碱性还原水研究综述2025

许多重要的科学发现并不是简单偶然，往往是许多人摸索中的必然结果。氢气的医学效应也有许多早期的线索和苗头。1975年高压氢气抗癌症也不是简单的早期研究。更重要的早期研究来自电解水的研究，客观来说，电解水的研究充满着曲折道理。本质效应到今天都存在不同观点，但电解水含有氢气，且这种氢气浓度可以产生生物效应已经在氢气生物学研究中得到明确的回答。故事的真相是，经理100年的电解水生物学研究一直寻找其作用本质，氢气效应的发现表面是独立研究领域，其实是对电解水作用的定量准确解释。从另外一个角度来说，氢气生物学研究也不能也不需要否认这种真正的思路源头。

本文比较强调了中东一款天然碱性泉水，zam水，过去也有许多这方面研究，似乎和日本关于电解水的研究没有太多交集。本文可作为了解该水的一个窗口。

碱性还原水（ARW）的相关功效

- 碱性还原水（ARW）可中和体内酸性物质  （中和酸性物质能否产生真正的效应目前仍然是不确定的。）

- 碱性还原水（ARW）能增强细胞吸收能力，改善水分与营养素的吸收效率  

- 碱性还原水（ARW）可减轻氧化应激反应，保护细胞免受损伤，并降低慢性疾病发病风险  

- 碱性还原水（ARW）能提高营养素的溶解度与生物利用度  

- 长期饮用碱性还原水（ARW）可降低多种疾病的发生率，缓解疲劳感，提升精力水平  

摘要

碱性还原水（ARW）通过电解技术制备而成，因其较高的pH值和较低的氧化还原电位（ORP），已成为一种具有健康促进作用的饮品，并具备多项显著的健康益处。首先，ARW能有效中和体内多余酸性物质，维持体内pH值平衡，这对于抵消“高酸性饮食”带来的不良影响具有重要意义。其次，ARW的小分子团结构可增强细胞吸收能力，改善机体水合状态与营养素摄取效率，对运动员及体力活动较多的人群尤为有益。  

ARW的抗氧化特性源于其负氧化还原电位（负ORP），该特性在减轻氧化应激反应中发挥关键作用，进而保护细胞免受损伤，并可能降低癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等慢性疾病的发病风险。此外，ARW还能通过维持肠道内环境平衡、减少有害菌数量来改善消化系统健康；同时提高营养素的溶解度与生物利用度，促进机体对营养素的利用。研究表明，长期饮用ARW与慢性疾病发生率降低、疲劳感缓解及精力水平提升相关。  

总体而言，碱性还原水（ARW）是健康生活方式的有益补充，可通过改善水合状态和预防疾病提供全面的健康益处。然而，其长期饮用效果仍需进一步研究以充分阐明。  

1. 引言

水被认为是地球生命诞生的关键要素。人类摄入的食物与饮用的水共同维持着身体的良好状态。水对高效消化和肠道菌群平衡至关重要，而这两者都是动物吸收所需全部营养素的必要条件[37]。通过出汗和呼吸，水能够调节人体体温，这对于维持人体多项生理过程的正常运行不可或缺。  

水质会影响人体健康，而地形、地质构造和气候又对水质产生显著影响[37]。饮用含有高浓度毒素的劣质水，或摄入被病原体、疾病媒介污染的水，有时可能引发多种疾病，甚至导致死亡。癌症、糖尿病、心血管疾病和慢性呼吸系统疾病等均属于“劣质水摄入相关疾病”范畴[15]。  

文献综述显示，碱性水的pH值介于8-10之间，其核心特征是“高碱性物质浓度”。碱性水的独特性质使其具有潜在药用价值，例如产氢作用和抗氧化作用。已知碱性水对脱氧核糖核酸（DNA）具有氧化损伤保护作用，这是因为它能清除活性氧（ROS）、减轻炎症反应，进而达到预防疾病的效果。一项关于“碱性水临床效应及其作用机制”的研究表明，其作用机制在于“高溶解氢含量”和“低氧化电位”[15]。  

现代快节奏生活导致人体常缺乏钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）、碳酸氢盐等矿物质，而饮用碱性水可补充上述碱性矿物质，并获取其抗氧化特性带来的益处。此外，碱性水还具有杀菌、杀病毒和杀真菌作用。  

炎症反应与活性氧（ROS）过量产生会严重影响胃肠道（GI）代谢，引发便秘和炎症性肠病（IBD）——后者包括克罗恩病（CD）、溃疡性结肠炎（UC）、功能性消化不良、胃酸反流、憩室病和肠易激综合征（IBS）。有研究指出，摄入碱性水可减少消化道内细菌数量，改善胃肠道功能[10]。  

碱性水还具有治疗功效：有助于降低胰岛素水平、预防酸性食物导致的牙釉质侵蚀，并对牙龈炎、牙周炎等疾病起到保护作用；同时能增加肌肉量和骨密度（BMD）、降低心血管疾病及冠心病的发病风险，最终减少死亡率[10,47]。目前，碱性电解水在水产养殖和医疗领域的应用已十分普遍[27,64]。因此，科学家正试图利用这一特性，研究“饮用碱性水对肠道微生物群的影响”，并探索相关研究结果是否能为人类健康（尤其是代谢疾病的治疗）带来益处。  

2025-2034年间，全球碱性水电解市场预计将呈现强劲增长态势。如图1所示，市场规模预计从2025年的约2亿美元稳步增长至2034年的近10亿美元。这种持续的同比增长反映出“碱性电解系统”作为“大规模绿氢生产优选技术”的应用范围正不断扩大。在预测期初期（2025-2028年），市场将实现温和增长，规模从2.0105亿美元增至约3.4420亿美元；2029年后，市场增长将显著加速，2029年规模达4.1177亿美元，2031年达5.8930亿美元，2033年突破8.4336亿美元；到2034年，市场规模预计将超过10亿美元，意味着十年间增长超4倍。这一增长趋势主要归因于：全球脱碳倡议的推进、氢基础设施投资的增加，以及“提升碱性水电解系统效率、可扩展性与成本效益”的技术进步。  

