碱性水临床有效性系统评析：生理作用、临床价值与饮用安全性

摘要

研究背景

碱性水如今风靡市场，商家宣称它可改善补水、调节酸碱平衡、促进代谢、增强免疫。初级诊疗中这类宣传越来越常见，但其临床有效性尚无定论。

研究目的

系统评析现有碱性水相关研究证据，重点分析其生理作用、临床价值与日常饮用安全性。

研究方法

采用叙述性文献综述，纳入人体临床试验、干预实验与动物模型研究，考察指标包含肠胃健康、补水效果、骨代谢、代谢指标、氧化应激及免疫功能。

结果

仅在特定条件下，碱性水能产生有限益处；证据一致性最高的作用集中于消化道，可使胃蛋白酶失活，有望缓解反流相关不适。富含碳酸氢盐的碱性水能轻微改善补水相关指标、提升尿液 pH、降低骨吸收标志物。但关于代谢调节、抗氧化、增强免疫的相关研究结论参差不齐，且多为小样本或临床前动物实验。并无可靠临床研究佐证碱性水能够实现全身碱化、提升免疫力、抗衰老或预防疾病。

临床意义

基层诊疗不建议常规推荐碱性水。临床医师应优先采用循证干预手段，并对特殊人群谨慎提醒，包括慢性肾病患者、抑酸药使用者、孕妇与儿童。

结论

碱性水临床应用价值有限，其微弱功效更多由水中矿物质成分决定，而非单纯 pH 值差异。仍需设计严谨、长期随访的临床试验，才能给出明确饮用建议。

Alebrahim H, Alsaei A, Sefen P, Hasan M, Ramadhan A and Deen GR (2026) The health benefits of alkaline water: is it afact or marketing myth?Front. Med. 13:1849818.doi: 10.3389/fmed.2026.1849818

1 引言

近十年，碱性水从小众养生产品发展为全球健康流行饮品。其 pH 值通常高于 8.0，通过矿化或电解工艺制备，商家宣称它提升补水效率、优化代谢、中和体内酸性、促进骨骼矿化、具备抗氧化作用。经大量营销与社交媒体传播，相关说法广为流传，但有力科学证据十分匮乏。碱性水市场的快速扩张，反映出现代人群对生活方式干预健康的普遍追求，也亟需基于循证视角对各类功效宣传开展严谨评估。

从生理学角度，人体酸碱稳态由肾脏、肺及体内缓冲体系精密调控，动脉血 pH 稳定维持在 7.35～7.45 窄区间。该数值轻微波动就会改变酶活性、细胞代谢与氧气运输。碱性水支持者认为：现代人饮食富含精制碳水、动物蛋白、酸性饮品，会持续给身体带来酸负荷，扰乱酸碱调节；饮用碱性水可降低饮食酸性、恢复体内 pH 平衡。该观点仍存在巨大争议。现有研究证实，健康人群酸碱平衡可自主维持，仅肾功能不全、糖尿病酮症酸中毒等病理状态下才会失衡 (1)。

尽管科学界持续存疑，大量实验与临床研究仍探索碱性水的实际生理作用。库夫曼与约翰斯顿 (2) 发现 pH8.8 的碱性水可不可逆使胃蛋白酶变性，提示其对咽喉反流存在潜在缓解作用。穆尼耶等人 (3) 研究表明，低钙摄入的绝经女性饮用高钙矿泉水后，骨重塑生化指标下降，说明水中矿物质可影响骨骼代谢。另有研究在运动人群、临床患者中观察碱性水对补水、血液黏度、抗氧化能力、炎症、代谢指标的影响，但结论不一致，且普遍存在样本量小、实验方案差异大、干预周期短等缺陷 (4–6)。

鉴于碱性水大范围推广，必须区分科学实证结论与营销夸大宣传。现有有限证据仅支持碱性水在反流控制、轻微改善补水等特定场景存在微弱益处；全身碱化、增强免疫、防癌、抗衰老等说法均无可靠依据。同时高 pH 电解水的长期安全性尚不明确，长期饮用可能改变胃肠道酸度、影响矿物质吸收、加重肾脏负担，亟需完善安全饮用标准。本文系统梳理碱性水宣称的健康功效，重点分析消化道相关作用，并探讨长期饮用带来的生理与临床风险。整合同行评审文献，判断碱性水是真实有效的干预方式，还是仅依靠营销、个人体验与简化生物学逻辑打造的流行产品。

