Можно ли пить тяжёлую воду? | ToPro

Всем нам нужна обычная вода, чтобы жить. Возможно, Вы задавались вопросом, можно ли пить тяжёлую воду? Она радиоактивна? Это безопасно? В этой статье попробуем разобраться.

Пионер в области исследования изотопов Гарольд Юри открыл тяжёлую воду в 1933 году. За что впоследствии был удостоен Нобелевской премии. Напомню, изотопы — разновидности одного химического элемента, имеют сходный атомный номер, но различны по массовому числу.

Тяжёлая вода имеет ту же химическую формулу, что и любая другая вода, h3O. За исключением того, что один или оба атома водорода являются его изотопом — дейтерием, а не протием. Такая вода также называется дейтерированной или D2O. Она образуется естественным образом, но встречается реже.

В то время как ядро атома протия состоит из одиночного протона, ядро атома дейтерия содержит как протон, так и нейтрон. Это делает дейтерий примерно в два раза тяжелее протия. Но дейтерий не радиоактивен. Поэтому, тяжелая вода не радиоактивна.

Всё же тяжёлая воде не совсем безопасна для питья. Потому что разница в массе атомов водорода оказывает влияние на биохимические реакции в клетках организма.

Можете выпить стакан тяжёлой воды без каких-либо серьезных последствий. Если выпить значительно больший объем, то может закружиться голова. Из-за того, что разница в плотности между обычной водой и тяжёлой водой меняет плотность жидкости во внутреннем ухе.

Водородные связи, образованные дейтерием, сильнее, чем связи, образованные протием. Это может сильно повлиять на митоз. Митоз отвечает за заживление и репродукцию клеток.

Иллюстрация: Baudolino с сайта Pixabay/Public domain

Иллюстрация: Baudolino с сайта Pixabay/Public domain

Слишком много тяжелой воды в клетках нарушает митоз. Если заменить 25-50% обычного водорода в человеческом теле дейтерием, то возникнут серьёзные проблемы.

Для млекопитающих замена 20% воды тяжёлой не критична (хотя и не рекомендуется). 25% вызывает стерилизацию. А около 50% уже смертельно.

Другие виды лучше переносят тяжелую воду. Например, водоросли и бактерии могут жить, используя в своём организме 100% тяжёлой воды.

Не стоит беспокоиться об отравлении тяжёлой воды. Потому что обычно только 1 молекула воды из 20 миллионов содержит дейтерий. Это безвредно.

Даже если выпить тяжёлую воду, Вы сможете получите обычную воду из пищи. Плюс дейтерий не заменит мгновенно каждую молекулу обычной воды. Тяжёлую воду нужно пить нескольких дней подряд, чтобы почувствовать отрицательный результат.

Итог: тяжёлая вода безвредна в небольших количествах.

Бонус-факт: Тритийсодержащая вода (вода, содержащая изотоп водорода тритий) также является одной из разновидностей тяжёлой воды. Вот этот тип тяжёлой воды радиоактивен. Но она встречается намного реже и очень дорогая. Её производят естественным образом космические лучи (очень редко) или человек в ядерных реакторах.

Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
Из каких химических элементов состоит человек?
Самый прочный металл на Земле
Самый твёрдый металл на Земле

Мифы о воде: вредно ли многократное кипячение воды и приводит ли оно к появлению тяжелой воды?

Наверное, много раз слышали от знакомых или даже родителей, что нельзя кипятить чайник с одной и той же водой несколько раз? Надо обязательно вылить воду, залить новую и только тогда ее снова кипятить и пить. Что же это? Традиция, городская легенда или суеверие? Если кто-то и может объяснить почему дважды одну воду кипятить не надо, то часто упоминают образование тяжелой воды. Но правда ли, что многократное кипячение одной и той же воды может привести к появлению, так называемой, тяжелой воды? Случится ли это, если вскипятить воду десять раз или сто?

Сначала давайте разберемся что же такое тяжелая вода, которой все так боятся. Тяжелая вода – это тяжеловодородная вода, она же оксид дейтерия, состоящая из атома кислорода и двух атомов дейтерия, который является тяжелым изотопом водорода. Видимо, отсюда и пошло название тяжелой воды.