图1 2025-2034年碱性水电解市场规模预测（单位：百万美元）  

（来源：www.precedenceresearch.com；数据获取时间：2025年11月25日）  

全球数百万人饮用“扎姆扎姆水”（Zamzam water）——这是一种天然碱性水“瑰宝”，饮用动机既包括宗教信仰，也源于其治疗功效[12]。扎姆扎姆水同样属于碱性水，具有多种健康益处，包括可预防多种疾病的抗氧化特性。碱性还原水（ARW）与扎姆扎姆水均以“潜在健康益处”著称。  

扎姆扎姆水是一种天然碱性水，产于沙特阿拉伯王国（KSA）的麦加（Makkah AlMukarramah）[13]。它从未经过化学防腐或处理，其碱性特质源于自然环境；而碱性还原水（ARW）则是通过“水电解技术提高碱度”制备而成的功能性水[10]。通常，扎姆扎姆水的pH值介于7.9-8之间（图2），碱性还原水的pH值则介于8-10之间[10,15]。  

扎姆扎姆水无任何微生物污染，且富含多种矿物质（如钾、钠、镁、钙）及微量元素（如铁、铜、银、锰、铝等）。多项研究已证实，其中还含有砷、镉、硒、铅等天然重金属。已知碱性还原水（ARW）具有“高氢含量、低氧含量、低氧化还原电位（ORP）”的特点[18]。  

图2 碱性还原水与扎姆扎姆水的关键差异及潜在治疗应用

扎姆扎姆水的pH值为8.0（呈碱性），且镁、钠、钙等矿物质浓度较高；此外，其水源地及水体内部均无细菌滋生[44]。Fahad等人（2017年）对扎姆扎姆水中的可溶性离子和微量元素进行了评估，结果表明：所有样本中的可溶性阴离子、阳离子、溶解盐及微量元素浓度均处于允许范围内。不过，2%的水样中检测出硝酸盐（NO₃⁻），且浓度略高于标准值；94%的样本符合“饮用水水质指数（WQI）I类标准”，适合人类饮用。  

扎姆扎姆水还具有伤口愈合和预防牙釉质侵蚀的特性[31,37]。另有研究指出，扎姆扎姆水可有效用于“阿片类药物依赖的治疗与耐受改善”[40]。如今，对扎姆扎姆水和碱性水的“宗教信仰认同”及“饮用需求”均在不断提升。图3所示的年度增长趋势促使我们撰写本综述，旨在为读者提供更清晰、全面的信息。本研究的目的是向人们充分介绍碱性水、扎姆扎姆水及其对健康的影响。  

图3 2015-2026年与本研究主题相关的出版物数量

（数据获取时间：2025年11月25日）  

2. 碱性还原水（ARW）在细胞吸收、营养素摄取、氧化应激抵抗及慢性疾病防护中的作用机制

碱性还原水（ARW，又称富氢水）通过电解制备，最终产物具有“高pH值、高氢气（H₂）浓度、负氧化还原电位（ORP）”的特点。这些理化特性被认为有助于实现多种生物学益处，包括改善细胞吸收、增强营养素摄取、减轻氧化应激反应及预防慢性疾病。其功效主要源于“溶解态氢气”和“活性矿物离子”——前者可促进抗氧化活性，后者有助于维持生理pH值平衡。  

在细胞层面，研究认为碱性还原水（ARW）可通过“调节局部微环境”和“维持理想电化学梯度”来增强细胞膜通透性[34,67]。这些变化可能促进营养素更高效扩散、增加水分内流，并提高“膜通道与水通道蛋白”的转运效率，最终实现细胞吸收能力的提升（图4）。  

图4 氢分子对肝脏氧化应激及炎症级联反应的交互调控机制

如图5所示，碱性还原水（ARW）生物学效应的核心机制之一是其“强供电子能力”。负氧化还原电位（负ORP）使ARW成为一种强效、选择性抗氧化剂，可靶向清除羟基自由基（•OH）、过氧亚硝酸盐（ONOO⁻）等有害活性氧（ROS）——这些物质是导致细胞生物分子氧化损伤的关键因素[43]。氢分子（H₂）作为一种小分子中性气体，可轻松穿透细胞膜、线粒体，甚至能通过血脑屏障。进入细胞后，氢会直接与“线粒体氧化磷酸化副产物——高活性ROS”发生反应，从源头减轻氧化应激反应。  

通过清除这些有害氧化剂，ARW可保护细胞脂质免受过氧化损伤、维持蛋白质结构与酶功能稳定，并防止DNA链断裂与突变（上述均为癌症及退行性疾病的重要风险因素）。这一保护作用的化学反应可概括为：  

H₂ + •OH → H₂O  

H₂ + ONOO⁻ → NO₂⁻ + H₂O  

图5 碱性还原水（ARW）在多生理系统中已报道的健康益处概述

此外，碱性还原水（ARW）还可通过调节胃肠道功能增强营养素吸收。研究表明，碱性水有助于调节胃酸分泌，尤其对存在代谢性酸中毒或摄入高酸性饮食的人群效果显著[33]。细胞外pH值平衡可改善转运蛋白构象，优化胃和肠道上皮膜对微量营养素的吸收效率。此外，“小分子团水假说”提出，ARW可能形成更小的分子团，或可提高营养素的溶解度与分散性，但该机制目前仍存争议。水合效率的提升可改善循环功能、促进营养素输送并加速代谢废物排出，这些作用共同维持细胞稳态[10]。同时，ARW中的钙、镁、钾等矿物质离子以“生物利用度更高的离子形式”存在，有助于提高矿物质摄取效率并调节生理电解质平衡——这对酶促反应、神经传导及肌肉活动至关重要[30]。

