一种新型的超声波水疗法能够有效缓解便秘，并且具有较高的安全性

《Frontiers in Toxicology》：A new type of ultrasonic water alleviates constipation with favorable safety

超声水通过调节胃肠激素水平（如升高促动力激素 Motilin、Substance P、VIP 和 Acetylcholinesterase，降低抑动力激素 Somatostatin）改善大鼠便秘症状，并经急性/亚急性毒性、微核及Ames试验证实安全无毒。

　　**解读：超声波水对便秘的缓解作用及其安全性研究**

便秘是一种常见的消化系统问题，影响全球约15%至20%的人群，已成为公共卫生领域的重要负担。其成因复杂，既有神经肌肉功能障碍导致的原发性便秘，也有由器质性疾病、药物使用或基础疾病（如代谢、甲状腺或糖尿病相关疾病）引发的继发性便秘。便秘不仅会减少排便频率，还可能导致粪便干硬、排便困难，并伴随腹痛、食欲减退、疲劳等症状，严重影响患者的生活质量。目前，治疗便秘的主要方式包括调整生活方式、优化饮食结构以及使用具有通便作用的药物。然而，随着对健康和天然疗法的关注增加，寻找安全、有效的非药物干预手段成为研究热点。

本研究聚焦于一种新型功能性饮用水——超声波水（Ultrasonic Water, UW），旨在探讨其通便效果及潜在机制，并进行全面的安全性评估。通过构建大鼠便秘模型，结合行为观察、血液生化指标检测和毒理学实验，研究团队希望为UW在人群中的应用提供科学依据。

**超声波水的制备与特性**

超声波水是通过超声波技术制备的一种新型饮用水。其制备过程涉及空化、雾化、切割及水流能量的收集，从而产生高达5000 K的高温、5.05 × 10? Pa的高压以及10? K/s的温度变化速率，伴随强烈的冲击波和微喷射现象（速度达400 km/h）。在这些物理条件下，水分子重新排列并形成一种簇状网络结构（n × (H?O)?）。此外，核磁共振实验表明，超声波水中的水分子运动速度比普通水快20%。这种独特的物理结构不仅改善了水的口感和质量，还去除了普通饮用水中常见的消毒副产物，如三氯甲烷和四氯化碳，从而提升了饮用水的安全性。

**通便效果的实验设计与结果**

研究采用SD大鼠作为实验对象，构建便秘模型并测试UW的通便效果。实验分为四个组别：正常组、模型组、阳性对照组（TBL胶囊组）和UW组。模型组通过连续9天口服复方地芬诺酯悬浮液（25 mg/kg）成功建立便秘模型，而正常组则给予等量的纯净水作为对照。在建立模型后，模型组、阳性对照组和UW组分别接受不同处理，以评估UW的通便能力。

在行为观察方面，便秘模型大鼠表现出精神状态差、活动减少、食欲下降、腹部膨胀、毛发蓬松脱落、排便次数和量减少、粪便干硬等典型症状。在给予TBL胶囊和UW后，这些症状显著改善，大鼠的排便频率和量增加，食欲和活动性提升，粪便变得湿润。这表明UW具有明显的通便作用，并能够缓解便秘带来的不适。

在体重变化方面，模型组大鼠的体重增长显著低于正常组，这可能与便秘引起的营养吸收障碍有关。然而，经过14天的干预后，UW组和TBL组大鼠的体重增长均明显优于模型组，显示出UW在改善便秘方面具有积极作用。尽管如此，UW组和TBL组的体重增长仍低于正常组，这可能与实验周期较短有关，无法完全恢复至正常水平。

进一步的血液生化指标分析显示，UW能够显著调节与便秘相关的多种神经递质和激素水平。具体而言，UW组大鼠的促动力激素（如动素、物质P、血管活性肠肽和乙酰胆碱酯酶）水平显著上升，而抑制性激素（如生长抑素）则明显下降。这些变化表明，UW通过增强促动力信号并减弱抑制性影响，从而促进肠道蠕动，改善排便功能。值得注意的是，尽管生长抑素水平下降，但其他激素如胃泌素和内皮素的变化并不显著，这提示UW的通便机制可能不依赖于这些激素的直接调节。