Сама по себе тяжелая вода существует в природе и ее концентрация примерно 0,015%, то есть она такова и в воде, которую мы пьем, и в нас самих, потому что мы состоит на 80% из воды. Получается, что само по себе ее содержание в нас нам и не вредит, а заложено природой.

Как же образуется тяжелая вода? Самый известный способ ее появления – многократный электролиз, то есть физико-химическом процессе выделения составных частей растворенных веществ на электродах. Получается, что не многократное кипячение приводит к образованию тяжелой воды, а многократный электролиз, что явно не одно и тоже.

Но процесс кипячения тоже приводит к увеличению концентрации тяжелой воды в обычной воде! Насколько же сильно каждое кипячение увеличивает ее содержание? Ученые, видимо наслышанные о мифе появления тяжелой воды при кипячении, подсчитали, что для увеличения ее концентрации в 10 раз, то есть до 0,15%, нужно долить в чайник, в котором кипятится вода, 2,1 умноженные на 10 в 30 степени тонн воды. Во-первых, сколько же нужно времени, чтобы вскипятить столько воды? Жизни не хватит точно. Во-вторых, столько воды просто нет на Земле.

Да и стоит ли бояться этой самой тяжелой воды? На самом деле она не настолько токсична, как, например, обычная поваренная соль. Кроме того, человек может выпить без какого-либо вреда для организма 3 стакана тяжелой воды, которая после бесследно выйдет из организма в течение нескольких дней.

И так, миф разрушен! Многократное кипячение воды не приводит к появлению тяжелой воды, а самая тяжелая вода совершенно не смертельна для организма. Поэтому если вы боитесь, что в кулере при постоянном поддержании высокой температуры образуется тяжелая вода, отбросьте свои страхи и смело пейте воду из чайников и кулеров ничего не опасаясь.

Что такое тяжелая вода | Блог Ecosoft

Дата публикации: 16.12.2019
Дата обновления: 30.07.2021

Краткое содержание

Состав и свойства тяжелой воды

Радиоактивность тяжелой воды

Получение тяжелой воды

Применение

Влияние на человека

Тяжелая или жесткая?

Что такое легкая вода?

Можно ли очистить воду от дейтерия дома?

Мы привыкли к тому, что формула воды H₂O значит, что она содержит два атома водорода и один атом кислорода. В типичном состоянии атом водорода имеет заряд 1, то есть в его ядре находится один протон, его называют протием. Но существуют и особенные атомы, которые содержат два (дейтерий) или три (тритий) протона в ядре. Они называются изотопами. Их химические свойства настолько близки к атомам обычного водорода, что они с легкостью образовывают такие же молекулы.

Соответственно могут существовать несколько модификаций привычной нам воды.

Состав и свойства тяжелой воды

Наиболее распространенной является протиевая или обычная вода (H­₂O). Она составляет 99,985% общей массы воды на планете. Остальные 0,015% могут состоять из молекул, которые содержат разные изотопы водорода, упомянутые выше, а также кислорода.

Самой распространенной модификацией является полутяжелая вода (HDO), которая содержит один атом обычного водорода (протия) и один атом дейтерия, она составляет основную массу тяжелой воды в целом. Фактически благодаря реакциям изотопного обмена, она являет собой смесь h3O, HDO, D2O в примерном соотношении, соответственно, 2:1:1.

Сверхтяжелая вода в составе содержит тритий. В общей сложности к ней относится 9 модификаций — существует 9 формул тяжелой воды, которые содержат в разных соотношениях протий, дейтерий, тритий и изотопные модификации кислорода — 16O, 17O, 18O и пр. Содержание сверхтяжелой воды критично мало — до нескольких молекул в литре.

Строение атомов в молекулах приводит к изменению физических свойств воды. Ниже можно сравнить показатели для разных вод.

