МОСКВА, 7 апр — РИА Новости. Ученые из Чехии, Израиля и Германии в результате лабораторных экспериментов и молекулярного моделирования выяснили, что у человека есть рецепторы, которые активируются под воздействием тяжелой воды. Это ставит окончательную точку в научной дискуссии о том, можно ли по вкусу отличить тяжелую воду от обычной. Статья опубликована в журнале Communications Biology.
Тяжелая вода имеет ту же химическую формулу, что и обычная, но вместо двух атомов легкого изотопа водорода, протия, она содержит два атома его тяжелого изотопа — дейтерия. Основные химические свойства D2O и H2O, такие как рН, температуры плавления и кипения, очень близки.
Различаются два вещества лишь по плотности — у тяжелой воды она примерно на 10 процентов больше. Это различие обусловлено исключительно ядерными квантовыми эффектами, а именно — изменениями нулевых колебаний, которые приводят к немного более сильной водородной связи в D2O по сравнению с H2O.
Однако еще в 1930-х годах, сразу после открытия тяжелой воды американских химиком Гарольдом Юри, появились неофициальные данные о том, что тяжелую воду легко отличить от обычной — она сладкая на вкус.
Несмотря на то, что сам Юри, получивший за свое открытие Нобелевскую премию по химии, авторитетно заявлял, что тяжелая вода не обладает каким-то особым вкусом, дискуссия о том, можно ли на вкус отличить D2O от H2O, продолжается до сих пор.
Исследователи из Института органической химии и биохимии Чешской академии наук под руководством Павла Юнгвирта (Pavel Jungwirth) вместе с коллегами из Еврейского университета в Иерусалиме и Технического университета Мюнхена провели эксперименты на клеточных культурах и мышах, а также тесты на людях, а результаты обработали с привлечением моделей молекулярной динамики.
Авторы выяснили, что у человека действительно есть рецепторы сладкого вкуса — TAS1R2 / TAS1R3, которые активируются тяжелой водой. У мышей таких рецепторов нет, поэтому сладкий вкус D2O люди чувствуют, а грызуны нет.
Для проверки своей гипотезы ученые использовали в тестах на людях ингибитор сладости лактизол, действующий через рецепторы TAS1R2 / TAS1R3. При введении лактизола люди переставали чувствовать сладкий вкус тяжелой воды.
"Несмотря на то, что два изотопа номинально химически идентичны, мы убедительно показали, что люди могут отличать по вкусу, основанному на химическом восприятии, H2O от D2O — последний имеет отчетливый сладкий вкус, — приводятся в пресс-релизе чешского Института органической химии и биохимии слова Павла Юнгвирта. — Таким образом, наше исследование разрешает старый спор относительно особого вкуса тяжелой воды, демонстрируя, что небольшой ядерный квантовый эффект может оказывать заметное влияние на такую базовую биологическую функцию, как распознавание вкуса".
Авторы планируют продолжить изучение воздействия тяжелой воды на рецепторы человека — не только те, которые находятся на языке, но и на коже. Тяжелая вода используется в медицинских процедурах, и эта информация, по мнению ученых, может оказаться полезной для врачей и пациентов.