ARW的抗氧化能力还可延伸至“调节与炎症及代谢健康相关的细胞信号通路和基因表达模式”。通过降低氧化应激水平，ARW可能减少核因子-κB（NF-κB）的激活——NF-κB是一种核心转录因子，负责调控促炎细胞因子的产生。这种抗炎作用对预防“慢性低度炎症”具有重要意义，而慢性低度炎症是2型糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病等生活方式相关疾病的主要诱因。研究还发现，氢气可激活Nrf2通路（细胞抗氧化防御系统的关键调控通路）[22,42]。ARW通过该通路上调细胞内抗氧化酶（包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶）的表达，强化细胞天然防御机制，保护细胞免受长期累积的氧化损伤。此类调控作用有助于改善线粒体功能与能量代谢，对预防疲劳和代谢功能紊乱至关重要。

此外，ARW还可通过“减少氧化应激诱导的细胞凋亡”和“维持基因组完整性”，在慢性疾病预防中发挥作用。如图6所示，已有研究探讨了碱性还原水在“消化系统健康维护、免疫调节、氧化应激减轻及多种慢性疾病干预”中的潜在作用。这些多样的生物学效应表明，ARW在多生理系统中的重要性正逐渐凸显。过量活性氧（ROS）会破坏线粒体膜、触发细胞色素c释放，并激活胱天蛋白酶通路，最终导致程序性细胞死亡（凋亡）。ARW通过阻断这一通路，维持细胞活力并延缓“与衰老相关的细胞退化”。同时，ARW可减少低密度脂蛋白（LDL）颗粒的氧化修饰，改善脂质代谢并降低动脉粥样硬化斑块形成风险，从而保护心血管健康。在神经组织中，富氢水已显示出“减轻神经炎症、抑制错误折叠蛋白聚集、保护突触功能”的潜力，为降低阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病风险提供了可能[65]。

综上，这些机制表明：ARW通过“提升水合状态、改善营养素可利用性、发挥选择性抗氧化作用、调节炎症及代谢信号通路”，从多方面维护细胞健康。尽管越来越多的动物实验和初步人体临床数据呈现出积极结果，但仍需开展更多长期随机对照试验，才能明确ARW在不同人群和疾病模型中的治疗效果。不过，目前已明确的生物学作用仍表明，ARW在“促进健康、增强细胞抵抗力、降低氧化应激相关慢性疾病风险”方面具有良好潜力，可作为一种辅助健康策略。

图6 碱性还原水（ARW）增强细胞吸收、改善营养素摄取、减轻氧化应激、保护细胞免受损伤及降低慢性疾病风险的机制

氢气通过多条相互关联的通路，对肝脏氧化应激及相关炎症级联反应发挥调控作用。它有助于平衡活性氧（ROS）的产生与清除，并影响多种抗氧化酶（包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GPx）的活性。同时，氢气可调节NRF2信号通路，促进下游细胞保护分子（如NQO1、HO1、FTH1）的表达。

除降低丙二醛（MDA）、4-羟基壬烯醛（4-HNE）、3-硝基酪氨酸（3-NT）、8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）等氧化标志物水平外，氢气还可减轻炎症反应。它通过干扰NF-κB、STAT3、MAPK等通路的激活，降低肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素家族成员（IL家族）、γ-干扰素（IFN-γ）等促炎细胞因子的表达；同时影响与组织重塑及炎症相关的酶和介质（包括诱导型一氧化氮合酶iNOS、高迁移率族蛋白B1 HMGB1、基质金属蛋白酶MMP-2/9）。这些机制共同构成了氢气对肝脏损伤的保护作用。

3 碱性还原水对生活方式相关疾病（糖尿病、癌症、心血管疾病）的影响

碱性还原水（ARW）或碱性离子水（AIW）对生活方式相关疾病的影响如图2、图6及表1所示。已知ARW/AIW具有自由基清除能力，因此可作为抗氧化剂发挥作用；通过添加碱性矿物质并去除酸性矿物质，其pH值高于普通水。ARW/AIW因具有多种健康特性而备受关注，例如减轻氧化应激，并对糖尿病、部分癌症、肾功能损害、心血管疾病（CVD）、肥胖症、非酒精性脂肪肝等多种疾病具有益处[18]。下文将探讨针对糖尿病、癌症、心血管疾病等生活方式相关疾病的多项研究进展。

表1 探索碱性水对生活方式相关疾病影响的各类研究总结

3.1 糖尿病

3.1 糖尿病

糖尿病是一种代谢紊乱疾病，其成因包括胰腺胰岛素合成不足或机体无法充分利用胰岛素。未经控制的糖尿病以高血糖（即血糖水平升高）为显著特征，高血糖会损害眼、神经、肾脏、血管等器官系统。Jin等人[24]在2型糖尿病大鼠模型中评估了碱性还原水（ARW）的抗糖尿病功效。实验将大鼠分为两组：实验组饮用ARW，对照组饮用实验室自来水。在第6周至第32周期间，研究人员对大鼠的血糖水平、体重及脂质成分进行了监测。结果显示，对照组大鼠在第18周时血糖水平达到202.5±96.5 mmol/dl，而ARW组大鼠直至第26周血糖才达到这一数值；且ARW组的血糖水平始终低于对照组。这些结果表明，ARW可降低血糖水平[24]。

另一项针对Wistar大鼠的研究发现，扎姆扎姆水（ZW）能显著降低空腹血糖和胰岛素抵抗，且对脂质谱或体成分无影响[5]。Maleky等人[16]研究了单独使用扎姆扎姆水或扎姆扎姆水联合格列齐特，对链脲佐菌素（STZ）诱导的大鼠糖尿病肾病的预防作用。实验设置了5组大鼠：正常对照组、糖尿病对照组、糖尿病大鼠腹腔注射10 mg/kg格列齐特组、糖尿病大鼠自由饮用扎姆扎姆水组、糖尿病大鼠腹腔注射10 mg/kg格列齐特+自由饮用扎姆扎姆水组，监测周期为8周。结果显示，扎姆扎姆水与格列齐特可显著降低STZ诱导的高血压、心率异常、高血糖、氧化应激标志物水平，改善肾功能损伤（表现为尿素、肌酐、白蛋白水平恢复），修复肾脏形态，并抑制细胞凋亡[16]。