Параметр	D2O	HDO	H2O
Температура плавления, °C	3,82	2,04	0,00
Температура кипения, °C	101,4	100,7	100,0
Плотность при 20 °C, г/см³	1,1056	1,054	0,9982
pH при 25 °C	7,41	7,266	7,00

Стоит понимать, что тяжелая вода в природе существовала всегда, и ее содержание не увеличилось и не уменьшилось. Интересно, что в горных источниках ее меньше, чем в других поверхностных водоемах.

Радиоактивность тяжелой воды

Стоит отметить, что дейтерий и кислород O16, O17, O18 не являются радиоактивными изотопами, как, соответственно, и их соединения.

Относительно трития период его полураспада равен 12 годам. Он действительно обладает радиотоксичностью, как и ряд атомов кислорода. При этом важно понимать что содержание трития в воде менее 1:10¹⁸ миллионов атомов водорода. Его попросту невозможно обнаружить в природных водах.

Причиной его поступления в окружающую среду являются непрерывные ядерные реакции происходящие в атмосфере. Отсюда можно прийти к выводу, что он также существует в воде миллионы лет и не может влиять на здоровье человека.

Больше всего трития в дожде и снеге, меньше всего в океанической воде. А в глубинных льдах Антарктиды его просто нет, поскольку он полностью распадается.

Получение тяжелой воды

До 1946 года тяжелая вода получалась только электролизом, позже появились технологии ректификации жидкого водорода, а также изотопного обмена в разных системах (водород/аммиак, водород/вода, сероводород/вода).

В современном производстве используются метод, в котором исходной водой являются стоки электролитических цехов получения водорода, она содержит до 0,2% тяжелой воды. После применяется технология изотопного обмена в системах сероводород/вода, где происходит концентрирование до 5 — 10%. И на конечном этапе производится ступенчатый электролиз раствора щелочи с получением степени чистоты дейтериевой воды 99,75 — 99,995%.

Стоимость дейтериевой воды отличается в зависимости от ее чистоты. Для примера грамм воды с содержанием атомов дейтерия 70% от общего числа водорода стоит примерно 0,8$, а грамм воды содержащей уже более 99,6% стоит 2,5$.

Если рассмотреть получение тяжелой воды дома с точки зрения технологии производства, которая описана выше, вы догадаетесь, что это невозможно. Существует теория о том, что ее можно получить частичным замораживанием воды, за счет разницы температур замерзания воды. Теоретически данный метод может помочь вам повысить содержание дейтерия на 10-20%, но целесообразность этих манипуляций остается под большим вопросом. Такая вода не имеет практического применения.

Применение

Существует несколько сфер применения тяжелой воды.

1. Энергетика. Существуют ядерные реакторы, в которых тяжелая вода применяется в качестве теплоносителя. Ее использование позволяет использовать природный уран более низкой степени обогащения.
2. В лабораториях. Как индикатор и растворитель в физико-химическом анализе, в исследованиях биологических объектов, а также живых организмов, в том числе человека.
3. В медицине. Помимо лабораторных исследований человека, тяжелая вода может применяться для лечения грибков и бактерий, лечения гипертензии и пр.

Влияние на человека

Выше мы акцентировали внимание на главном факторе — вредна ли тяжела? Поскольку ее содержание стабильно в атмосфере уже многие тысячелетия, то ее невысокие количества в питьевой воде точно не являются опасными для человечества.

Что касается экспериментов с применением концентрированной дейтериевой воды, то ее не зря называют мертвой водой.

Из-за различия физических свойств, в частности, плотности, она сложнее проходит через клеточные мембраны, и, соответственно, она фактически угнетает жизнедеятельность. А из-за более крепких водородных связей химические реакции замедлены.

Простейшие могут адаптироваться к 70-% воде, а водоросли способны жить и размножаться даже в 99% дейтериевой воде.

Что касается млекопитающих, тут замещение 25% процентов воды приводит к невозможности давать потомство. Также большой объем тяжелой воды имел эффективность при лечении раковых опухолей, но при этом приводил к смерти животного.

Человек может спокойно выпить несколько стаканов тяжелой воды без какого либо влияния на состояние внутренних органов и самочувствия. Сегодня такая вода используется для лечения определенных случаев гипертонии, что доказывает отсутствие побочных эффектов даже при регулярном применении ее небольших количеств.

