来历：氢思语
氢气在胃肠道菌群能量代谢中具有能量转化中心位置，许多对人类养分、疾病和健康密切相关的细菌的代谢通路触及到氢气，一些细菌能够终究靠制作氢气，另一些细菌使用氢气发生能量，保持成长和组成更杂乱的生物分子。氢养分菌可大致分为三类，分别是硫复原菌、甲烷菌和乙酸菌，它们能够把氢气变成硫化氢、甲烷和乙酸。尽管这些细菌使用氢气能量转化功率不同，可是所有这些细菌都一起成长在人类肠道内。影响这些细菌数量平衡的因子依然不确认，渐渐的变多的依据发现硫化氢和甲烷和肠道疾病如肠道激惹综合症有关，通过调控特定氢养分菌医治这类疾病的战略也成为重要的研讨方向。
关于肠道菌群和氢气的联系，存在一些误解。一是以为肠道细菌发生氢气的才能巨大，乃至有人说是每天超越12升，并依据这个数据对立饮用氢水对疾病效应，由于氢水中溶解的氢气微乎其微，和肠道内氢气比较太少，不应该发生效果。这个数据是前期研讨肠道代谢的学者依据进入肠道内的养分推算出或许发生氢气的量，这种估测的可靠性比较低，后来的研讨也否定了这个说法。一方面，抵达后消化道肠道的养分并不是悉数被转化为氢气；另一方面，细菌发生的氢气大部分被别的一些氢养分菌使用和转化成其他物质，能被肠道黏膜吸收的氢气份额比较低。更直接的依据是需求对人体内氢气含量的丈量数据，从健康人的呼吸气体中氢气的含量水平测验就能够直接阐明这样的一个问题。人的呼吸气体中的氢气浓度一般不超越10ppm，这个10ppm假如换成血液内氢气浓度，只要1%ppm。换算为全身都溶解这样的浓度，氢气的饱和度为18毫升/升，大约是1.6ppm，这样的氢气浓度只要0.8%的饱和度。100公斤人体最多只要15毫升左右。这是从高估量的水平，许多人体内氢气浓度远远少于这个量。
另一个误解便是以为氢气浓度过高会按捺肠道内细菌发生氢气的才能，简略来说，肠道内氢气水平添加一方面会给使用氢气的细菌供给更多食物，也或许对发生氢气的细菌发生按捺效果，这契合一般的反响规则。可是通过饮用氢水或吸入氢气进入人体的氢气很难逆行进入肠道内，对肠道内细菌发生直接影响的或许性比较小。我个人也从前提出，氢水饮用或许会对肠道菌群发生必定效果，这种估测首要是根据肠道菌群在机体疾病和健康的重要性，饮用氢水也或许会对菌群全体上发生调节效果，这种效果并不是简略按捺发生氢气的细菌，也会对使用氢气的细菌发生一些效果。更首要的是从氢水对消化道疾病影响视点来考虑这样的一个问题。当然详细研讨要求咱们拿出确认依据和合了解说。
对肠道菌群的代谢研讨中，比较注重的是碳水化合物发酵发生短链脂肪酸进程的机制和特色。其间研讨不行充沛是氢气在短链脂肪酸发生进程中的位置，氢气是细菌交流能量物质的重要前言，触及宿主养分和肠道菌群的联系。
氢气是肠道细菌消化碳水化合物的常见代谢产品，细菌制作氢气是通过糖酵解途径，亦称埃姆登-迈耶霍夫-帕那斯途径(EmbdenMeyerhof Parnas )，是将葡萄糖转变为丙酮酸，通过乙酰辅酶A转变为乙酸。氢气在这些反响中作为电子穴产品，让复原才能固定下来，细菌代谢进程需求有电子穴，这样才能够让物质代谢进程发生的电子被处理掉。与其他发酵代谢产品如乙醇、乳酸、琥珀酸比较，氢气是更有用的电子穴产品（比较简单了解的是，氢离子承受电子变为氢原子，两个氢原子结合为氢气分子）。肠道细菌氢气产值首要决议于每种肠道菌群组成，成年人肠道菌群中85%是厚壁菌门Firmicutes和拟杆菌门Bacteroidetes。这些细菌相对份额在不同个别和不同饮食存在很大差异。细菌培育研讨标明，肠道菌群厚壁菌门是发生氢气首要力气。厚壁菌门被分为三个纲：厌氧的梭菌纲、兼性或许专性好氧的芽孢杆菌纲，和没有细胞壁的柔膜菌纲。
（肠道菌群和健康的联系是最近这些年研讨的抢手，例如美国华盛顿大学医学院的杰弗瑞-戈登等发现人类肠道内存在导致肥壮的细菌，这些细菌多归于厚壁菌门。这儿咱们着重一点，这种菌恰好是发生氢气的细菌，莫非肥壮者体内产氢菌更丰厚？戈登等搜集并提取了12名肥壮志愿者粪便中的细菌，并用基因遗传序列判定不同的细菌品种，最终与5名瘦的志愿者粪便中的细菌进行比较。这两组志愿者的细菌大多数都可归为两类细菌，一大类是厚壁菌门，包括李斯特菌、葡萄球菌、链球菌等。另一大类是拟杆菌门。比照发现，肥壮者比瘦者多出约20%的厚壁菌，一起又比瘦者少了约90%的拟杆菌。也便是说肥壮者的厚壁菌多而拟杆菌很少。）
拟杆菌门和瘤胃球菌属菌株（厚壁菌）一起用纤维素培育时，尽管纤维素消耗量添加，但氢气产值比瘤胃球菌属菌株独自培育削减。两种细菌份额可保持稳定。最近基因组学对来自人类微生物组方案的343个序列组剖析发现，70%的序列包括氢化酶序列，这些细菌首要是厚壁菌门和拟杆菌门。这阐明氢气在这些细菌代谢进程中的重要性比幻想的更大，但对这种循环对肠道内氢气产值的详细效果依然不了解。氢气含量应该决议于能发生氢气和不能发生氢气之间的平衡。
反过来肠道内氢气含量对肠道菌群和宿主也能发生影响，高水平氢气含量不仅能损坏产氢代谢，对非产氢代谢也会发生搅扰。氢气分压添加能按捺NADH 变成DAD+，这会导致分解代谢受按捺，阻断细菌成长。高分压氢气也能决议短链脂肪酸的发生，氢气能促进乙酸和丁酸发生，而对丙酸影响比较小。
参考文献：
Wolf PG, Biswas A, Morales SE, Greening C, Gaskins HR. H2 metabolism is widespreadand diverse among human colonic microbes. Gut Microbes. 2016;7(3):235–245.
Nick W. Smith, Paul R. Shorten, Eric H. Altermann, Nicole C. Roy & Warren C. McNabb (2018): Hydrogen cross-feeders of the human gastrointestinal tract, Gut Microbes.