Taha等人[52]证实，扎姆扎姆水可显著改善糖尿病大鼠的抑郁样和焦虑样行为，并提高糖尿病大鼠脑区中5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素的水平。该研究还发现，扎姆扎姆水可上调脑源性神经营养因子（BDNF）、磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2（p-ERK1/2）和磷酸化环磷腺苷反应元件结合蛋白（p-CREP）的表达，表明其具有增强神经保护的作用；同时，扎姆扎姆水还能降低脑内炎症标志物（肿瘤坏死因子-αTNF-α、白细胞介素-1βIL-1β、白细胞介素-6 IL-6）及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达[53]。

Taha等人的另一项实验显示，达格列净联合扎姆扎姆水处理可显著促进糖尿病大鼠伤口愈合，提高抗氧化酶水平，改善组织学特征。具体而言，该联合治疗可降低炎症标志物（核因子-κB NF-κB、肿瘤坏死因子-αTNF-α、白细胞介素-1βIL-1β、白细胞介素-6 IL-6、CD45）的表达，促进血管生成标志物（血管内皮生长因子VEGF、CD34、内皮型一氧化氮合酶eNOS、表皮生长因子-β1 EGF-β1、成纤维细胞生长因子FGF、血管紧张素ⅡAng II、缺氧诱导因子-1αHIF-1α）的表达，并增加细胞增殖标志物Ki-67的水平。此外，该治疗还能通过提高基质金属蛋白酶-2（MMP-2）、转化生长因子-β1（TGF-β1）和Ⅰ型胶原α1链（Col1A1）的水平，促进糖尿病大鼠伤口愈合的组织重塑阶段[52]。

AlJuwaie等人[5]的研究表明，单独摄入生酮饮食10周无法降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和空腹血糖水平；而生酮饮食联合扎姆扎姆水则能显著降低空腹血糖和低密度脂蛋白胆固醇[6]。Bamosa等人[12]的研究结论显示，2型糖尿病患者饮用扎姆扎姆水可显著降低糖化血红蛋白（HbA1c）水平，表明其长期血糖控制能力得到改善，但空腹血糖水平未发生显著变化[12]。

 3.2 癌症

碱性还原水（ARW）在癌症研究中展现出潜力，其多种作用机制可能抑制癌症进展并为癌症治疗提供支持。Al Zahrani等人[4]研究了pH 7.2（Z1）和pH 8.0（Z2）的扎姆扎姆水对人乳腺癌细胞系MCF-7的抗增殖和促凋亡作用。结果显示，Z1和Z2均能显著降低MCF-7细胞的活力，其中Z2诱导的细胞凋亡水平更高，并能增加细胞质和线粒体中活性氧（ROS）的生成；而Z1对ROS水平的影响极小。两种处理均能使MCF-7细胞停滞在G2/M期，并减少G1期细胞数量[4]。

在一项类似研究中，研究人员考察了Z1和Z2对A549肺癌细胞和HSF人皮肤成纤维细胞的影响。结果显示，两种处理均能显著降低A549细胞的活力，其中Z2可诱导A549细胞坏死；Z1对细胞死亡无显著诱导作用，而Z2能显著诱导A549细胞坏死。此外，Z2可使A549细胞停滞在G0/G1期，但对HSF细胞无显著影响；Z1和Z2均未显著影响A549细胞的细胞内及线粒体ROS水平[55]。

Al Doghaither等人[3]通过MTT法（噻唑蓝比色法）检测发现，扎姆扎姆水处理可显著降低HCT-116结直肠癌细胞的活力：Z1处理后细胞活力降至87%，Z2处理后降至66%。两种处理均通过凋亡途径诱导细胞死亡：对照组早期凋亡率为3%，Z1组为3.5%，Z2组为2.8%；与对照组相比，Z2处理使晚期凋亡率显著升高至4.2%（p≤0.001）。扎姆扎姆水处理24小时后，HCT-116细胞停滞在G2/M期，G1期细胞数量减少；且仅Z2处理能增加细胞质和线粒体中ROS的生成。这些结果表明，扎姆扎姆水可诱导人结直肠癌细胞HCT-116凋亡，提示其对结直肠癌具有潜在的抗癌作用[3]。

Siraj等人[51]指出，扎姆扎姆水会削弱化疗药物（紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂）在“降低乳腺癌、结直肠癌和卵巢癌细胞活力及诱导其凋亡”方面的效果。具体而言，扎姆扎姆水可增加丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）家族蛋白（CRAF、MEK1/2、ERK1/2、P38）的磷酸化水平，抵消化疗药物对这些蛋白的下调作用，从而促进癌细胞存活。此外，沉默ERK1/2可增强化疗药物诱导的癌细胞凋亡，这表明扎姆扎姆水通过激活ERK1/2保护癌细胞免受化疗损伤[51]。

3.3 心血管疾病

多项研究表明，饮用碱性水可能通过影响血压、胆固醇水平和整体心脏功能，对心血管健康产生积极作用。Almujtaba等人[7]在Wistar白化大鼠中探索了扎姆扎姆水的心脏保护作用。实验设置4组大鼠：正常对照组（NC）、阿霉素对照组（DC，阿霉素诱导心脏损伤）、阿霉素+扎姆扎姆水组（DZ）、扎姆扎姆水对照组（ZZ）。为期28天的研究显示，富含锌且呈碱性的扎姆扎姆水，可显著恢复阿霉素处理大鼠异常的血清标志物水平，改善心脏组织学形态，并降低氧化应激标志物水平。这些结果表明，扎姆扎姆水的锌含量和碱性特征是其发挥心脏保护作用的关键因素[7]。

