Vodik ima številne koristi za naše zdravje. Te koristi so predvsem posledica antioksidativnih lastnosti vodika.

Antioksidant je snov, ki zavira oksidacijo drugih molekul. Pri presnovi kisika lahko nastanejo kisikovi prosti radikali. Ti lahko drugim molekulam ukradejo elektrone in jih tako poškodujejo. Prosti kisikovi radikali ali reaktivne oblike kisika veljajo za škodljive, ker lahko uničijo pomembne sestavine v našem telesu, kot so DNK, lipidi in beljakovine. Zlasti lahko poškodujejo mitohondrije in motijo njihovo delovanje pri oskrbi telesa z energijo.

Običajno kisikove vrste, ki nastanejo pri fiziološki presnovi kisika, telo odstrani z lastnim redoks sistemom. Če je število prostih radikalov veliko, je to predispozicija za številne bolezni, kot so presnovne bolezni, bolezni srca in ožilja, rak, nevrodegenerativne bolezni in degenerativne bolezni na splošno. Zato se antioksidanti, ki lahko nevtralizirajo te proste radikale, vse pogosteje uporabljajo za preprečevanje bolezni, ohranjanje zdravja in tudi v kozmetiki za ohranjanje mladostnega videza. Tu pride do izraza vodik.

Obstajajo različni antioksidanti, ki jih najdemo v naši hrani in prehranskih dopolnilih. Vendar pa lahko vsebujejo snovi, ki lahko pri presnovi postanejo škodljive. V kliničnih študijah so raziskovalci ugotovili, da lahko uživanje vitaminov poveča umrljivost. Uživanje vitaminov, kot sta vitamina E in A, v posebnih odmerkih ne zmanjšuje le reaktivnih oksidativnih vrst, temveč vpliva tudi na pomembne molekule, ki se uporabljajo pri celični signalizaciji.

Kako deluje vodik kot antioksidant?

Vodik je dvoatomna molekula, ki se v naravi pojavlja kot plin in je najbolj razširjen element v našem telesu. Znanstveniki so dolgo časa menili, da je plinski vodik fiziološko inerten, zdaj pa je bil deležen pozornosti kot antioksidant. Opravljenih je bilo veliko znanstvenih študij, s katerimi so preverjali njegovo sposobnost, učinkovitost in varnost. Navajamo nekaj teh študij.

leta 2007 so Oshawa in drugi z Japonske dokazali, da vodik zmanjšuje oksidativni stres s selektivnim odstranjevanjem za večino strupenih prostih radikalov, kot sta hidroksilna skupina (OḢ) in peroksinitrit (ONOO-). Selektivno nevtralizira te snovi in zagotavlja, da normalna celična signalizacija in drugi pomembni presnovni procesi niso moteni.

Nedavne raziskave so pokazale, da lahko vodik spreminja izražanje genov. Pri tem lahko poveča raven antioksidantov, kot je glutation, in antioksidativnih encimov v celicah. Glutation je verjetno eden najmočnejših neposrednih antioksidantov v celicah. Antioksidativni učinek naj bi bil zato posredni učinek vodika. Preko pomembnih posrednikov, kot je Nrf2, lahko modulira transkripcijo. Nrf2 ali Jedrski faktor (eritroidnega izvora 2) - podoben 2 je pomemben pri zagonu molekularnih procesov za boj proti reaktivnim kisikovim vrstam.

Poenostavljeno to pomeni, da če v določenih količinah zaužijete antioksidante od zunaj, le ti delujejo neposredno in uničujejo proste radikale. Ne aktivira naravnih mehanizmov za boj telesa kot vodik, lahko pa zavira naravne poti uničevanja prostih radikalov.

Vodik ima tudi dobro biološko uporabnost.

Ko koristne snovi zaužijemo, morajo na kakršen koli način doseči mesto, kjer nastajajo kisikovi prosti radikali. Običajno ti prosti radikali nastajajo v celici, v organelu, imenovanem mitohondrij. Večina antioksidantov, ki jih dobimo od zunaj, težko pride tja, in tudi če pride, tja pride le majhna količina antioksidanta.

