健康好帮手
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细菌和氢气的关系非常密切,初步估计超过50%的细菌能制造或(和)利用氢气。那么问题是某些细菌也是导致疾病的致病菌,如何看待这个问题。特别是,如果我们使用了氢气,会不会帮助了这些致病菌危害身体?这是非常重要的,为了回答这个问题,我们首先要了解那些致病菌能代谢氢气,细菌的代谢和致病能力的关系等。然后我们才能回答这个问题。
许多细菌具有代谢氢气的潜力,例如在人体肠道内大量细菌,有研究发现大约2/3种类肠道细菌都能制造氢气或利用氢气。这些细菌有的是对人体有利的,一般说是益生菌。也有一些细菌是可以导致人生病的,能让人生病的细菌一般称为是致病菌。也有的细菌在生理情况下不会致病,但当人体免疫力低下时也能导致疾病,一般称为条件致病菌。氢气代谢能力和细菌是否致病有没有必然联系?目前没有这方面的研究。确实有一些致病菌具有代谢氢气的能力,最近有学者发表一篇综述,对能代谢氢气的致病菌进行全面阐述,阅读这一文献,可帮助我们了解这方面的知识。
可能有人会担心,使用氢气会不会帮助这些致病菌,增加细菌感染的机会?例如胃内幽门杆菌就是一种可以利用氢气的细菌,那么我们喝氢水不就是供养这些细菌了。我认为这不需要担心,一方面如研究这些细菌氢气代谢的学者提出的,身体内氢气的量已经完全超过这些细菌的需要,氢气增加也不会增加细菌的致病性。
其实,细菌和人体的功能,总体上,就是所有细菌形成的各种菌群,例如肠道菌群,对人体属于功能成分,我们人体的消化系统,就是不断给这些细菌提供最基本的能量物质供应,当肠道菌缺乏能量物质基本供应的时候,容易带来菌群生长不良,影响其正常功能的发挥,往往不利用宿主身体健康。或者简单地说,菌群整体上对机体是有利的,适当提供能量对菌群健康生存是有利的,整体上对人体也可能是有利的。虽然这其中可能含有某些条件致病菌,甚至含有某些致病菌,但整体是有利的。因此不需要担心氢气会导致肠道菌群变成不利用健康。
各种代谢氢气的致病菌
最近有学者在Microbiol Mol Biol Rev发表综述,对代谢氢气的致病菌进行了比较全面地综述,给我们认识和了解这方面知识提供了方便,这里摘要介绍。病原微生物利用各种方式从宿主环境中获取能量,一种普遍但经常被忽视的能量代谢基础是氢气。本综述全面回顾了代谢氢气的病原菌分布、生物化学和代谢机制。氢化酶是负责氢气氧化分解和/或氢气制造生产的酶,超过200种病原体和病原体携带氢化酶基因,有46种已被证明能消耗或产生氢气。一些人类病原体利用结肠微生物群产生大量氢气作为能量来源。沙门氏菌、血清型伤寒沙门氏菌、空肠弯曲杆菌、弯曲杆菌、幽门螺杆菌(含致癌性菌株)等都可利用氢气为生存物质基础。这些病菌通常是一种兼性厌氧。也有一些在发酵过程产生氢气的病原菌,如兼性厌氧菌大肠杆菌、伤寒杆菌和肠贾第鞭毛虫等。当呼吸电子受体受到限制时(缺乏氧化剂)能持续发酵产生氢气。也有专性的厌氧菌,如产气荚膜梭状芽胞杆菌、艰难梭状芽胞杆菌和阴道毛滴虫,它们在生长过程中产生大量的氢气。虽然氢化酶在病原体中的生长、存活和毒性方面的文献非常丰富。但是缺乏对大多数病原体,特别是专性厌氧细菌氢气代谢的详细了解,以及对胃肠道氢气交易的整体理解。本文利用这些知识评估氢气代谢可能成为药物开发或其他治疗的靶点。
了解到这些知识,我们再回答一个疑问。补充氢气能不能增加致病菌的危害?表面上看,如果致病菌利用氢气存活,那么补充氢气可能会增加其活力。不过这种担心并不必要,无论是否补充氢气,细菌并不会因为氢气多少而影响生存,即使补充氢气对其致病力影响不大,因为许多细菌能量供应并非绝对依赖氢气。其实在和宿主的共同演化过程中,致病菌早就掌握了生存技巧,氢气不会是细菌生存的唯一基础。也就是说,有没有氢气,致病菌仍然能致病。因为身体存在其他多种能维持细菌生存的能量物质供应。所以不必要担心氢气补充会增加细菌致病的风险。
也有说法是,氢气在身体内超过了细菌的基本需求,再增加对其也不会有帮助了。例如曾经有研究表明,身体内的基础氢气水平就超过胃幽门杆菌对氢气的需要,增加氢气也不会影响其活力。
从更大范围看,细菌或菌群总体是对身体有益的。菌群获得的能量供应足够时往往有利于细菌多样化,对宿主往往整体有利。所以给菌群提供氢气或其他能量物质,对身体往往是有利的。这里氢气的作用类似于传统的益生元。
Wolf P G , Biswas A , Morales S E , etal. H2 metabolism is widespread and diverse among human colonic microbes[J]. GutMicrobes, 2016, 7(3):235-245.人类肠道细菌71%能代谢氢气
Benoit SL, Maier RJ, Sawers RG, GreeningC. Molecular hydrogen metabolism: a widespread trait of pathogenic bacteriaand protists. Microbiol Mol Biol Rev 2020.84:e00092-19.
上内容摘自《孙学军 氢思语》,仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。