Mahmoud等人[36]评估了扎姆扎姆水的健康影响，重点关注其硝酸盐和砷含量的安全性问题。该研究将18只小鼠分为3组（自来水组、蒸馏水组、扎姆扎姆水组），监测周期为3个月。结果显示，扎姆扎姆水无微生物污染，对小鼠肝肾功能无不良影响，且能维持血清标志物正常水平；此外，扎姆扎姆水还具有心脏保护作用。研究结论认为，扎姆扎姆水安全、无病原体，且具有潜在治疗益处[36]。

在另一项研究中，Sheikh等人[49]证实，扎姆扎姆水可通过积极调节肠道菌群、肾素-血管紧张素系统，以及减轻炎症和氧化应激，降低心脏毒性风险。这些结果提示，扎姆扎姆水可作为辅助治疗手段，缓解阿霉素的心脏毒性副作用[49]。Al-Qurashi等人[2]研究了运动诱导脱水后，饮用矿泉水再水化对运动员心肺耐力的影响。结果显示，饮用扎姆扎姆水再水化可维持关键的心肺耐力标志物水平，如峰值摄氧量（VO2peak）、第一通气阈值（VT1）、第二通气阈值（VT2）和峰值分钟通气量（VEpeak）；而饮用瓶装水再水化则会导致VO2peak和VEpeak显著下降。这表明，即使再水化 volume 与运动脱水导致的体质量流失量相当，饮用扎姆扎姆水也不会损害运动员的心肺耐力[2]。

4 碱性还原水对大脑的影响

与衰老相关的神经退行性疾病与线粒体功能障碍和氧化应激密切相关，且其发病率通常随年龄增长而升高。与其他器官相比，大脑的耗氧量和葡萄糖利用率更高，因此更容易受到活性氧（ROS）的损伤。研究表明，电化学还原水（ERW）可清除多种细胞类型中的活性氧[26]。

在一项研究中，科研人员探究了电化学还原水对过氧化氢（H₂O₂）和一氧化氮（NO）诱导的啮齿动物神经细胞系及原代细胞损伤的保护作用。结果显示，电化学还原水可显著抑制50-200 μM H₂O₂诱导的PC12细胞（大鼠嗜铬细胞瘤细胞）和SFME细胞（小鼠神经干细胞）死亡；清除细胞内活性氧，并对200 μM H₂O₂诱导的N1E-115细胞（小鼠神经母细胞瘤细胞）神经网络损伤具有保护作用。此外，尽管电化学还原水无法清除细胞内一氧化氮，但仍能显著抑制一氧化氮诱导的PC12细胞毒性；同时，它还能显著抑制谷氨酸诱导的原代细胞钙离子（Ca²⁺）内流及由此引发的细胞毒性。这些结果首次证实，电化学还原水之所以能保护多种神经细胞，是因为其含有溶解态氢和铂纳米颗粒，可通过清除活性氧发挥作用[26]。

研究人员提出“活性氢还原水理论”：在电解还原水（ERW，即电化学还原水）中，水电解产生的活性氢以氢化金属纳米胶体的形式稳定存在，进而清除细胞内活性氧。鉴于多种脑部疾病由氧化应激引起，研究人员进一步考察了电解还原水对氧化应激诱导的神经细胞凋亡的影响。结果显示，电解还原水可抑制H₂O₂诱导的小鼠神经母细胞瘤N1E115细胞、大鼠嗜铬细胞瘤PC12细胞和小鼠神经干细胞SFME的死亡；降低N1E115细胞内的活性氧水平，抑制H₂O₂诱导的线粒体膜电位下降和细胞内ATP水平降低（二者均为细胞凋亡标志物）。这些结果提示，电解还原水对预防氧化应激引起的多种脑部疾病具有潜在功效[25]。

大脑是人体能量消耗最大的组织：尽管其质量仅占体重的2%，却消耗全身20%的氧气和25%的葡萄糖。因此，作为有氧呼吸副产物的活性氧，最容易对大脑造成损伤。氧化应激与阿尔茨海默病、帕金森病等一系列脑部功能障碍疾病直接相关。电解还原水是一种功能性饮用水，含有大量氢气和少量铂纳米颗粒，已知其可清除活性氧并保护DNA免受氧化损伤[62]。研究人员此前的研究表明，电解还原水可通过清除活性氧延长秀丽隐杆线虫的寿命[63]。氢气可清除活性氧，保护大脑免受氧化应激损伤；而铂纳米颗粒（Pt NPs）也是一种新型多功能活性氧清除剂[63]。

5 碱性还原水对血液透析的影响

关于碱性还原水对血液透析影响的研究较为有限，直接针对这一特定问题的研究更是稀少。Bajgai等人[11]探究了电解碱性还原水对功能性消化不良（一种常见胃肠道疾病）患者的影响。结果显示，与饮用纯净水的患者相比，饮用电解碱性还原水的患者胃肠道症状显著减轻，总体生活质量得到改善。该研究表明，碱性还原水对消化系统健康具有积极作用，可能对患有慢性胃肠道疾病的人群有益[11]。

Sharma等人[48]研究了pH 8.5的弱碱性电解还原水（ARW）对肾近端小管上皮细胞的影响。结果显示，这种处理可提高细胞活力，降低氧化应激标志物水平，调节炎症标志物表达，增强抗氧化防御能力，并改善细胞代谢，表明其具有显著的抗氧化和抗糖尿病作用[48]。这些结果提示，碱性还原水在保护肾脏健康方面具有潜力——这一发现对血液透析患者尤为重要，因为它为“提高血液透析治疗效果或减轻其部分副作用”提供了可能的方向。

另有研究[54]探索了扎姆扎姆水对褐家鼠（Rattus norvegicus）脂质谱的显著影响，结果显示其可改变高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）水平[54]。尽管该研究与血液透析无直接关联，但它表明扎姆扎姆水可能影响代谢过程——这对常面临脂质代谢紊乱的血液透析患者而言，可能具有一定益处。