2 碱性水基础认知

2.1 定义、理化特性（pH、矿物质、制备方式）

中性水 pH=7，自来水多呈弱酸性；碱性水指 pH＞7 的饮用水，常规 pH 区间 8～10。天然碱性水：地下水长期与碳酸盐岩发生化学反应，溶解碳酸氢根、钙、镁、钾离子，自然提升 pH。人工碱性水：电离 / 电解设备将水分成碱性、酸性两股，或人工添加矿物质提升缓冲能力 (7,8)。高碳酸氢盐矿泉水碱性更强，可短暂升高尿液 pH、改善补水指标，但不会改变人体严格调控的血液 pH (4,9)。

市面上常称人工碱性水为碱性离子水、电解还原水，多具备负氧化还原电位（ORP），商家以此作为抗氧化指标 (10)。运动人群饮用高矿化高 pH 水后尿液 pH 轻微上升，仅代表肾脏短期缓冲，无法实现持续性全身碱化 (11)。穆尼耶 (3) 证实低钙绝经女性饮用高钙矿泉水可降低骨代谢标志物，说明矿物质组成对骨骼的影响大于 pH。健康人群饮用碱性水后，血液 pH 始终稳定维持 7.35～7.45 正常区间，无临床意义上的波动 (12)。

地质作用也可生成天然碱性水，水流经石灰岩、火山岩后溶入碳酸氢根与碱性矿物，形成独特理化特征。下表为全球不同产地天然碱性水参数：

表 1 全球天然碱性水源（pH 8–10）

2.2 碱性水、普通饮用水与特色饮品水的区别

所有饮用水分子均为 H₂O，但化学成分、缓冲能力、生理效应差异巨大。市政自来水、普通瓶装水 pH 多为 6.5～8.5，总溶解固体低于 500mg/L，核心作用仅补水、调节体温 (17,18)。碱性水 pH 8～10、氧化还原电位为负值，富含碳酸氢盐、钙、镁、钾等缓冲矿物 (19,20)。体外环境中这类矿物质可中和酸性；体内仅短暂提升尿液 pH，无法改变血液酸碱度 (20)。一项试验显示，高强度运动后饮用高矿化碱性水，相比中性水可轻微降低血液黏度、提升水分留存，但改善幅度有限、仅适用于代谢应激场景 (21)。多项随机对照试验证明：碱性带来的生理改变微弱、受场景限制，pH 并非补水、酸碱调节的唯一决定因素 (22)。

目前饮品市场还有天然矿泉水、自流泉水、离子水、富氢水、富氧水等特色水，矿物成分、生产工艺各不相同。天然矿泉水取自地下，离子组分稳定，碳酸氢盐、钙含量较高；小型临床研究提示其可改善骨代谢、减少肾脏排酸 (20)。人工电解水依靠家用电解机生成：水流通过镀钛铂电极，电流使水电离；阳离子向阴极聚集形成碱性还原水，阴离子向阳极聚集生成酸性水。

家用离子机流程：自来水先经活性炭过滤去除氯离子保护电解槽；原水矿物质含量至少 50mg/L 才能在半透膜分隔的镀铂钛电极腔体内完成电解（见图 1a）。

图 1 水电解制备碱性水示意图(a) 商用电解制水整机流程：一级活性炭过滤 + 二级陶瓷过滤 + 电解单元，分离出 pH4～6 酸性水、pH8～10 碱性水(b) 电解微观原理：离子、质子、氢氧根穿过隔膜，两极分别生成氧气、氢气图源改编自 Henry & Chambron《电解还原碱性水理化、生物及治疗特性》（MDPI《Water》，CC BY 3.0 协议）