To še posebej velja, če upoštevamo, kaj telo prepusti skozi krvno-možgansko pregrado. Vodik pa lahko prečka to pregrado. Z lahkoto se razprši in dobro prodre do celičnih organelov, kot so mitohondriji, zato je zelo učinkovit. Vodik je namreč najmanjši in najlažji antioksidant, ki ga najdemo na svetu.

Vitamin C tehta približno 88-krat več kot vodik. Nepolarne in nevtralne molekule običajno lažje vstopajo v celice in imajo zato dobro biološko uporabnost. Vodik zlahka prodre skozi celične membrane, ker je nepolaren. Vodik ima med plini najvišjo hitrost difuzije, zato je eden najučinkovitejših antioksidantov med vsemi.

Kako se daje vodik?

Vodik se lahko daje z vdihavanjem prek razpršilnika. Je zelo varen plin brez znanih škodljivih učinkov, pri vdihavanju v koncentracijah, manjših od 4 % zraka, pa je nevnetljiv. Znano je, da dolgotrajno vdihavanje plinastega vodika dolgoročno koristi zdravju, čeprav se vodik iz telesa odstrani v 30 minutah po prenehanju vdihavanja. To je posledica sekundarnih učinkov vodika z aktiviranjem koristnih signalnih poti, ki jih še vedno raziskujejo.

Vodik za dihanje najlažje pridobimo z elektrolizo vode. Vodik je raztopljen tudi v vodi, ki jo lahko popijete v 4 urah. Čeprav se v vodi raztopi le majhna količina vodika, je ta voda zdrava za pitje.

Ali je vodik kot antioksidant varen?

Kadar se vodik uporablja v priporočenih odmerkih, v opravljenih kliničnih študijah ni znanih škodljivih učinkov. Vodik ne vpliva na normalne presnovne procese v telesu.

Prihodnost vodika kot antioksidanta

Če poiščete znanstveno literaturo, boste našli številne študije, ki so bile izvedene o učinku vodika kot antioksidanta. Pokazalo se je, da veliko obeta, da se bo v prihodnosti uporabljal kot zdravilo. Pravzaprav je večina študij predlagala njegovo uporabo pri številnih boleznih.

Zlasti Japonci že dolgo uporabljajo elektrolitsko reducirano vodo, ki vsebuje vodik in je znana tudi kot alkalna ionizirana voda.

Vendar je elektrolitska reducirana voda na trgu že dolgo, kar pomeni, da so terapevtski učinek vodika preizkušali že veliko prej, preden so ga dejansko raziskali. Zato lahko rečemo, da je vodik eden od najvarnejših antioksidantov, ki so jih odkrili do zdaj.

Literatura:
Akhavan, O., et al, Hydrogen-rich water for green reduction of graphene oxide suspenzije. International Journal of Hydrogen Energy, 2015. 40(16): str. 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): str. 187-203.
Hanaoka, K., Antioxidant effects of reduced water produced by electrolysis of natium chloride solutions. Journal of Applied Electrochemistry, 2001. 31(12): str. 1307-1313.
Hanaoka, K., et al, The mechanism of the enhanced antioxidant effects against superoxide anion radicals of reduced water produced by electrolysis. 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): str. 167-174.
Kato, S., D. Matsuoka in N. Miwa, Antioxidant activities of hydrogen-solubilized nanobubbles evaluated by ESR and 2, 2?-bipyridyl methods. Materials Science and Engineering:, 2015. C 53: str. 7-10.
Ohsawa, I., et al, Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant through selective reduction of cytotoxic oxygen radicals. Nat Med, 2007. 13(6): str. 688-694.
Ohta, S., Molecular hydrogen as a novel antioxidant: overview of the advantages of hydrogen for medical applications. Methods Enzymol, 2015. 555: str. 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