Стоит также отметить, что в организме человека находится определенное количество тяжелой воды, равное тому которое находится в пяти граммах обычной воды.

Тяжелая или жесткая?

Когда мы изучали публикации в Интернете о тяжелой воде, то узнали, что некоторые люди путают ее с “жесткой”.

Жесткая вода — это вода, которая содержит определенное количество солей жесткости, преимущественно карбонатов кальция и магния. Жесткая вода — это про известковый налет и накипь.

Что такое легкая вода?

Легкой является вода, которая содержит пониженное количество дейтериевой воды. Кто-то пытается изготовить ее дома, а кто-то покупает. Как мы писали выше, тяжелая вода является естественным компонентом поверхностных и питьевых вод, которые употребляли наши предки. Каких либо подтвержденных клинических исследований о терапевтическом эффекте такой воды не существует.

Можно ли очистить воду от дейтерия дома?

Никакие фильтры для воды, в том числе системы обратного осмоса не способны задерживать дейтериевую воду, поскольку между частицами дейтерия и протия нет существенных различий.

Мы уже писали в нашем блоге об очистке воды замораживанием. Теоретически этот метод способен удалить определенное количество тяжелой воды. Но рациональность этих манипуляций остается под вопросом.

В этом тексте мы попробовали объяснить, что представляет собой тяжелая вода, где ее искать, и как с ней жить. Также надеемся, что получилось развеять популярные лженаучные мифы и беспокойство наших клиентов и просто читателей.

Если у вас остались вопросы, пишите в комментариях. С радостью ответим на них.

Что такое легкая и тяжелая вода? — Питьевая легкая вода «Лангвей»

ЧТО ТАКОЕ ЛЕГКАЯ И ТЯЖЕЛАЯ ВОДА?

Что такое легкая вода?

Строго говоря, это вода, состоящая только из легких атомов водорода (протия) и атомов кислорода-16. Такая вода называется еще протиевой водой. Получить ее даже в самых современных лабораториях в чистом виде непросто. В природе такая вода не встречается. Любая природная вода содержит и тяжелые молекулы воды (с молекулярным весом больше 18), которые образованы тяжелыми атомами водорода (дейтерием) и кислорода (кислородом-17 и кислородом-18).

Термин «легкая вода» в последнее время используется для обозначения воды, частично очищенной от тяжелых молекул воды, прежде всего молекул дейтериевой воды.

Что такое тяжелая вода?

По смыслу это — вода, образованная тяжелыми атомами водорода или кислорода, — атомами дейтерия или атомами кислорода-17 и кислорода-18. Вообще, надо иметь ввиду, что все это разные виды воды. При этом они сильно отличаются по своим физическим и биологическим свойствам от привычной нам легкой воды. Термин «тяжелая вода» в научной и популярной литературе закрепился за дейтериевой водой (оксидом дейтерия). Эту воду в промышленных масштабах начали получать из обычной воды в середине прошлого века для «атомного проекта».

Сейчас она широко используется на АЭС. В чистом виде тяжелая вода является ядом для млекопитающих и человека. Для животных смертельной является 30% -ая замена обычной воды в организме на тяжелую воду. Воду, образованную тяжелыми атомами кислорода называют тяжелокислородной водой. Тяжелокислородная вода с кислородом -18, которую также получают из обычной воды, нашла свое применение в медицине. На ее основе готовят препараты для самой ранней диагностики рака – ПЭТ томографии. Объем производства такой воды во всем мире не превышает 200 кг и стоит она не менее 50 000 долл. США за один литр. По своим биологическим свойствам она похожа на тяжелую воду.

Существует ли легкая вода в природе?

