低氘水的認識

朱志紅 伍柏堅 黃曉丹

一、低氘水的初步了解

低氘水是一種氘元素含量低的水，英文名為Deuterium Depleted Water，簡稱DDW。水分子式是由2個氫原子和1個氧原子組成，相對分子質量為18。同位素是同一元素有相同質子數、不同原子數，其中氫原子有質量不同的3個同位素，即原子量分別為1、2、3的氕（H，氫）、氘（D，重氫）、氚（T，超重氫）三種同位素，由D代替H結合的水就是重水（DHO），相對分子質量為20；由T代替H結合的水就是超重水（THO），相對分子質量為22。由于半衰期較短，自然界的氫元素中基本不考慮氚的存在，而氘的含量一般比較低，約為150ppm，也就是說，150ppm低氘水意味著水里氘原子和氫原子的比例是150ppm，即100萬個氫中含有150個氘。

1931年，美國化學家Harold Clayton Urey首次發現了氘元素。由于氫和氘質量的不同，導致了兩者物理化學性質的差異，DHO密度略大，為1.lg/cm3，冰點略高，為3.82℃，沸點為101.42℃，參與化學反應的速率比普通水緩慢。自然界沒有100%純粹的“H2O”，大多數水的氘含量在150ppm左右，學術界便把氘含量低于150ppm的水稱為“低氘水”。

在生物學同位素效應發現的過程中，1933-1934年，路易斯首先試驗了煙草種子在重水中的發芽情況，發現隨著重水濃度增高，發芽速度迅速降低；后來又發現，蝌蚪、金魚在濃重水中迅速死亡；進而發現大麥粒在發芽時優先吸收輕水，剩液中富集了重水等現象，從而表明發生了生物學同位素效應。在生物學同位素效應研究中，以氘的生物學同位素效應最為顯著。

二、低氘水的來源和檢測

低氘水分為天然低氘水和人工低氘水。天然低氘水一般存在于低溫、高緯度和高海拔地區，比如越接近極地，水中的氘含量就越少，南極冰川水中氘含量為88ppm；高海拔的冰川水也具有較低的氘含量，如西藏納木錯湖水中氘含量為137ppm。

人工低氘水是指將氘濃度降低至10-145ppm，目前世界上僅有三個國家具有工業化生產超輕水的能力，我國就是其中之一。我國關于低氘水制備最早的專利是在2008年，這項技術叫作“同位素分離法”。例如，國內某公司采用特殊設備，經過上千次蒸餾效應，從而降低天然水中的氘含量，使其成為具有特定功效的低氘飲用水，生產流程如圖1所示。

目前，我國針對高海拔天然低氘水和人工低氘水沒有明確的檢測標準，企業大多自己建立檢測方法或參考地下水質分析氘測定方法，即《地下水質分析方法 第78部分：氘的測定 金屬鋅還原氣體同位素質譜法》和《地下水質分析方法 第89部分：氘的測定 在線高溫熱轉換——氣體同位素質譜法》。

三、低氘水的功效介紹

研究結果表明，氘元素對生命體的生存發展和繁衍是有害的，水中的氘含量無論多少對生命體都是有害的，高濃度的氘還會引起細胞代謝和相關酶活性的改變，以及損傷細胞。有報道稱，當氘濃度升至25%時，重水會對生命體的神經系統和肝臟產生毒害作用，引起神經疾病、貧血癥及其他并發癥等。

國外研究發現，患有癌癥、糖尿病、慢性疲勞綜合癥、癡呆癥、阿爾茨海默癥和自身免疫疾病的人有一個共同點：體內氘含量高于正常的氘水平。因此，堅持長期飲用低氘純凈水，對保持身體健康具有重要的意義。