阳极发生氧化，产出 pH4～6 酸性氧化水，氧化还原电位最高可达 + 900mV，碳酸氢根、氯离子富集，释放质子与氧气：2H₂O (l) → O₂(g)+4H⁺(aq)+4e⁻阴极发生还原，生成 pH8～10 碱性还原水，氧化还原电位最低可达−600mV，钠、钾、钙、镁阳离子富集，生成氢氧根与氢气：2H₂O (l)+2e⁻ ⇌ H₂(g)+2OH⁻(aq)

电解过程会生成氢气，但关于其抗氧化作用的研究结论不一致 (24)。富氢水仅具备短暂自由基清除能力，灌装数小时后效果快速衰减 (25)。多款市售瓶装水实测矿物、pH 与标注值存在偏差，说明行业质控、标签标注亟需规范 (22,26)。皮塔莱团队检测 6 款碱性水产品，其中 5 款实测平均 pH 低于包装标注 (25)。

综上，碱性水与普通水核心差异仅为矿物组成与商业宣传；人体酸碱平衡主要依靠肾、肺调控，与饮用水 pH 无本质关联 (12)。

2.3 碱性水在消化道的代谢过程

碱性水不含可酶解营养素，不存在传统意义上的 “消化”。经食道进入胃部后与胃酸混合，短暂提升胃内 pH；胃会持续分泌胃酸，快速恢复酸性环境。反流人群饮用存在特定益处：体外实验证实 pH8.8 碱性水能灭活胃蛋白酶 —— 该酶反流时会刺激食道、咽喉，同时具备酸碱缓冲能力。但不可替代反流药物，也无法改变人体整体 pH (2)。

有研究提出，碱性水对消化道的作用不取决于 pH，而是溶解氢分子：氢气呈电中性、非极性，可快速穿透细胞膜、线粒体、细胞核 (27)。氢气穿过胃肠黏膜进入局部组织与循环，调控基因表达、信号通路、抗氧化酶合成。

但近年证据提示：氧化还原电位（ORP）不能代表溶解氢含量，其数值高度受 pH、理化条件干扰。仅依靠 pH、ORP 判定抗氧化功效的研究与产品宣传需审慎解读。市面普遍误用 ORP 仪充当 “测氢仪”，该设备仅检测水的酸碱度与电位，无法直接测氢气，会高估氢浓度。氢气分子量小、极易挥发，碱性水生产、灌装过程大量散失，市售产品实际氢浓度远低于临床试验有效剂量，相关功效宣传存在夸大，临床试验结论难以直接套用于市售商品 (27)。

2.4 生产工艺、质量管控与监管要求

天然碱性水开采于碳酸盐、硅酸盐含水层，地下水长期溶入碳酸氢根、钙、镁、钾等碱土金属 (23)，开采区通常受环保法规保护，维持矿物稳定、杜绝污染。人工碱性水分为电解还原水、碱性离子水，通过电解 / 离子交换分离酸碱水 (24)。电解可同时改变 pH 与氧化还原电位，最高 pH 可达 10、电位为负值；水质、电极材质、电压、电解时长会大幅改变成品，不同品牌产品稳定性差异极大 (25,26)。

部分厂商后期添加碳酸钙、氧化镁稳定 pH、改善口感，但易造成总溶解固体超标 (26)。实验室检测显示：多数电解水仅短暂升高尿液 pH，矿物浓度达不到生理起效标准，产品卖点更多依托营销而非实质性组分差异 (25,28)。pH＞11 的强碱性水或生产污染会刺激肠胃；家用劣质电极可能析出镍、铂纳米颗粒，存在潜在毒性风险。世界卫生组织、美国环保署、欧洲食品安全局均要求持续监测水中矿物质、微生物、包装安全 (29)。欧盟法规区分两类产品：天然矿泉水碳酸氢根＞600mg/L 或总溶解固体＞1500mg/L 可归为疗养矿泉水；人工离子水仅作为加工饮品，不认可药用功效 (26)。

环保层面，碱性水行业饱受诟病：大量塑料瓶、电解高能耗、跨区域运输碳足迹偏高。目前已有试点推广现场电解设备、可回收铝包装以减少废弃物。整体来看，电解、矿化工艺丰富了消费选择，但严格质控、精准标签、可持续生产仍是保障产品安全、功效可信的必要条件 (30)。