**安全性评估**

为了验证UW的安全性，研究团队进行了急性口服毒性试验、亚急性口服毒性试验、骨髓细胞微核试验和Ames试验。

在急性口服毒性试验中，50只ICR小鼠被给予20,000 mg/kg剂量的UW，并在2周内观察其行为、中毒反应及生存情况。结果显示，UW在该剂量下未引起任何中毒症状，且所有小鼠均存活，说明其在急性暴露下具有良好的安全性。

亚急性口服毒性试验则进一步评估了UW在长期摄入下的安全性。实验中，40只SD大鼠被随机分为两组，一组给予纯净水，另一组给予UW。经过4周的观察，UW组大鼠在体重、饮食和饮水摄入量方面均与对照组无显著差异，且血液常规指标和生化指标也未出现异常。组织病理学检查显示，UW未对大鼠的器官和组织结构造成损害，所有样本均保持正常形态，表明其在长期摄入下具有较低的毒性风险。

在骨髓细胞微核试验中，UW在最高剂量20,000 mg/kg下未表现出微核形成，说明其对基因组的稳定性无影响。此外，Ames试验结果显示，UW在不同剂量下均未引发大肠杆菌（*S. typhimurium*）菌株的基因突变，进一步证实其无致突变性。

**通便机制的深入探讨**

从分子生物学角度来看，UW的通便效果可能与它对肠道神经递质和激素的调节有关。例如，动素（MTL）是一种重要的促动力激素，能够刺激肠道迁移复合物的第三阶段，促进水分和电解质进入肠道腔内，软化粪便并增强肠道蠕动。研究发现，UW能够显著提升动素水平，这可能是其改善便秘的关键机制之一。

物质P（SP）作为另一种促动力神经递质，通过激活神经激肽-1（NK-1）受体，直接作用于胃肠道平滑肌，促进肠道收缩和蠕动。UW组大鼠的物质P水平显著升高，表明其可能通过增强SP的释放来促进肠道运动。

血管活性肠肽（VIP）在通便机制中扮演着复杂角色。理论上，VIP是一种抑制性神经递质，其升高可能抑制肠道蠕动。然而，部分动物实验发现，VIP水平的升高反而与便秘症状的缓解相关，这与本研究的结果一致。因此，UW可能通过维持VIP的正常水平，间接促进肠道功能。

乙酰胆碱酯酶（AChE）是胆碱能系统的重要组成部分，其活性变化可反映胆碱能信号的强度。本研究发现，UW显著提高了AChE的水平，表明其可能通过增强乙酰胆碱的释放，促进肠道收缩和分泌，从而改善排便。

生长抑素（SS）作为唯一的抑制性激素，能够抑制其他促动力激素的释放。UW显著降低SS水平，可能通过解除其对肠道运动的抑制作用，间接增强肠道蠕动。

此外，UW的物理结构也可能在通便过程中发挥作用。其独特的簇状网络结构（n × (H?O)?）可能有助于提高肠道对某些物质的吸收和运输效率。例如，某些研究发现，肠道中的甲烷生成菌在发酵膳食纤维时会产生甲烷气体，而甲烷可能延缓肠道运输并降低肠道收缩能力。UW的结构可能有助于促进甲烷的吸收，从而加快肠道运动。

**研究的意义与未来方向**

本研究首次系统地评估了超声波水在动物模型中的通便效果和安全性，为这一新型功能性饮用水的临床应用提供了初步证据。然而，尽管实验结果积极，但目前的研究仍基于动物模型，无法直接推论其在人类中的效果。因此，未来需要进一步开展临床试验，以验证UW在人体中的通便能力及安全性。

此外，长期安全性评估也至关重要。虽然当前的亚急性毒性试验显示UW在4周内无明显毒性，但慢性毒性研究（如90天的实验）仍需进行，以全面评估其对人体长期饮用的潜在影响。同时，进一步的研究应结合分子生物学技术，如Western blot和RT-qPCR，以及多组学分析（如宏基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学），以深入揭示UW的通便机制和作用靶点。

综上所述，超声波水作为一种新型功能性饮用水，展现出良好的通便效果和安全性。其通过调节肠道神经递质和激素水平，促进肠道蠕动，改善排便功能。同时，其独特的物理结构可能在促进肠道物质运输方面发挥重要作用。未来的研究应聚焦于人类临床试验和长期安全性评估，以推动UW在实际生活中的应用。