Ľudské chuťové poháriky dokážu rozpoznať rozdiel medzi normálnou a „ťažkou“ vodou

(Manki Kim/Unsplash)

Môže to byť trochu šokujúce, ale technicky vzaté, nie všetka voda na Zemi pozostáva z HdvaO molekuly.

Pred necelým storočím objav izotopu vodíka deutériumdvaH, ale často zjednodušené na D – odhalilo existenciu iného druhu vody s chemickým vzorcomdvaHdvaO alebo jednoducho DdvaO.

Tu je návod, ako sa líšia. Typický atóm vodíka obsahuje vo svojom jadre jeden protón. Izotop deutéria má však okrem protónu aj neutrón, čo dáva atómu vodíka väčšiu hmotnosť. Preto sa voda vytvorená s týmto typom ťažkého vodíka zvyčajne nazýva...ťažká voda.

Okrem tohto jedného kľúčového rozdielu medzi HdvaO a DdvaO – ktorý dáva ťažkej vode asi o 10 percent väčšiu hustotu ako bežná voda – tieto dva typy vody sú chemicky rovnaké, hoci deutérium vykazuje mierne odlišné väzbové správanie k bežnému vodíku (ktorý je tiež známy ako proteín , Mimochodom).

Kvôli tomuto zmenenému väzbovému správaniu – ktoré môže ovplyvniť telesnú chémiu, ak prijmete deutérium v ​​DdvaO – vedci vo všeobecnosti tvrdia, že nie je dobrý nápad piť ťažkú ​​vodu, aspoň nie vo vysokých dávkach.

Malé množstvá sa však považujú za neškodné pre ľudí a v skutočnosti sa často podávajú účastníkom vedeckých experimentov.

V dôsledku takejto náhodnej konzumácie, ktorá sa teraz vracia takmer storočie, existuje dlhodobá otázka, či ťažká voda chutí rovnako ako bežná pitná voda – alebo či jej jemné izotopové variácie prinášajú inú chuť, ktorú môžu ľudia vnímať.

„Existujú neoficiálne dôkazy z 30. rokov 20. storočia, že chuť čistého DdvaO sa líši od neutrálneho čistého HdvaO, ktorý je väčšinou opísaný ako „sladký“, medzinárodný tím výskumníkov vedený prvými autormi a biochemikmi Natalie Ben Abu a Philip E. Mason vysvetľuje v novej štúdii .

„Avšak Urey a Failla [bývalá bytosť.' Harold Urey , vedec, ktorý objavil deutérium] sa touto otázkou zaoberal v roku 1935 autoritatívny záver že pri ochutnaní „ani jeden z nás nedokázal rozpoznať najmenší rozdiel medzi chuťou obyčajnej destilovanej vody a chuťou čistej ťažkej vody“.

Bol však tento záver predčasný? Ben Abu a Mason tvrdia, že jednoznačný názor Ureyho a Failly na túto tému účinne potlačil ďalší výskum v tejto oblasti na veľkú časť budúceho storočia, aspoň pokiaľ ide o testovanie chuti ľudí.

Testy na potkanoch ukázali, že príliš veľká spotreba vody môže byť pre zvieratá smrteľná , ale dôkaz o tom, či potkany môžu ochutnať rozdiel zostáva nejasné .

V posledných približne dvoch desaťročiach pokrok v našom chápaní ľudských chuťových receptorov podnietil znovuotvorenie starých prípadov, ako je tento – a Ben Abu, Mason a ich tím môžu vo svojom novom výskume konečne potvrdiť, že niečo naozaj je. odlišné o chuti ťažkej vody.

„Napriek tomu, že tieto dva izotopy sú nominálne chemicky identické, presvedčivo sme dokázali, že ľudia dokážu rozlíšiť chuťou (ktorá je založená na chemickom snímaní) medzi H.dvaO a DdvaÓ, pričom ten druhý má výraznú sladkú chuť,“ vysvetľuje hlavný autor a fyzikálny chemik Pavel Jungwirth z Českej akadémie vied.

V experimente na testovanie chuti s 28 účastníkmi bola väčšina ľudí schopná rozlíšiť medzi HdvaO a DdvaO a testy so zmiešanými množstvami vôd odhalili, že väčšie podiely ťažkej vody boli vnímané ako sladšie.

V testoch na myšiach sa však nezdalo, že by zvieratá uprednostňovali pitie ťažkej vody pred bežnou vodou, aj keď uprednostňovali sladenú vodu – čo naznačuje, že u myší DdvaO nevyvoláva rovnakú sladkú chuť, akú môžu vnímať ľudia.

Ďalšie chuťové testy vykonané tímom naznačujú, prečo je to tak, čo naznačuje, že ľudská chuťová vnímavosť na DdvaO je sprostredkovaný chuťovým receptorom TAS1R2/TAS1R3 , o ktorom je známe, že reaguje na sladkosť v prírodných cukroch aj umelých sladidlách.

Experimenty v laboratóriu s bunky HEK 293 potvrdili to isté a ukázali robustné reakcie v bunkách exprimujúcich TAS1R2/TAS1R3, keď boli vystavené DdvaO.

Okrem toho výpočtové modelovanie so simuláciami molekulárnej dynamiky odhalilo mierne rozdiely v interakciách medzi proteínmi a HdvaO proti DdvaO, ktoré podľa tímu potrebuje ďalšie štúdium na úplné vysvetlenie, ale je v súlade predchádzajúci výskum a poskytuje ďalší príklad jadrové kvantové efekty v chemických systémoch, vrátane toho z vody .

Naše zistenia poukazujú na to, že ľudský receptor sladkej chuti TAS1R2/TAS1R3 je nevyhnutný pre sladkosť DdvaO,' uzatvárajú autori .

'Na molekulárnej úrovni možno toto všeobecné správanie vysledovať späť k mierne silnejšej vodíkovej väzbe v DdvaO vs HdvaO, čo je spôsobené jadrovým kvantovým efektom, konkrétne rozdielom v energie nulového bodu … Aj keď ťažká voda zjavne nie je praktickým sladidlom, poskytuje pohľad do široko otvoreného chemického priestoru molekúl sladkého.“

Zistenia sú uvedené v Komunikačná biológia .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.