3 消化道健康与胃食管反流

多项体外与动物实验显示，碱性还原水、富氢水在消化道疾病模型中存在抗氧化、抗炎效果，但不能单纯归因于碱性，溶解氢、矿物组分均起到关键作用。相关作用通路见图 2。

图 2 氧化应激、炎症在胃肠道疾病中的作用与碱性还原水干预通路流程图说明：NADPH 氧化酶、双氧化酶诱发消化道氧化应激；肠道菌群紊乱、炎症因子加重胃炎、消化不良、炎症性肠病；碱性还原水凭借抗氧化、抗炎活性缓解氧化损伤。缩写释义：ARW = 碱性还原水；ROS = 活性氧；NO = 一氧化氮；RNS = 活性氮；O₂H = 氢过氧自由基；O₂⁻= 超氧阴离子；H₂O₂= 过氧化氢；NF-κB = 核因子 κB；TNF-α= 肿瘤坏死因子 α；IL = 白介素；GPx = 谷胱甘肽过氧化物酶；SOD = 超氧化物歧化酶；IBD = 炎症性肠病；UC = 溃疡性结肠炎；NOXs=NADPH 氧化酶；DUOX = 双氧化酶图源改编自 Bajgai《碱性还原水对胃肠道疾病的作用》（MDPI《Processes》，CC BY 4.0 国际协议）(31)

3.1 肠道微生物与氧化环境

胃肠道容纳人体绝大多数共生菌群，这类菌群在调控酶活性、氧化反应与免疫稳态方面发挥关键作用(32)。双歧杆菌、普雷沃氏菌、乳酸菌等有益严格厌氧菌可发酵膳食纤维与抗性淀粉，生成丁酸、丙酸、乙酸等短链脂肪酸。短链脂肪酸能够维持肠道屏障完整、促进黏液分泌、调控免疫，整体维系肠道稳态(33,34)。

肠道整体生理氧化水平偏低，氧化还原电位数值较低，该环境适宜严格厌氧菌生存(31)。低氧化环境十分关键，可避免炎症伴随的氧化应激升高。若肠道氧化还原电位升高，活性氧形式的氧气含量会随之上升。过量活性氧会破坏蛋白质、核酸、脂质，同时诱导细胞凋亡与坏死(35)；严格厌氧菌长期适应无氧环境，遭遇氧化应激时DNA易受损，因此活性氧对这类有益菌存在毒性(36)。

与之相反，氧化环境利于沙门氏菌、大肠杆菌等条件致病菌繁殖，二者为兼性厌氧菌，可利用活性氧、在氧化环境下大量增殖。活性氧存在时，致病菌切换为高效有氧呼吸模式，相比专性厌氧有益菌获得生存竞争优势，进而取代原有有益菌群。最终引发菌群失调、肠道氧化水平升高，二者均为肠道损伤、炎症及慢性胃肠疾病预警指标(37–39)。

3.2 碱性水的酶变性作用与缓冲效应

多项研究证实，pH≥8的碱性还原水可改善胃食管反流、消化性溃疡、消化不良等胃肠疾病的症状与病程。一项实验显示，浓度1.5mg/mL（与人体胃部生理浓度相近）的胃蛋白酶3b接触pH8.8碱性还原水后发生不可逆变性；相较于自来水，该碱性水可使人工肽底物水解速率下降约五倍，证明碱性水能显著抑制胃蛋白酶活性(2,40)。

库夫曼团队研究同时证实，碱性还原水高pH带来酸碱缓冲能力，可抵御盐酸造成的小幅pH下降。水中碳酸氢盐矿物可直接结合新生氢离子，减少胃酸生成、降低胃部酸度(41)。多篇综述指出，碱性还原水可灭活胃蛋白酶、减轻胃蛋白酶介导的消化道细胞损伤，可作为胃反流干预方案(42–44)。一项抗酸药物替代方案系统综述提出，低酸饮食搭配碱性还原水，可有效管理咽喉反流(45–49)。另有文献记载，因其高pH、负氧化还原电位，核心是溶解氢，日本早在1966年就认可碱性水缓解胃酸过多、消化不良、慢性腹泻的健康价值，并批准家用制碱性还原设备上市；该综述还提出碱性水或可辅助改善糖尿病、肿瘤等肠外氧化相关疾病(50)。

