Waterstof heeft talloze voordelen voor onze gezondheid. Deze voordelen zijn vooral te danken aan de antioxiderende eigenschap van waterstof.
Een antioxidant is een stof die de oxidatie van andere moleculen remt. De stofwisseling van zuurstof kan vrije radicalen vormen. Deze zijn in staat elektronen te stelen van andere moleculen en ze zo te beschadigen. Vrije zuurstofradicalen of reactieve zuurstofsoorten worden als schadelijk beschouwd omdat ze belangrijke componenten in ons lichaam kunnen vernietigen, zoals DNA, lipiden en eiwitten. In het bijzonder kunnen ze mitochondriën beschadigen en hun functie bij het leveren van energie aan het lichaam verstoren.
Normaal gesproken worden de zuurstofsoorten die bij de fysiologische zuurstofstofwisseling ontstaan, geëlimineerd door het lichaamseigen redoxsysteem. Als het aantal vrije radicalen hoog is, is dat vatbaar voor vele ziekten, zoals stofwisselingsziekten, hart- en vaatziekten, kanker, neurodegeneratieve ziekten en degeneratieve ziekten in het algemeen. Daarom worden antioxidanten die deze vrije radicalen kunnen neutraliseren steeds vaker gebruikt om ziekten te voorkomen, de gezondheid op peil te houden en ook in cosmetica om er jong uit te blijven zien. Hier komt waterstof om de hoek kijken.
Er zijn verschillende antioxidanten die in ons voedsel en in voedingssupplementen voorkomen. Ze kunnen echter stoffen bevatten die bij metabolisering schadelijk kunnen worden. In klinische studies hebben onderzoekers ontdekt dat vitamine-inname de sterfte kan verhogen. De inname van vitamines als vitamine E en A in speciale doses vermindert niet alleen de reactieve oxidatieve species, maar beïnvloedt ook de belangrijke moleculen die gebruikt worden bij celsignalering.
Hoe werkt waterstof als antioxidant?
Waterstof is een diatomisch molecuul dat van nature als gas voorkomt, en het is het meest voorkomende element in ons lichaam. Lange tijd beschouwden wetenschappers waterstofgas als fysiologisch inert, maar nu staat het in de belangstelling als antioxidant. Er zijn veel wetenschappelijke studies gedaan om het vermogen, de effectiviteit en de veiligheid ervan te testen. We hebben enkele van deze studies gegeven.
in 2007 werd door Oshawa et al uit Japan aangetoond dat waterstof oxidatieve stress vermindert door selectief de meeste giftige vrije radicalen zoals de hydroxylgroep (OḢ) en peroxynitriet (ONOO-) weg te vangen. Het neutraliseert deze stoffen selectief en zorgt ervoor dat de normale celsignalering en andere belangrijke stofwisselingsprocessen niet worden verstoord.
Recent onderzoek heeft aangetoond dat waterstof de genexpressie kan veranderen. Als onderdeel van dit effect kan het de niveaus van antioxidanten, zoals glutathion, en antioxidantenzymen in de cellen verhogen. Glutathion is waarschijnlijk een van de krachtigste directe antioxidanten in de cellen. De antioxidatieve werking wordt daarom verondersteld een indirect effect van waterstof te zijn. Het kan de transcriptie moduleren via belangrijke mediatoren zoals Nrf2. Nrf2 of Nuclear factor (erythroid-derived 2)- like 2 is belangrijk bij het op gang brengen van moleculaire processen om reactieve zuurstofsoorten te bestrijden.
Eenvoudig gezegd betekent dit dat als je antioxidanten van buitenaf in bepaalde hoeveelheden inneemt, het alleen direct werkt en de vrije radicalen vernietigt. Het activeert niet de natuurlijke bestrijdingsmechanismen van het lichaam zoals waterstof dat doet, maar kan de natuurlijke routes van de vernietiging van vrije radicalen remmen.
Waterstof heeft ook een goede biologische beschikbaarheid.
Wanneer nuttige stoffen worden ingenomen, op welke manier dan ook, moeten ze de plaats bereiken waar zuurstofvrije radicalen worden gevormd. Normaal worden deze zuurstofvrije radicalen in de cel gevormd, in een organel dat de mitochondriën heet. De meeste extern toegediende antioxidanten hebben moeite om daar te komen, en zelfs als ze dat doen, zal slechts een kleine hoeveelheid van de antioxidant daar aankomen.
Dit geldt vooral als je bedenkt wat het lichaam doorlaat door de bloed-hersenbarrière. Waterstof kan deze barrière echter wel passeren. Het kan gemakkelijk diffunderen en met goede penetratie celorganellen zoals de mitochondriën bereiken, waardoor het zeer effectief is. Dit komt omdat waterstof de kleinste en lichtste antioxidant is die er bestaat.
