Ricerca avanzata sui benefici per la salute della riduzione chimica dell’acqua (elettrolisi)

(versione originale) In Giappone, la ricerca sull’acqua funzionale, in particolare sull’acqua ridotta, si sta sviluppando rapidamente. L’acqua ridotta, come l’acqua ridotta elettrochimicamente e l’acqua ridotta naturale, può eliminare le specie reattive dell’ossigeno nelle cellule in coltura. Si prevede che le acque ridotte abbiano effetti preventivi e positivi sulle malattie legate allo stress ossidativo come diabete, cancro, arteriosclerosi, malattie neurodegenerative ed effetti collaterali dell’emodialisi. È stato suggerito che gli agenti attivi nell’acqua ridotta siano idrogeno (atomi e molecole), nanoparticelle minerali e idruri di nanoparticelle minerali.

Introduzione: l’acqua ridotta elettrochimicamente è

benefica per la salute

Nel campo della scienza e della tecnologia alimentare, l’acqua è un ingrediente importante che influenza il gusto, la reologia e la conservazione degli alimenti. La ricerca sugli alimenti funzionali è attualmente popolare; tuttavia, non è ancora ben noto che l’acqua potabile abbia anche funzioni fisiologiche e che ci siano alcuni effetti benefici per la salute dell’acqua ( Shirahata, 2002 , Shirahata, 2004 ). Nell’ultimo decennio, la diminuzione della qualità dell’acqua del rubinetto a causa dell’inquinamento dell’ambiente globale nel tempo è diventata un grave problema sociale. L’inquinamento atmosferico colpisce l’acqua nel suolo, nei fiumi e nei prodotti agricoli a causa delle piogge acide. Si ritiene che i prodotti chimici nell’acqua inquinata generino stress ossidativo nella placenta delle donne in gravidanza e questo può causare vari tipi di malattie nei neonati ( Obolenskayaet al. , 2010 ).

Il corpo umano è composto da circa il 60-80% di acqua. La funzione dell’acqua nel corpo è principalmente classificata come segue. (1) La stessa molecola d’acqua: l’acqua che scorre influenza la funzione cellulare e sia lo sviluppo che le funzioni degli organi ( Hirokawa et al., 2006 , Hove et al., 2003 ), e l’idratazione e il movimento browniano dell’acqua sono fondamentali per la funzione proteica ( Iwaki, Iwane, Shimokawa, Cooke e Yanagida, 2009 ); (2) atomi e molecole derivati ​​da molecole d’acqua, come protoni (H + ), atomi di idrogeno (idrogeno attivo [H]), anioni di idrogeno (H  ), molecole di idrogeno (H 2 ), molecole di ossigeno (O 2), e specie reattive dell’ossigeno (ROS); e (3) molecole disciolte in acqua, come ioni minerali, nanoparticelle minerali, composti organici e inorganici e gas.

L’acqua funzionale è l’acqua attivata che presenta funzioni specifiche. Esistono molti metodi di attivazione come l’elettrolisi, il trattamento con un campo magnetico, l’irradiazione della luce, l’ultrasonicazione, il gorgogliamento con i gas, il forte flusso d’acqua e la collisione e il trattamento con alcuni tipi di minerali o rocce. L’acqua funzionale è definita dalla Functional Water Association of Japan come acqua in cui sia il trattamento che la funzione sono stati scientificamente dimostrati o funzioni utili riproducibili sono state dimostrate tra acque trattate artificialmente. Tra le acque funzionali, l’acqua elettrolizzata è stata maggiormente studiata. L’acqua elettrochimicamente ridotta (ERW) viene prodotta vicino a un catodo e l’acqua ossidata elettrochimicamente (EOW) viene prodotta vicino a un anodo. L’ERW potabile è un’acqua benefica per la salute come discusso qui.Bari, Sabina, Isobe, Uemura, & Isshiki, 2003 ) ( Fig. 1 A).

                                                                                                                                                                     Meccanismo d’azione dell’acqua ridotta contenente idrogeno e nanoparticelle minerali come scavenger di ROS recentemente riconosciuto