6 碱性还原水对消化系统的影响

越来越多的证据表明，溶解氢气的碱性电解水（AEW）具有多种生理活性，包括抗氧化活性。肠道菌群通过共生关系与人体健康密切相关。近期研究表明，大多数胃肠道微生物物种具有代谢氢气的遗传能力，这意味着氢气可能影响肠道菌群组成。然而，碱性电解水对肠道菌群的具体影响尚不明确。

有研究探究了碱性电解水对小鼠肠道环境（包括菌群组成和短链脂肪酸含量）的影响。小鼠饮用碱性电解水4周后，研究人员通过16S rRNA基因测序分析其粪便菌群谱，并采用高效液相色谱（HPLC）系统检测盲肠内容物中的有机酸浓度。结果显示，与对照组相比，饮用碱性电解水的小鼠血清低密度脂蛋白胆固醇水平和丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性显著降低；盲肠内容物中丙酸、异丁酸和异戊酸的浓度显著升高。16S rRNA基因测序结果显示，饮用碱性电解水的小鼠肠道内有20个分类群的相对丰度发生显著变化。尽管饮用碱性电解水小鼠肠道菌群的明确作用仍不明确，但该研究数据表明，饮用碱性电解水可能影响肠道菌群组成，并在胆固醇代谢调节和肝脏保护方面对健康产生有益影响[21]。表2总结了碱性水对消化道的影响。

表2 探索碱性水对消化系统影响的各类研究总结

此外，饮用碱性还原水（ARW）有助于改善腹泻型肠易激综合征（IBS）的症状，同时降低腹痛评分。研究人员指出，腹泻型肠易激综合征患者饮用碱性还原水8周后，生活质量得到显著提升[50]。研究还发现，富氢碱性水可有效缓解盐酸阿司匹林诱导的胃损伤，且这种抑制作用呈剂量依赖性[60]。  

研究人员还提到，碱性水对喉咽反流（LPR）具有改善作用。喉咽反流是指胃酸反流至咽喉部，对喉黏膜、咽黏膜、气管黏膜及支气管黏膜造成损伤的一种疾病。pH值为8.8的碱性水可显著减少体内胃酸反流[61]。  

7 碱性还原水对牙科相关问题的影响  

多项研究已探索了碱性还原水在牙科领域的潜在益处，结果表明其在改善口腔健康方面具有一定功效（见表3）。其中一项研究重点关注了磁化水的应用——尽管磁化水并非严格意义上的碱性还原水，但在“通过改变水的特性发挥健康益处”这一维度上，二者具有可比性。该研究发现，对于12-15岁儿童，磁化水可作为洗必泰（氯己定）的有效且安全的替代品，用于减少牙菌斑和牙龈炎，这表明经改性的水可对口腔卫生产生积极影响[41]。  

另一项相关研究以碱性离子水（AIW）为漱口水展开实验，结果显示其在减少牙菌斑方面效果显著。该研究认为，碱性离子水的功效可与含洗必泰的漱口水相媲美——而洗必泰漱口水是牙科护理中用于控制牙菌斑和牙龈炎的标准产品[38]。这些研究结果凸显了碱性水作为“口腔卫生方案辅助工具”的潜力，不过该研究的具体发表细节未予提供。  

在碱性还原水的抗氧化特性研究方面，Trinh等人[56]的实验表明，其在小鼠巨噬细胞中可发挥抗氧化作用，这提示碱性还原水具有更广泛的健康促进潜力（可能包括对口腔健康的益处）。该作用的核心机制是通过减轻氧化应激实现的——而氧化应激正是多种口腔疾病的致病因素之一[56]。  

表3 探索碱性水对牙科相关问题影响的各类研究总结**

此外，碱性还原水（ARW）普遍具备的抗氧化和抗炎特性，或有助于稳定牙科场景中由氧化应激与炎症引发的生理紊乱。从理论上讲，这类特性可辅助改善牙周病及其他以炎症为关键致病因素的牙科相关问题[15]。凭借抗氧化、抗炎特性以及减少牙菌斑的能力，碱性还原水已成为牙科领域极具潜力的进一步研究方向。

8 碱性还原水对免疫系统的影响

一项关键研究发现，碱性还原水（ARW）可缓解由肠道屏障功能障碍引发的免疫失衡，并保护细胞免受氧化应激损伤。基于这一研究方向的多项研究已汇总于表4。这表明，ARW可能对免疫系统具有调节作用，可促进免疫应答趋于平衡，并可能在预防自身免疫性疾病和炎症性疾病方面发挥保护作用[8]。

此外，有研究人员[14]针对断奶仔猪的研究显示，补充碱性矿物复合物（AMC）水可改善仔猪的生长性能和免疫系统功能。这一结果表明，富含矿物质的碱性水能够增强机体免疫应答，使其更有效地抵抗感染和疾病[23]。尽管该研究以动物为实验对象，但为探索人类是否能获得类似益处（尤其是通过饮食和环境干预调节免疫应答）开辟了道路。

Adamia等人（2022年）的研究虽与碱性还原水无直接关联，但强调了茨卡尔图博（Tskaltubo）含氡水在口腔正畸领域的健康益处——该水通过影响与骨形成和骨吸收过程相关的标志物，对骨矿化和骨整合产生积极作用[14]。尽管这项研究聚焦于骨骼健康，却凸显了特定类型的水可能具有全身性健康益处，其中或许也包括对免疫健康的潜在影响。

表4 探索碱性还原水对免疫系统影响的各类研究总结

9 碱性还原水对排泄系统/氧化应激/衰老/骨密度的影响

有研究[35]强调了饮用碱性还原水的益处，特别指出：与饮用纯净水相比，饮用碱性还原水可在剧烈运动后有效降低氧化应激水平和疲劳标志物水平。这表明，在高强度体力活动后，碱性还原水或可作为一种抗氧化、抗疲劳补充剂[35]。

