近年来, 随着细胞膜上水通道蛋白研究的进展, 揭示了细胞膜对水的吸收具有一定的选择性, 不仅依赖于传统的渗透等生理的作用, 与细胞膜上的通道蛋白的结构有很大的关系。由此提出了一个问题, 何种结构的水可以进入细胞内参与身体代谢。当前水分子簇的测定和研究方法主要包括中子散射谱、远红外转振谱、微波介电驰豫测试以及核磁共振等。
前面几种测定方法对实验条件和测试仪器的要求较高, 所以通常采用核磁共振对水分子簇进行测定, 用 17O— NMR测定水的半高幅宽间接表示水分子簇的大小。水中不仅含有 HOH, 还含有许多其他物质, 因此水的小分子团簇易受到其他因素的影响, 例如水的酸碱度、水中的磁场等。目前普遍认为自来水的半高幅宽一般为100Hz以上。自然界常态水不是以单分子的状态存在的, 而是通过水分子之间的氢键的缔合而聚合成水分子簇的结构。研究发现水分子簇的大小对于生物体的生理功效和水的生物学利用率具有不同的功效。
科学研究工作者曾经进行过饮水量的生物学实验, 用 17O-NMR 为 80Hz的水 和 113Hz的水喂养实验鼠30天，通过大鼠喂养试验和降血脂试验的结果显示显示，饮用小分子水的小鼠的血脂降低了10%以上，肝糖元降低了7%，乳尿酸素降低了17%以上。
从生物学实验来看, 不同Hz数的水生物学效应不同, 但是、对于饮用多少分子簇数量的水对生物体最佳国际上尚无定论，小分子团簇低于100HZ对生物体内的细胞的渗透率、吸收率有正面的重大影响是基本共识。由于水分子簇结构一般不稳定, 容易受到水中的多种因素的影响，其中臭氧和水中有机物的含量水平均会有影响，除此之外，水中的其他元素的含量都会对小分子团簇的高低产生影响，例如水中某些矿物元素含量和电导率也会对小分子团簇有影响，研究的结论表明水中有机污染物(用 CODmn), 不但直接对人体产生危害, 而且明显地增加水的半高幅宽, 降低了水的利用率和生理活性。潜在地影响了人体的健康和生命质量的提高，因此，利用干净的水源制作小分子水是人类健康保障的基础条件之一。
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