原著論文

Morishita R, Shimada M, Nagao M, Shimizu S, Kamei N, Takeda-Morishita M. In Vivo Proof of Biological Safety and Physiological Effects of Orally Ingested Water Containing H₂-Filled Ultrafine Bubbles (UFBs). Biol Pharm Bull. 2023;46(2):343-347.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/bpb/46/2/46_b22-00631/_article

【背景及び目的】
微細泡は特殊な物理化学的性質と多様な生物学的効果から、近年、産業および生物学的な目的での活用が期待されている。そこで、本研究では、将来の健康科学分野での利用を視野に入れ、微細泡の生体への安全性を検証することとした。

本研究では、液中で水素を長時間保持できるH₂ NanoGAS^®を使用し、マウスにH₂ NanoGAS^®水、逆浸透膜水(RO)水、ミネラルウォーター(MW)の3群にランダムに振り分け、1ヶ月または3ヶ月間自由摂取させた。

【検証方法】

無処置雄性ddYマウスにH₂ NanoGAS水、ミネラルウォーター(MW: Natural Mineral water)、NanoGASを原料水のRO waterをそれぞれ1ヶ月及び3ヶ月飲水させ、飼育最終日に血液検査及び病理組織学検査を行なった。また、週次摂餌量・飲水量・体重を測定し、3ヶ月飼育群は週次血糖値を測定した。1ヶ月飼育群は試験初日及び最終日のみ血糖値測定を行った。

【結果】

Table 1 Blood biochemical parameters following 1and 3 months oral intake of NM water, RO water or NanoGAS^® water

血液検査において、全ての群間においてパラメータ変動は確認されず、有意差が認められなかったことからも障害性は認められなかった。

Figure 2 Effect of 1 month intake of NM water, RO water, or NanoGAS® water on BGLs, Body weight, amount of food intake, and amount of drinking water in normal ddY mice. (A) BGLs, (B) Body weight, (C) Food intake, and (D) Water intake. Data indicate the mean ± S.E.M values (N=3-4). Data of drinking water of NM water on week 1 was N=2.

1ヶ月飼育群の血糖値・体重・摂餌量・飲水量の推移に関しても、群間で大きく異なる点はなかった。

Figure 3 Effect of 3 months intake of NM water, RO water, or NanoGAS^® water on BGLs, Body weight, amount of food intake, and amount of drinking water in normal ddY mice. (A) BGLs, (B) Body weight, (C) Food intake (N=6-7), and (D) Water intake (N=3-7). Data indicate the mean ± S.E.M values.

3ヶ月飼育群の血糖値・体重・摂餌量・飲水量の推移に関して、群間で大きく異なる点はなかった。観察期間後半の摂餌量において、NanoGAS群でわずかに多い摂餌量が確認されたが、体重の推移はNW群と同じ推移を示したので、NanoGASもしくは水素が栄養吸収効率に効果を示した可能性がある。

Figure 4 Effect of 3 months intake of NM water, RO water, or NanoGAS^® water on cumulative food intake in normal ddY mice. (A) Cumulative food intake in the first half of study period (Weeks 1-6) and (B) Cumulative food intake in the latter half of study period (Weeks 7-12). Data indicate the mean ± S.E.M values (N=6-7).

3ヶ月飼育群の飼育前半・後半の摂餌量の比較。Fig.3でも記述した飼育後半期のNanoGAS群の摂餌量の増加傾向が見られたが、有意差はなかった。

酸素においては成長促進効果が見られているが(Ebina K, et al., PLoS One, (2013))、水素は成長促進ではなく代謝亢進作用が知られており、食物摂取量の増加に関係する可能性がある。しかし、水素が成長を促進したという直接的な報告はないため、水素を充填したUFB水の潜在的な生物学的効果を推定するためには、詳細な研究が必要である。

【結論】
生体に水素を供給する方法として、経口摂取は現在最も一般的である。
ヘンリーの法則より、室温・大気圧解放状態の約500mL容器の飽和水素水は2時間後には水素濃度が半分になることが計算できる。

本研究は、将来の健康科学への応用を目的として、H₂封入微細泡の動物における亜慢性期間(1ヶ月及び3ヶ月)の飲用におけるの生物学的安全性を検討したものである。 これらの結果から、H₂ NanoGAS水の生体への毒性作用は認められず、その生物学的安全性が初めて示された。
また、H₂ NanoGAS水の飲水が食欲増進に関係している可能性も示唆され、今後このような生理作用に関しても研究が進むことが期待される。