3.3 症状与组织病理学改善

一项随机双盲安慰剂对照预试验证明，持续8周饮用碱性还原水，可改善腹泻型肠易激综合征患者临床症状与生活质量评分(51)。多项临床试验系统综述汇总大量证据，证实碱性还原水能显著缓解消化不良、胃食管反流相关不适。德国两项干预试验让受试者每日饮用1.5L富碳酸氢盐矿泉水，持续6周并对比烧心症状：第一项受试者每周烧心发作平均减少5.1次、单次持续时间缩短19分钟；第二项每周发作平均减少4.8次、单次时长缩短25.8分钟。该综述纳入的意大利、俄罗斯临床试验同样发现，碱性还原水可显著改善功能性消化不良患者上腹部灼痛、消化不良症状(51)。动物实验显示，碱性还原水能显著抑制大鼠胃上皮细胞凋亡与DNA断裂，对急性胃黏膜损伤具备保护作用(52)。

另有研究证实碱性还原水可改善溃疡、糜烂等黏膜损伤病理表现。与自来水组对比，连续2周给予碱性还原水的大鼠，阿司匹林-盐酸诱导胃损伤总面积降低57%，黏膜、黏膜下层中性粒细胞浸润、黏膜出血、糜烂程度均明显减轻，相关实验结果见图3a、3b。

图3图分为a、b两组子图：

(a)折线图：横坐标时间（小时），纵坐标糜烂面积（平方毫米），对比自来水与14天电解碱性水（EAW）组；自来水组糜烂面积上升更快，星号代表组间差异显著，电解碱性水组糜烂程度更低，井号标记统计学差异。

(b)柱状图：分组为空白对照组、自来水+阿司匹林组、单次电解碱性水组、14天连续电解碱性水组；阿司匹林处理组糜烂面积显著升高，14天长期饮用组糜烂面积大幅下降，井号标记与阿司匹林自来水组差异显著，星号代表与空白对照差异显著。

图注：(a)阿司匹林给药后胃糜烂面积随时间变化曲线；(b)单次/长期饮用电解碱性水对胃糜烂的干预效果。干预方式：阿司匹林给药前1小时经胃插管灌服，或自由饮用14天。数据为6–8只大鼠均值±标准误；*p＜0.01，对比单纯自来水空白组；##p＜0.01，对比自来水+阿司匹林损伤组。

图源：内藤等人《长期饮用电解碱性水通过抑制肿瘤坏死因子α表达缓解阿司匹林诱导大鼠胃黏膜损伤》，《JCBN》编辑部，CC BY-NC-ND 4.0协议。

上述结果表明碱性还原水对慢性胃炎、消化性溃疡具备治疗潜力，两类疾病均与幽门螺杆菌感染高度相关；同时现有实验提示碱性还原水对克罗恩病、溃疡性结肠炎等炎症性肠病存在抗炎、抗氧化效果，下文将结合疾病基础病理展开阐述(53–55)。

3.4 微生物代谢产物的保护作用

正常状态下人体肠道自带天然抗炎机制。丁酸等短链脂肪酸由肠道菌群合成，可被结肠细胞利用，通过抑制核因子κB信号通路、抑制组蛋白去乙酰化酶活性，下调促炎反应(56)。炎症性肠病患者肠道菌群严重失调，粪便短链脂肪酸（尤其是丁酸）含量大幅下降，持续加重肠道炎症与氧化应激(57)。

大鼠结肠炎模型口服丁酸干预试验证实，丁酸可显著降低白介素6、肿瘤坏死因子α、白介素1β等促炎因子mRNA表达，同时抑制线粒体活性氧生成(58)。该结果说明均衡肠道菌群、充足短链脂肪酸能够限制炎症与氧化损伤，也为碱性还原水用于炎症性肠病、慢性胃炎、消化性溃疡修复提供理论靶点支撑(59)。