近年來，體外細胞培養實驗及動物實驗的研究表明，低氘水對人體的作用主要體現在以下幾點：第一，低氘水對多種腫瘤細胞的增殖有抑制作用，可作為癌癥的輔助治療劑。據2014年俄羅斯醫學期刊報道，腫瘤壞死因子破壞細胞后，飲用低氘水能夠有效減少DNA斷裂數量。第二，低氘能夠起到抗氧化的調節作用，還能減輕鉻、鎘中毒引起的氧化損傷，激活防御系統，保護肝臟和腎臟。2014年俄羅斯醫學期刊實驗結果表明，低氘水組的體內自由基氧化水平明顯降低，說明低氘水清除自由基的能力高于天然水，從而起到抗氧化作用。第三，低氘水能夠起到輻射防護作用，有效增強非特異性免疫防御功能，促進外周血細胞的增殖。2010年，環境工程雜志報道了低氘水對X射線輻照之后的修復功能，結果顯示低氘水的存在會降低輻照產生的損傷，而低氘水結合多酚物質能夠顯著增加保護功效。第四，低氘水可降低空腹血糖水平，提高空腹血漿胰島素水平，減緩胰島素抵抗，改善胰島細胞，具有減輕和修復胰島細胞損傷的作用。第五，低氘水能快速通過血腦屏障，輔助治療腦血管疾病，還能調節血管的舒張和收縮。第六，低氘水是改進化妝品品質的安全且有效的組分，有助于提高皮膚細胞抗老化、保濕、抗紫外線照射、抗過敏等功能。

四、低氘水與小分子團水、

磁化水、天然礦泉水的區別和聯系

市面上關于水，根據特性有不同的定義，比如小分子團水、磁化水、天然礦泉水等。

小分子團水通常是水分子通過分子間作用力締合在一起形成水分子團或者叫水分子簇。有商家宣稱，小分子團水由5-8個水分子組成一個水分子團，具有高滲透力、高擴散力、高溶解力、高含氧量、弱堿性。低氘水的分子團比天然水分子團小50%，運動速度和滲透能力都有提高，因此氘含量降低更容易形成小分子團水。

磁化水是一種被磁場磁化了的水，但水又是一種弱磁質。磁化水可分天然磁化水和人工磁化水，天然磁化水使用周期較短，不宜長期商用；人工磁化水是通過磁化器產生的，在工業、農業、醫保等領域有廣泛應用。水經過靜止磁場或者變化磁場的處理，其理化性質會發生改變，而且能在數小時內保持這種性質。

天然礦泉水是指在特定地質條件下形成并存在于特定地質構造巖層中的地下礦水，含有特殊的化學成分或具有特殊的物理性質，通常是從地下深處自然涌出或經鉆井采集，含有一定量的礦物質、微量元素或其他成分。通常情況下，天然礦泉水的化學成分、流量、水溫等動態指標在天然周期波動范圍內相對穩定，是一種珍稀的礦產資源。由于很多天然礦泉水取自高海拔地區，其氘含量也很低，因此，它們既是天然礦泉水又是低氘水，但并不是所有的天然礦泉水都是低氘水，低氘水也不都是天然礦泉水。

五、低氘水的市場認識

在國外，低氘水產品受到了很多養生愛好者的歡迎并得以熱銷，如Preventa（匈牙利）、Litewater（美國）、HtoEau（荷蘭）等品牌產品。早在2001年，匈牙利Preventa產品就進入了國際舞臺，并向日本出口，2017年開始向美國出口；2018年，HYD公司的“擴大Preventa低氘水出口市場”項目VEKOP-1.3.1-16-2017-00124，獲得歐盟專項資金，Preventa低氘水正式進入中國。

目前，國內也有越來越多的企業看好低氘水在大健康產業的發展潛力，著重打造低氘水品牌影響力并進行市場推廣。這些品牌宣傳的低氘含量為25-143ppm不等，價格普遍依據氘含量來定，氘含量越低其價格越高，但均高于市面上的天然礦泉水。

綜上所述，低氘水通俗意義上是指氘含量低于150ppm的水，取自高海拔的冰川水是極佳的天然低氘水。就低氘水的分類而言，由于目前的標準規定，市場上的包裝飲用水只分為飲用純凈水和其他飲用水兩類，市售的低氘水大多達到純凈水的標準，在飲品種類上屬于純凈水。在標簽標識上，因為包裝飲用水的產品名稱不得標注“活化水”“小分子團水”“功能水”“能量水”以及其他不科學的內容，商家大多只標注氘含量，并未公開宣傳標注“低氘水”，氘含量越低的飲用水其售價也越高，遠高于一般飲用水。低氘水對人體有諸多好處，對生命體有一定的積極作用，其中研究最多的就是低氘水對抗癌的輔助治療，但上海交通大學的叢峰松教授也表示，低氘水抑制腫瘤是一個復雜的過程，目前在國內還未進入臨床試驗階段，因此仍需要進行更多深入的研究。