另有研究[8]探讨了碱性还原水对H₂O₂诱导的DLD1肠道上皮细胞氧化应激的细胞保护作用。结果发现，碱性还原水可逆转由屏障功能障碍引发的免疫效应，表明其在细胞层面具有减轻氧化应激的潜力[8]。

此外，一项研究探索了“饮用碱性电解水（AEW）联合规律步行”的协同效应。结果显示，这种组合方式可降低2型糖尿病患者的氧化应激水平和炎症反应，并改善其生活质量[46]。该研究证实，碱性水或许能通过其抗氧化特性，为氧化应激的管理和潜在缓解提供助力。

Ademi等人（2019年）的研究表明，在高温应激状态下给实验室白鼠饮用碱性水，可对氧化应激起到预防作用[1]。这一发现支持了“碱性水在应激条件下或能为机体提供氧化损伤保护”的假说。

关于碱性水和扎姆扎姆水对骨密度影响的研究取得了一些积极发现，其中碱性水的相关研究结果尤为突出。一项研究显示，绝经后骨质疏松女性在饮用碱性水后，其脊柱骨密度T值（评估骨密度的关键指标）有所改善，表明骨密度得到提升。不过该研究也指出，碱性水对股骨密度的影响尚不明确，仍需进一步研究[17]。

Mousa探讨了碱性饮食和碱性水的健康效应，包括改善骨密度和肌肉量、预防慢性疾病、保护心脏及预防癌症等。研究还提到，饮用碱性水可能有助于预防骨质疏松症，这一观点进一步支持了“碱性水可对骨骼健康产生积极影响”的结论[39]。

# 10 碱性还原水的辐射防护作用

针对碱性水（包括扎姆扎姆水）辐射防护作用的研究已取得一些积极发现。其中，以独特碱性特性著称的扎姆扎姆水，其减轻辐射有害影响的潜力受到重点关注。Yazdi等人的一项研究表明，扎姆扎姆水可显著降低γ射线照射对小鼠骨髓细胞的致染色体断裂作用（clastogenic effect）和细胞毒性作用（cytotoxic effect）。在为期10天和20天的实验组中均观察到这种辐射防护作用，这提示扎姆扎姆水或能为机体提供保护，减轻辐射诱导的损伤[28, 2017]。

Tama与Sagiran[54]开展的另一项研究，探索了饮用扎姆扎姆水对小白鼠体内高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）水平的影响。研究结果显示，扎姆扎姆水具有潜在的辐射防护作用，且能影响脂质谱——这可能与其调节氧化应激和炎症反应的能力间接相关，而氧化应激和炎症反应正是辐射诱导损伤的关键因素[54]。

这些研究共同凸显了碱性水（包括扎姆扎姆水）作为辐射防护剂的潜力。其防护作用的机制可能包括减轻氧化应激、增强抗氧化防御系统或调节炎症反应——这些机制在应对辐射诱导的细胞损伤中均至关重要。然而，这类水发挥防护作用的具体通路及防护程度仍需进一步研究。

11 碱性还原水对其他疾病的影响

除上述研究提及的疾病外，碱性还原水（ARW）还对多种其他疾病具有潜在作用。Handayani与Widyawati开展的一项研究探索了碱性水在提升血红蛋白水平中的应用。该研究设置两组实验，每组各42个样本：干预组连续14天每日服用60毫克铁剂，并饮用1升pH值为9.5的碱性水；对照组仅每日服用60毫克铁剂。对血红蛋白（Hb）水平的前后对比评估显示，铁剂与碱性水联合使用对青少年血红蛋白水平具有积极影响[19]。

Zalvan等人[66]的研究聚焦于碱性水对喉咽反流（LPR）的作用——已知喉咽反流的发生与胃蛋白酶相关，胃蛋白酶在酸性环境中会对喉咽部造成损伤，而碱性水可抑制胃蛋白酶活性。研究结果显示：接受“碱性水+植物性地中海饮食+常规反流预防措施”的患者，其反流症状指数（RSI）与接受标准质子泵抑制剂（PPI）常规治疗的患者无显著差异；但前者在缓解症状、节省医疗费用、规避药物干预副作用方面更具优势，且能额外获得“均衡植物性饮食”带来的健康益处[66]。

Anna等人（2017年）的研究表明，饮用pH值高达9.3的碱性水有助于维持运动和休息时的酸碱平衡，进而可能提升无氧运动和有氧运动表现[32]。

Moni等人[37]研究了扎姆扎姆水对Wistar大鼠伤口愈合的作用，结果显示其伤口愈合有效率达96%——这得益于扎姆扎姆水含有的特殊成分，可调节促炎细胞因子水平，并降低凋亡标志物（胱天蛋白酶-3和胱天蛋白酶-9）的表达[37]。

Tsai等人[57]开展了电解还原水（ERW）对四氯化碳（CCl₄）诱导小鼠肝损伤的防护作用研究。实验将雄性ICR小鼠分为三组：四氯化碳组（CCl₄组）、四氯化碳+水飞蓟素组（CCl₄+水飞蓟素组）、四氯化碳+电解还原水组（CCl₄+ERW组）。结果显示，补充电解还原水或水飞蓟素可显著改善四氯化碳诱导的肝损伤，降低血清中肝酶标志物（丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST）水平，并提高肝脏中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性。因此，该研究结果表明，电解还原水可保护小鼠肝脏免受四氯化碳诱导的氧化损伤，其保肝作用可能与其抗氧化和清除自由基的能力相关[57]。

Heil等人[20]的研究纳入38名健康年轻人，将其分为对照组和实验组，旨在探究“饮用富含矿物质的碱性（AK）瓶装水”能否在自由生活状态下改善人体酸碱平衡和水合状态。对照组在4周实验期内均饮用无矿物质安慰剂瓶装水；实验组在第1周和第4周饮用安慰剂水，中间2周饮用碱性（AK）水。研究期间每周采集3次血液样本和24小时尿液样本。结果显示，对照组未出现显著变化；而实验组在饮用碱性水的第2周，血液和尿液pH值显著升高，血液渗透压降低、尿液渗透压升高，尿量减少。但当实验组在第4周恢复饮用安慰剂水后，这些变化均逆转。因此，饮用碱性水可作为一种有效的营养干预方式，影响健康成年人的酸碱平衡和水合状态[20]。