В чистом виде лёгкой воды в природе не существует. Можно говорить о том, что любая природная вода содержит больше или меньше тяжелых молекул воды. В этом смысле, самая лёгкая вода на Земле, образовавшаяся в результате естественных атмосферных процессов, — ледниковая вода в Антарктиде. Содержание дейтерия в этой воде составляет 89 ppm (частей на миллион). В московской воде дейтерия, например, на 60% больше. Серьезно обсуждаются проекты по транспортировке антарктического льда на Ближний Восток — для получения из него питьевой воды. Но пока эти проекты слишком дороги. Вода из ледников Гренландии содержит 125 ppm дейтерия. В нашей стране столько же дейтерия содержит талая ледниковая и снежная вода в Якутии. В озере Байкал вода содержит 137 ppm дейтерия. Легкая питьевая вода «Лангвей Спорт», «Лангвей Здоровье» и «Лангвей Долголетие» превосходит по степени чистоты (лёгкости) талую ледниковую антарктическую воду, а вода «Лангвей Красота» — талую ледниковую воду Гренландии. Содержание дейтерия в легкой питьевой воде «Лангвей Детская» такое же, как в талой воде из Гренландии.

Я слышал, что дейтерия в воде очень мало – 1/6000. Зачем снижать его и так небольшую концентрацию?

На самом деле, это основной вопрос всего проекта «легкая вода». Действительно, зачем нужна очистка природной воды от дейтерия, если его в воде и так немного? Тем более, что этот процесс с технической и технологической стороны представляет собой очень сложную задачу?

Если отвечать коротко – питьевая вода, частично очищенная от дейтерия, позволяет существенно повысить устойчивость организма к повреждающим воздействиям различной природы (химическим ядам, канцерогенам, радиации) и снизить риск болезней, ассоциируемых со старением, – в первую очередь онкологических заболеваний и сахарного диабета. Согласитесь, такие эффекты оправдывают усилия по очистке воды от дейтерия и объясняют, зачем нужна такая очистка. Но, тогда Вы можете перефразировать свой вопрос следующим образом: как можно объяснить эффекты легкой воды, если дейтерия в воде и, соответственно, в нашем организме и так немного? Попробуем разобраться.

Весь дейтерий в природной воде находится в виде молекул HDO – молекул, так называемой, полутяжелой воды, от которых мы и очищаем воду. Сколько такой воды в обычной воде? Около 330 мг в литре. Много это или мало? Смотря с чем сравнивать. Например, допустимое содержание солей в питьевой воде высшей категории качества – 200-500 мг на литр. Как видим, это величины одного порядка. То же самое можно сказать о содержании дейтерия в нашем организме. Оказывается, его не так уж и мало. В сопоставимых величинах (ммоль/л) в плазме крови дейтерия в 4 раза больше, чем калия, в 6 раз больше, чем кальция и в 10 раз больше, чем магния.

Na+>>Br->D+>K+>Ca2+>Mg2+>>F->>Cu2+>Fe2+>>J->>Mn2+>Co2+

Если в воде дейтерия (тяжелой воды) не так много — значит, он никак не влияет на организм?

Сама постановка вопроса не совсем корректна – если в открытой системе, которой является живой организм, чего-то мало, из этого совсем не следует, что этот параметр не может оказать существенного эффекта на всю систему. Например, для запуска автокаталитического процесса достаточно появления лишь одной молекулы автокатализатора (такие процессы, как известно, играют важнейшую роль в живых организмах). В 2015 году в журнале Вестник Российской Академии Наук выла статья академика В.Н.Пармона «О возможности наблюдения изотопных эффектов в жизненных циклах живых организмов при сверхнизких концентрациях дейтерия».

В этой работе автор как раз анализирует возможные эффекты очистки природной воды от дейтерия на живые организмы и, тем самым, отвечает на ваш вопрос: «…в результате в ходе эволюции человека как биологического вида его наследственный аппарат был запрограммирован на безотказную работу биологической информационной машины даже с дефектными генами на срок гарантированного воспроизводства потомства (для человека это около 30 лет) при участии «легкой» протиевой воды. А тут – вмешательство дейтерия. В любом случае можно ожидать, что наличие даже очень малых количеств дейтерия в окружающей или потребляемой живым организмом воде действительно может проявиться в виде ощутимых кинетических изотопных эффектов в темпе развития организма».

