Zheng, W.; Ji, X.; Zhang, Q.; Yao, W.Intestinal Microbiota Ecological Response to Oral Administrations ofHydrogen-Rich Water and Lactulose in Female Piglets Fed a FusariumToxin-Contaminated Diet. Toxins 2018, 10, 246.
研究目的是从肠道菌群角度探讨氢水和乳果糖口服对雌性仔猪镰刀菌毒素中毒保护效应的基础。 24只雌性仔猪，平均体重7.25±1.02公斤，被随机分为4组，每组6只。分别是正常无污染饲料、镰刀菌毒素组（MC）、氢水治疗组和乳果糖治疗组。安装试验设计治疗25天。分别对不同肠段粘膜氢含量进行分析，整个期间每天记录并评分粪便和腹泻率。小肠和大肠内短链脂肪酸含量进行分析。用细菌种群和变性梯度凝胶电泳对总细菌和产甲烷古菌进行分析。
结果表明，镰刀真菌毒素减少了盲肠中氢含量，还改变了短链脂肪酸含量和微生物群。氢水治疗能增加胃和十二指肠氢水平，结肠和盲肠氢水平也高于MC组（这种改变是氢水来源的还是肠道菌产生的？）。乳果糖和氢水治疗都能防治毒素导致的腹泻率增加，也能改变中毒导致的结肠和盲肠短链脂肪酸含量下降。肠道菌群研究结果发现， 乳果糖和氢水治疗能改变氢气消耗菌的通路，改变肠道微生物群的多样性。 能逆转毒素导致的回肠结肠大肠杆菌和双歧杆菌变化。
这项研究发现，镰刀真菌毒素影响肠道微生物群代谢、活动和组成，最终导致雌性仔猪腹泻增加。富氢水和乳果糖治疗能扭转中毒导致的肠道菌群不平衡、增加细菌产生短链脂肪酸、改善微生物群比例。这些结果证明氢气对肠道菌群影响是产生生物学效应的重要基础。
猪是最常见的家畜，是最重要的畜牧物种之一。中国人喜欢吃猪肉，饲养猪对中国来说尤其有重要意义。猪对镰刀真菌毒素特别敏感，含脱氧雪腐镰刀菌烯醇饲料会导致猪拒食、体重增加缓慢、腹泻和猪器官损伤。也能显著破坏肠道功能，如导致绒毛表面积减少和渗透率增加。玉米烯酮能导致雌激素过多症，猪只表现为性早熟和生殖障碍。
在许多情况下脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米烯酮同时污染饲料。联合毒性产生协同效应可导致更复杂更严重的后果。肝脏是最重要的解毒器官，也会因为毒性物质过多导致肝损伤。
越来越多研究表明，氧化应激在镰刀真菌毒素病理生理过程中发挥核心作用。氢气曾经被认为属于生理惰性气体，但近年研究发现是一种选择性的抗氧化剂，对各种炎症和氧化损伤具有很好的缓解作用。氢分子可以选择性中和有害羟基自由基和亚硝酸盐离子自由基，并不干扰生理功能活性氧。不同于大多数抗氧化剂，氢气还具有特别的优势是强大扩散能力，能自由扩散进入细胞膜和亚细胞结构。氢气曾经被应用于许多肝脏损伤模型中进行研究， 结果表明氢气能通过抗炎症、抗凋亡、抗氧化作用，发挥保护肝脏的效应。 如发现吸入氢气能抑制大鼠肝脏缺血/再灌注损伤，减少氧化应激。对阻塞性黄疸和慢性酒精诱导的肝损伤， 饮用富氢水也显示出显著保护作用，研究也发现氢气能激活内源性抗氧化酶。
给人和动物补充能产生氢气的食物成分，也是一种使用氢气的方式。如摄取小肠不消化的乳果糖能通过小肠细菌产生氢气。口服乳果糖具有神经保护和抗炎症作用，能减少脑缺血/再灌注损伤，能减少葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎，也能提高鼠肝切除后肝脏再生速度。
应对镰刀真菌毒素的传统策略主要是使用毒素吸附剂、酶降解和微生物分解。本研究假设是，氢水和乳果糖能通过增加体内氢气水平，激活体内的抗氧化能力，防治镰刀真菌毒素导致的断奶仔猪肝损伤和生长迟缓。
氢水有效是一个方面，氢水是一种造价低廉，可以广泛使用的解决畜牧业饲料毒素的手段。 当然从源头上减少污染仍然是重要的策略，氢气对抗是在不得已的情况下的补救方案。另外，氢气这种方法不会增加肉品的药物残留问题，品质方面的改善也非常值得重视。总之， 农民使用氢水养猪，不仅增加产量，也能提高产品品质，最终提高经济效益。