Weidman等人探索了运动后饮用高pH值水对100名健康成年人水合标志物的影响。参与者在温暖环境中运动，直至因出汗导致体重下降2.0±0.2%（该幅度为公认的轻度脱水标准，可反映运动对脱水的影响）。随后参与者被随机分为两组，分别饮用等体积的电解高pH值（碱性）水或标准水进行复水。结果显示，运动诱导脱水后，饮用高pH值水可使全血高切黏度平均降低6.30%，而饮用标准纯净水仅降低3.36%；其他检测的水合标志物（血浆渗透压、生物电阻抗、体重变化）在两组间无显著差异。因此，在高强度运动诱导脱水后的恢复阶段，由于高pH值电解水在改善全血黏度方面表现更优，其比标准纯净水更受青睐[58]。

Yazdi等人（2017年）基于扎姆扎姆水的抗氧化特性，通过微核试验研究了其对“γ射线照射小鼠骨髓细胞”的辐射防护作用。实验将小鼠分为5组：第1组为对照组（饮用普通水）；第2组为扎姆扎姆水对照组（仅饮用扎姆扎姆水）；其余3组为辐射组，其中两组在接受2Gy γ射线照射的同时，分别饮用普通水和扎姆扎姆水10天，另一组则饮用扎姆扎姆水20天。结果显示，在无辐射暴露的情况下，扎姆扎姆水组与对照组无显著差异；但所有辐射组与非辐射组的各项指标均存在显著差异。饮用扎姆扎姆水10天和20天的辐射组，其多染性红细胞（未成熟红细胞）的微核发生率无显著差异；但与饮用普通水的辐射组相比，饮用扎姆扎姆水20天的辐射组，其正染性红细胞（成熟红细胞）的微核发生率降低，且“多染性红细胞/(多染性红细胞+正染性红细胞)”的比值升高。扎姆扎姆水饮用10天组和20天组的剂量减少系数（辐射防护效果指标）分别为1.36和2。因此，研究结果表明，碱性扎姆扎姆水可降低γ射线照射的致染色体断裂作用和细胞毒性作用[29]。

Ara等人[9]提出假说，认为碱性还原水（ARW）可通过减轻肥胖，改善多囊卵巢综合征（PCOS）患者的病理生理（激素、代谢、免疫）失衡。这主要是因为体重减轻有助于降低体脂率、调节脂肪因子/促炎细胞因子水平、维持胆固醇稳态，并减轻胰岛素抵抗——这些作用共同改善多囊卵巢综合征患者的不孕问题[9]。

12 碱性还原水（ARW）面临的挑战与未来研究方向

尽管人们对碱性还原水（ARW）和天然碱性水的关注度不断提升，但由于缺乏针对ARW成分的标准化标准，其在循证实践中的应用仍受到限制。不同研究采用的ARW，其pH值范围、溶解氢水平和电解工艺各不相同，这使得研究结果难以比较，也无法确定可重复的生理效应。对于天然碱性水，若将其用于治疗目的，采样地点的差异或季节变化也可能影响其健康效应。

严谨临床研究的缺乏是碱性还原水在循证实践中应用的另一大挑战。目前大多数研究集中于动物模型、体外实验或小规模探索性人体试验，部分研究甚至仅针对单一性别。这些研究虽为碱性还原水的健康益处提供了初步见解，但无法解答长期安全性问题；此外，碱性还原水的多项拟议益处，在人体中的作用机制仍不明确。

此外，监管层面的不确定性也限制了碱性还原水在临床或公共卫生领域的循证应用。碱性还原水通常作为功能性饮品销售，导致产品标签标注不规范，且部分健康宣称未经证实。同时，天然碱性水的文化意义使其常规毒理学评估需求被忽视——而长期饮用时，毒理学评估对确保重金属等微量元素含量符合安全标准至关重要。

因此，要推动该领域发展，需首先为碱性还原水制定公认的pH值范围、最低溶解氢浓度和氧化还原电位阈值，这将大幅提升不同研究间的可比性。其次，需开展针对特定临床疾病的大型、严格对照人体试验，以明确碱性还原水干预的有效性。未来研究还应注重整合组学技术，揭示碱性还原水对肠道菌群、全身氧化还原平衡及炎症信号通路的影响；开展碱性还原水与天然碱性水的对比分析，识别可增强生物效应的独特化学特征或协同成分。此外，还需开发具备实时质量监测功能的便捷式电解系统，以提升家庭和临床环境中使用的安全性与效果可重复性。

13 结论

碱性还原水（ARW）因其健康促进作用而备受关注。本综述通过梳理不同研究者的研究成果，旨在明确ARW在疾病预防与治疗中的作用。ARW的抗炎和抗氧化特性有助于预防糖尿病、心血管疾病（CVD）、神经退行性疾病等；饮用ARW还可减轻放射治疗相关损伤；在牙科领域，ARW有助于预防牙釉质侵蚀；通过保护细胞免受氧化应激损伤，ARW可缓解肠道屏障功能障碍引发的免疫失衡；在血液透析中，ARW可提高细胞活力和细胞代谢，并有助于减轻治疗副作用。

总体而言，ARW展现出良好的治疗潜力，但制备方法与成分不统一、临床证据不足、安全性问题尚未解决等因素，阻碍了其进一步发展。该领域未来的进展将取决于能否制定明确的生产标准，以及能否开展设计严谨的人体研究以阐明其作用机制与益处。只有解决这些问题，才能确定ARW能否从功能性饮品转变为循证健康实践中的可靠组成部分。