В 2015 году международной группой ученых во главе со специалистами из Оксфорда была опубликована работа, в которой экспериментально показано, что небольшие вариации дейтерия в питьевой воде оказывают неожиданно большое влияние на живые организмы. Было обнаружено, что устойчивость к стрессу экспериментальных животных увеличивается с уменьшением содержания дейтерия в потребляемой воде. На примере США показано что, чем ниже содержание дейтерия в питьевой воде, тем меньше частота депрессионных расстройств.

Как связано содержание дейтерия в теле человека с его содержанием в питьевой воде? Как мы можем его уменьшить?

Еще в 70-ые годы прошлого века немецкие исследователи под руководством U.Zimmerman (Der Deuterium-und Sauerstoff-18-Gehalt der Korperflussigkeit des Menschen und Anderung bei Ortswechsel, Natur wissenschaften, 60, (1973), 243) показали, что содержание дейтерия в плазме крови и моче практически одинаково и зависит только от одного фактора — содержания дейтерия в питьевой воде. Причем в области природных вариаций дейтерия эта зависимость линейная. При смене питьевой воды, например, при переезде в другую страну, содержание дейтерия в плазме крови изменяется в соответствии с его изменением в питьевой воде. Поэтому для уменьшения содержания дейтерия в теле человека надо пить воду с низким содержанием дейтерия.

Вы говорите, что легкая вода исследуется уже много лет. Почему об этих исследованиях так мало известно?

Об этих исследованиях, действительно, мало пишут в популярной литературе. После книги Мухачева В.И. «Живая вода» ( М.: Наука, 1975.- 142 с. ), можно найти всего несколько научно-популярных статей по этой теме (см. например статью Кирк Б.Гудол. В поисках эликсира молодости. Предварительный анализ роли дейтерия в деградации ДНК. 22.07.2003). В сокращенном варианте статья опубликована в «Anti-Aging Medical News», The Official Newsletter of the American Academy of Anti-Aging Medicine, Fall 2003, p.p. 7-31). В то же время в профессиональной научной литературе можно найти очень много исследований по этой теме. Только на нашем сайте доступно более десятка публикаций по легкой воде и ее свойствах. Вообще же, начиная с 1961 года, по этой теме опубликовано более 200 научных работ. Особенно активно легкая вода (deuterium depleted water) изучается последние 15-20 лет после публикаций Института медико-биологических проблем и работ Габора Шомлаи о противораковых свойствах воды, частично очищенной от дейтерия.

Ученые выяснили, как отличить по вкусу тяжелую воду от обычной

https://ria.ru/20210407/voda-1727199552.html

Ученые выяснили, как отличить по вкусу тяжелую воду от обычной

Ученые выяснили, как отличить по вкусу тяжелую воду от обычной — РИА Новости, 21.04.2021

Ученые выяснили, как отличить по вкусу тяжелую воду от обычной

Ученые из Чехии, Израиля и Германии в результате лабораторных экспериментов и молекулярного моделирования выяснили, что у человека есть рецепторы, которые… РИА Новости, 21.04.2021

2021-04-07T15:06

2021-04-07T15:06

2021-04-21T10:28

наука

химия

биология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e5/04/07/1727178918_0:123:1440:933_1920x0_80_0_0_3ae94a30605e0b3c9355aa51c841028f.jpg

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 h3O, 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 h3O. 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 h3O, 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, h3O 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.

https://ria.ru/20210407/elektrootritsatelnost-1727163698.html

https://ria.ru/20201119/voda-1585416112.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e5/04/07/1727178918_32:0:1440:1056_1920x0_80_0_0_2916c689342797955eb0646a84bd0c0a.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

химия, биология

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.

7 апреля, 12:44НаукаРоссийские химики нашли несоответствие в формуле нобелевского лауреатаИсследователи 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.

19 ноября 2020, 22:00НаукаУченые доказали, что вода может иметь несколько жидких состояний

Тяжелая вода (D2O) продлевает жизнь дрожжам на 80%, дрозофилам на 30%, нематодам 10%

Раствор дейтерия (концентрация 25%) и обычной воды

Несмотря на то что некоторые комбинации геропротекторов или факторы Яманаки (превращающие обычные клетки в плюропотентные) способны на продление жизни на более 50% мышам, с дейтерием и другими стабильными изотопами, важен прецедент.