Vitamine C weegt ongeveer 88 keer meer dan wat waterstof weegt. Niet-polaire en neutrale moleculen hebben de neiging gemakkelijker de cellen binnen te dringen en hebben daarom een goede biologische beschikbaarheid. Waterstof kan gemakkelijk door celmembranen dringen omdat het apolair is. Waterstof heeft de hoogste verspreidingssnelheid onder de gassen, waardoor het een van de meest efficiënte antioxidanten van allemaal is.
Hoe wordt waterstof toegediend?
Waterstof kan worden toegediend door inhalatie via een vernevelaar. Het is een zeer veilig gas zonder bekende schadelijke effecten, en bij inademing in concentraties van minder dan 4% lucht is het onbrandbaar. Het is bekend dat langdurige inhalatie van waterstofgas gezondheidsvoordelen oplevert, hoewel de waterstof binnen 30 minuten na beëindiging van de inhalatie uit het lichaam is verdwenen. Dit komt door secundaire effecten van waterstof door het activeren van gunstige signaalwegen die nog onderzocht worden.
Waterstof voor de ademhaling wordt het gemakkelijkst verkregen door elektrolyse van water. Waterstof is ook opgelost in water en je kunt het binnen 4 uur drinken. Hoewel slechts een kleine hoeveelheid waterstof in water oplost, is het een gezond water om te drinken.
Is waterstof veilig als antioxidant?
Bij gebruik van waterstof in de aanbevolen doses zijn er in de uitgevoerde klinische studies geen nadelige effecten bekend. Het verstoort de normale stofwisselingsprocessen in het lichaam niet.
De toekomst van waterstof als antioxidant
Als je zoekt in de wetenschappelijke literatuur, vind je talloze onderzoeken die zijn gedaan naar het effect van waterstof als antioxidant. Het heeft een grote belofte getoond om in de toekomst als medische behandeling te worden gebruikt. In feite hebben de meeste studies voorgesteld het te gebruiken voor vele ziekten.
Vooral de Japanners gebruiken al lang geëlektrolyseerd gereduceerd water, dat waterstof bevat en ook wel alkalisch geïoniseerd water wordt genoemd.
Geëlektrolyseerd gereduceerd water is echter al lang op de markt, wat betekent dat de therapeutische werking van waterstof al lang is getest voordat er daadwerkelijk onderzoek naar werd gedaan. Daarom kan gezegd worden dat waterstof een van de veiligste antioxidanten is die tot nu toe zijn gevonden.
Referenties Akhavan, O., et al, Waterstofrijk water voor groene reductie van grafeenoxidesuspensies.
International Journal of Hydrogen Energy, 2015. 40(16): p. 5553-5560. Berjak, P., et al, Cathodic amelioration of the adverse effects of oxidative stress accompanying procedures necessary for cryopreservation of embryonic axes of recalcitrant-seed species.
Seed Science Research, 2011. 21(3): p. 187-203. Hanaoka, K., Antioxidatieve effecten van gereduceerd water geproduceerd door elektrolyse van natriumchlorideoplossingen.
Journal of Applied Electrochemistry, 2001. 31(12): p. 1307-1313. Hanaoka, K., et al, Het mechanisme van de versterkte antioxidante effecten tegen superoxide anion radicalen van gereduceerd water geproduceerd door elektrolyse.
Biophysical Chemistry, 2004. 107 Hiraoka, A., et al, In Vitro Physicochemical Properties of Neutral Aqueous Solution Systems (Water Products as Drinks) Containing Hydrogen Gas, 2-Carboxyethyl Germanium Sesquioxide, and Platinum Nanocolloid as Additives.
Journal of Health Science, 2010. 56(2): p. 167-174. Kato, S., D. Matsuoka, en N. Miwa, Antioxidante activiteiten van met waterstof opgeloste nanobellen geëvalueerd met ESR en 2, 2?-bipyridyl methoden.
Materials Science and Engineering:, 2015. C 53: p. 7-10. Ohsawa, I., et al, Waterstof werkt als therapeutische antioxidant door selectieve reductie van cytotoxische zuurstofradicalen.
Nat Med, 2007. 13(6): p. 688-694. Ohta, S., Moleculaire waterstof als nieuwe antioxidant: overzicht van de voordelen van waterstof voor medische toepassingen.
Methods Enzymol, 2015. 555: p. 289-317. http://www.life-enhancement.com/magazine/article/3725-the-hydrogen-that-almost-nobody-knows-hydrogen-as-a-selective-antioxidant. Settineri, Zhou, Ji, Garth L. Nicolson et al, Hydrogenized Water Effects on Protection of Brain Cells from Oxidative Stress and Gutamate Toxicity, American Journal of Food and Nutrition 2018, Vol. 6, No. 1, 9-13