3.5 碱性水的抗炎、免疫调节与抗氧化作用

近期基础与临床前动物实验证明，碱性还原水可抑制促炎介质、恢复肠道菌群平衡、提升短链脂肪酸水平、增强抗氧化酶活性，最终实现黏膜病理修复与临床症状缓解。阿司匹林诱导胃损伤大鼠实验中，连续2周饮用碱性还原水可显著抑制肿瘤坏死因子α基因表达上调，RT-PCR凝胶电泳结果见图4。

图4凝胶电泳图分为两组条带：TNF-α目的条带位于276碱基对，第4泳道清晰可见；β-肌动蛋白内参条带245碱基对，全部泳道均有条带。

图注：电解碱性水对阿司匹林给药后大鼠肿瘤坏死因子α（TNF-α）mRNA表达的影响。2%琼脂糖RT-PCR电泳图，泳道1：单纯自来水；泳道2：单纯电解碱性水；泳道3：阿司匹林损伤组；泳道4：阿司匹林+电解碱性水干预组。

图源：内藤等人《长期饮用电解碱性水通过抑制肿瘤坏死因子α表达缓解阿司匹林诱导大鼠胃黏膜损伤》，《JCBN》编辑部，CC BY-NC-ND 4.0协议。

同一项研究显示，碱性还原水可显著抑制胃上皮细胞DNA断裂、减少细胞凋亡，胃糜烂总面积低于自来水、氢氧化钠碱性溶液组（氢氧化钠组糜烂无改善）；同时胃黏膜髓过氧化物酶升高趋势被显著抑制，中性粒细胞浸润减少、活性氧生成降低，保护胃黏膜、延缓溃疡进展(52)。

多篇同行评审临床前研究证实富氢水可缓解实验性炎症性肠病肠道炎症。小鼠模型实验显示，富氢水通过缓解内质网应激、上调血红素氧合酶-1表达减轻肠道炎症(60)。溃疡性结肠炎小鼠实验中，碱性还原水可延缓黏膜破损、炎症、水肿，改善结肠病理；同时显著降低小鼠血清肿瘤坏死因子α、白介素6水平，与胃损伤实验规律一致(61)。

另一项大鼠炎症性肠病研究指出，氢气可清除细胞毒性活性氧与自由基。诱导结肠炎后第2、4天，碱性还原水能显著抑制血浆活性氧升高；超氧化物歧化酶检测结果显示，炎症结肠组织受抑制的抗氧化酶活性得到恢复，炎症性腹痛随之缓解(62)。

3.6 肠道菌群与抗氧化能力修复

日本一项动物实验系统探究碱性还原水对健康小鼠肠道菌群与短链脂肪酸的影响。16S rRNA测序结果显示，连续4周饮用碱性还原水的小鼠，副拟杆菌、理研菌、黏液螺、丁酸单胞菌、Allobaculum、普雷沃氏菌丰度相比普通饮水对照组显著升高(63)。同时盲肠丙酸、异丁酸、异戊酸等抗炎抗氧化短链脂肪酸浓度明显上升，伴随超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性提升(64)。碱性电解水对小鼠盲肠各类短链脂肪酸含量的影响见图5。

图5 A-I共9组柱状图，对比对照组（Con）与碱性电解水组（AEW）各类有机酸浓度：琥珀酸、丙酸、异丁酸、异戊酸在AEW组显著升高；乳酸、甲酸、乙酸、丁酸、戊酸两组无统计学差异，误差棒代表标准误。

图注：碱性电解水（AEW）对小鼠盲肠短链脂肪酸含量的影响。依次为(A)琥珀酸、(B)乳酸、(C)甲酸、(D)乙酸、(E)丙酸、(F)异丁酸、(G)丁酸、(H)异戊酸、(I)戊酸。数据为7只小鼠均值±标准误；*p＜0.05，对比空白对照组（曼-惠特尼U检验）。AEW=碱性电解水组。

图源：东村等人《溶氢碱性电解水对小鼠肠道环境的作用》，《Medical Gas Research》2018，CC BY-NC-SA 4.0协议。

多篇文献汇总数据表明，碱性还原水能够预防肠道菌群失调、提升肠道菌群丰度与多样性、减轻氧化应激(64)。另有实验证明，碱性还原水处理小鼠盲肠丁酸含量显著上升，回肠肠道屏障、紧密连接完整性得到改善(65)。

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