Человеческие вкусовые рецепторы могут отличить обычную воду от “ тяжелой ''

Человеческиевкусовыерецепторымогутотличитьобычнуюводуот8220тяжелой3939

Это может немного шокировать, но технически говоря, не вся вода на Земле состоит из H 2 O молекулы.

Менее века назад открытие изотопа водорода дейтерий 2 H, но часто упрощенный до D – обнаружил существование воды другого вида с химической формулой 2 H 2 O или просто D 2 O.

Вот чем они отличаются. Типичный атом водорода содержит в своем ядре один протон. Однако изотоп дейтерия помимо протона имеет нейтрон, что придает атому водорода большую массу. Следовательно, воду, образованную с этим типом тяжелого водорода, обычно называют … тяжелой водой.

Помимо этого ключевого различия между H 2 O и D 2 O – что дает тяжелую воду примерно 021 на процент большей плотности чем обычная вода – эти два типа воды химически одинаковы, хотя дейтерий действительно демонстрирует несколько иное поведение связывания с обычным водородом (который также известен как протий , Кстати).

Из-за этого измененного поведения связывания, которое может повлиять на химию организма, если вы проглотите дейтерий в D 2 O – ученые обычно говорят, что пить тяжелую воду – не лучшая идея, по крайней мере, не в больших дозах.

Небольшие количества считаются безвредными для люди, однако, и на самом деле часто вводятся участникам научных экспериментов.

Из-за такого инцидента Несмотря на потребление, которое прошло уже почти столетие, существует давний вопрос о том, имеет ли тяжелая вода такой же вкус, как обычная питьевая вода, или ее тонкие изотопные вариации приводят к другому вкусу, который люди могут почувствовать.

“Есть анекдотические свидетельства из 1935, что вкус чистого D 2 O отличается от нейтрального вкуса чистого H 2 O, описываемый в основном как «сладкий», международная группа исследователей во главе с первыми авторами и биохимиками Натали Бен Абу и Филипом Э. Мэйсоном объясняет в новом исследовании .

«Однако Юри и Фаилла ответил на этот вопрос в 2098 , авторитетно заключив , что после дегустации «ни один из нас не мог обнаружить ни малейшей разницы во вкусе обычной дистиллированной воды». и вкус чистой тяжелой воды ».

Но было ли это заключение немного преждевременным? Бен Абу и Мейсон говорят, что однозначное мнение Ури и Фейллы по этой теме еще больше подавило исследования в этой области на протяжении большей части следующего столетия, по крайней мере, с точки зрения тестирования вкусов человека.

Испытания на крысах показали, что слишком большое потребление тяжелой воды может быть фатальным для животных , но доказательства того, могут ли крысы почувствовать разницу остается неясным .

В последнем Примерно через два десятилетия прогресс в нашем понимании вкусовых рецепторов человека привел к повторному открытию таких старых случаев, как этот – и в их Новое исследование, Бен Абу, Мейсон и их команда наконец подтвердили, что вкус тяжелой воды действительно немного отличается.

«Несмотря на то, что два изотопа номинально химически идентичны, мы убедительно показали, что люди могут различать по вкусу (который основан на химическом восприятии) между H 2 O и D 2 O, причем последний имеет отчетливый сладкий вкус », поясняет старший автор и физико-химик Павел Юнгвирт из Чешской академии наук.

В эксперименте по проверке вкуса с 78 участники, большинство людей смогли различить H 2 O и D 2 O, и тесты со смешанным количеством воды показали, что большие пропорции тяжелой воды воспринимаются как более сладкие на вкус.

Однако в тестах на мышах животные не казались предпочитать пить тяжелое ват они предпочитают воду с сахаром, что позволяет предположить, что у мышей D 2 O не вызывает такого же сладкого вкуса, который люди могут ощущать.

Другие вкусовые тесты, проведенные командой, показывают, почему это так, указывая на то, что человеческая вкусовая восприимчивость к D 2 O опосредуется вкусовым рецептором TAS1R2 / TAS1R3 , который известен реагировать на сладость как в натуральном сахаре, так и в искусственных подсластителях.

Лабораторные эксперименты с HEK 414 клетки подтвердили то же самое, показывая устойчивые ответы в клетках, экспрессирующих TAS1R2 / TAS1R3, при воздействии D 2 O.

Кроме того, компьютерное моделирование с помощью моделирования молекулярной динамики выявило небольшие различия во взаимодействиях между белками и H 2. O против D 2 O, который, по словам команды, требует дальнейшего изучения y, чтобы полностью объяснить, но согласуется с предыдущим исследованием и предоставляет еще один пример ядерных квантовых эффектов в химических системах, в том числе воды.

«Наши результаты указывают на рецептор сладкого вкуса человека TAS1R2 / TAS1R3, необходимый для сладости D 2 O», авторы делают вывод .

«На молекулярном уровне это Общее поведение можно проследить до немного более сильной водородной связи в D 2 O по сравнению с H 2 O , который обусловлен ядерным квантовым эффектом, а именно разницей в энергии нулевой точки … Хотя тяжелая вода явно не является практичным подсластителем, она позволяет заглянуть в широко открытое химическое пространство сладких молекул ».

Выводы таковы. сообщается в Связь Биолог y .

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

8 + 5 =