I dati clinici suggeriscono che l’ERW ha migliorato le malattie legate allo stress da ossigeno ( Hayashi & Kawamura, 2002 ). Gli autori hanno riferito che l’ERW ha eliminato i ROS e ha inibito il danno al DNA indotto dai ROS in vitro ( Shirahata et al. , 1997 ). L’elettrolisi dell’acqua produce una forte circostanza riducente in prossimità di un catodo, poiché la maggior parte della tensione viene applicata nello strato d’acqua molto stretto vicino al catodo, formando un campo elettrico molto elevato. Gli elettrodi in titanio rivestiti in platino sono spesso utilizzati per l’elettrolisi dell’acqua negli apparecchi commerciali per la produzione di ERW. Sulla piastra catodica di platino vengono generati atomi di idrogeno (idrogeno attivo) e molecole di idrogeno. Si formano anche nanoparticelle minerali e idruri di nanoparticelle minerali come mostrato inFig. 1 B. In realtà abbiamo scoperto che l’ERW preparato dalla soluzione di NaOH conteneva una piccola quantità di nanoparticelle di Pt ( Fig. 2 C e D). Le nanoparticelle di Pt sintetizzate hanno eliminato O .− , OH, e H 2 O 2 ( Hamasaki et al., 2008 , Kajita et al., 2007 ) ( Fig. 2 ). Le nanoparticelle di Pt sintetizzate hanno anche attivato le molecole di idrogeno in atomi di idrogeno mediante la loro azione di catalisi. Anche le acque naturali ridotte (NRW) come l’acqua Hita Tenryosui in Giappone e l’acqua Nordenau in Germania hanno mostrato attività di scavenging dei ROS ( Li et al. , 2002). Proponiamo un’ipotesi di nanoparticelle minerali di idrogeno attivo di acqua ridotta per spiegare il meccanismo d’azione di ERW e NRW ( Fig. 3)

Fig. 2
Fig. 3

Effetto antidiabetico dell’acqua ridotta

Secondo un’indagine nazionale sulla salute e la nutrizione nel 2007, 22,1 milioni di persone, pari a un sesto dell’intera popolazione, sono pazienti con diabete o persone con sospetto diabete in Giappone. Il diabete mellito è principalmente classificato in due tipi: diabete mellito insulino-dipendente di tipo 1 e diabete mellito non insulino-dipendente di tipo 2. Il diabete mellito di tipo 1 è causato da carenza di insulina dovuta al danno ossidativo delle cellule β pancreatiche attaccate dalle cellule immunitarie. Il diabete mellito di tipo 2 è anche fortemente associato al danno ossidativo dei miotubi e delle cellule degli adipociti dovuto a stress, iperfagia e mancanza di esercizio. È stato dimostrato che l’ERW, l’acqua Hita Tenryosui e l’acqua Nordenau eliminano i ROS intracellulari nelle cellule HIT-T15 di una linea cellulare pancreatica di criceto e accelerano notevolmente la secrezione di insulina.Li et al., 2002 , Li et al., 2005 , Li et al., 2010 , Li et al., 2011 ).

Altre funzioni fisiologiche dell’acqua ridotta

Effetto di allungamento sulla durata della vita dei nematodi

Effetti anticancro

Effetti anti-arteriosclerosi

Effetti anti-neurodegenerativi

Effetto soppressivo degli effetti collaterali dei farmaci antitumorali

                                                                                                                                                         Conclusioni e prospettive

Sempre più prove hanno dimostrato che le acque ridotte sono benefiche per la salute e sopprimono le malattie legate allo stress ossidativo come il diabete, il cancro, l’arteriosclerosi, le malattie neurodegenerative e gli effetti collaterali dell’emodialisi. I meccanismi d’azione dell’acqua ridotta per lo scavenging dei ROS sono considerati complicati. ERW contiene molecole di idrogeno e nanoparticelle minerali. Le molecole di idrogeno e l’idrogeno attivo possono essere nuovi fattori di regolazione redox in grado di indurre l’espressione genica di enzimi antiossidanti. Le molecole di idrogeno possono essere convertite in idrogeno attivo mediante l’azione catalizzatrice di nanoparticelle metalliche per esibire una riducibilità più potente. Le stesse nanoparticelle minerali sono nuovi tipi di antiossidanti multifunzionali. Nanoparticelle di idruri minerali, che sono donatori di H e antiossidanti organici come l’acido ascorbico, sono anche candidati di agenti attivi in ​​acque ridotte. NRW può avere uno o alcuni degli agenti attivi descritti sopra. È probabile che ulteriori indagini sui metodi di attivazione dell’acqua mediante elettricità, campi magnetici o luce contribuiscano allo sviluppo di acque ricche di energia, che saranno benefiche per la salute umana. L’acqua ridotta può sopprimere gli effetti dannosi dell’inquinamento ambientale sull’embrione nelle donne in gravidanza purificando il liquido amniotico e il sangue. La riduzione dell’acqua potrebbe anche contribuire all’industria alimentare migliorando il gusto, la consistenza e la conservazione degli alimenti. Nelle industrie, l’utilizzo di ERW è previsto come acqua di lavaggio per prevenire la ruggine dei semiconduttori. Nel campo della bonifica ambientale, la riduzione dell’acqua impedirà la decomposizione dell’acqua di fiumi e laghi, perché la proliferazione di batteri o organismi che causano la putrefazione sarà soppressa in una circostanza ridotta. Ulteriori ricerche sull’acqua stessa potrebbero alla fine rivelare il segreto dell’origine della vita.

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