.        Halka, M. (2010). Alkali & Alkaline-Earth Metals (Vol. 2). Infobase Publishing.

25.        Jurs, Peter C. Chemistry: The molecular science. Vol. 2. Cengage Learning, 2008.

26.        NAKAO, A., TOYODA, Y., SHARMA, P., EVANS, M. & GUTHRIE, N. (2010). Effectiveness of Hydrogen Rich Water on Antioxidant Status of Subjects with Potential Metabolic Syndrome-An Open Label Pilot Study. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition 46, 140-149.

27.        KAJIYAMA, S., HASEGAWA, G., ASANO, M., HOSODA, H., FUKUI, M., NAKAMURA, N., KITAWAKI, J., IMAI, S., NAKANO, K., OHTA, M., ADACHI, T., OBAYASHI, H. & YOSHIKAWA, T. (2008). Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance. Nutrition Research 28, 137–143.

28.        http://www.alkaway.com.au/products-ultrastream-water-alkaliser.html