Первым кто предложил использовать изотоп водорода дейтерий для биологического воздействия является наш соотечественник Михаил Щепинов.

В то время как мы думаем изотопы проявляют индентичное химическое поведение, это не совсем точно. Изотопы проявляют тонкую разницу в химической прочности связи. Чем тяжелее изотоп тем связь сильнее. Например связь углерод-дейтерий в 5-10 раз сильнее чем углерод-водород. Дейтерий гораздо тяжелее водорода по сравнению с углеродом-13 (+1 нейтрон) и углеродом (атомная масса 12). Предыдущие исследования показали, что количество свободных радикалов понижается в изолированных митохондриях крысы, подверженных воздействию тяжелой воды.

Эксперимент был вдохновлен фактом — что в пожилом возрасте содержание тяжелых изотопов (углерод-13, дейтерий, азот‐15, кислород‐18, сера‐34) в аминокислотах падает. Наиболее вероятно что в метаболитах тоже.

Щепинов основал биотехнологическую фирму Retrotope которая занимается на данном этапе клиническими исследованиями препаратов rt001 rt002 являющимися модифицированными дейтерием жирными кислотами (такими как омега 3) для лечения болезни Паркинсона и Атаксии Фридрейха (митохондриальное заболевание).

У животных, раствор тяжелой воды был способен нормализовать высокое кровяное давление вызванное диетой с высоким содержанием соли у крыс, возможно через подавление гипертонии, связанное с повышением поглощения кальция. Этот эффект конечно продлит жизнь.

Дейтерий и углерод-13 также по-видимому нетоксичны. Мышам совершенно нормально, даже когда 60 процентов атомов углерода в их организме составляют углерод-13. Десятилетия экспериментов, в которых животные получали тяжелую воду, указывают на то, что до пятой части воды в вашем организме можно заменить тяжелой водой без каких-либо побочных эффектов.

Аналогичные эксперименты были проведены на людях, хотя и с более низкими уровнями дейтерия. Один недавний эксперимент удерживал людей на низкоуровневой диете тяжелой воды в течение 10 недель, в течение которых их уровни тяжелой воды повышались примерно до 2,5% от массы тела без каких-либо побочных эффектов (Biochimica et Biophysica Acta, vol 1760, p 730).

Тяжелая вода, однако, не полностью безопасна. В млекопитающих токсичный эффект начинается где-то с отметки в 20%, и при дозе 35% летальна. В многом это происходит из-за эффекта изотопа — каждый протеин в твоем теле имеет потенциал взять атом дейтерия тяжелой воды вместо водорода, и однажды это радикально меняет всю биохимию. Все же требуется немалое количество тяжелой воды, чтобы пострадать от любого болезненного эффекта — 5 миллилитров не повредит тебе ничем, но даже так стартапы вроде Retrotrope не рекламируют тяжелую воду как эликсир жизни.

Михаил Щепинов выступает о пользе эффекта изотопа в Белоруском государственном университете

В то время как Retrotope концентрирует свои усилия на старении, Щепинов говорит, что есть другие применения изотопного эффекта, который он хотел бы изучить. Один из них защищает долгосрочных космических путешественников от воздействия космических лучей и другого ионизирующего излучения, которые наносят ущерб, как старение.

Другая возможность заключается в производстве мяса, яиц или молока, обогащенного дейтерием или углеродом-13, путем подачи дейтерированной воды или обогащенных изотопами аминокислот для сельскохозяйственных животных.

Идея использования химических изотопов для борьбы со старением может быть новой, но природа уже действует таким образом чтобы защитить нас от свободнорадикальной атаки, которая считается основной причиной старения. Младенцы и мыши рождаются с гораздо большим количеством изотопного углерода-13 в своих телах, чем их матери, и женщины, как представляется, становятся необычно истощенными в углероде-13 во время их рождения. Оба вывода свидетельствуют о активной передачи углерода-13 от матери к плоду. Это будет иметь хороший эволюционный смысл, поскольку многие из белков и молекул ДНК сформированные на раннем этапе, должны быть с нами всю жизнь. «Каждый отдельный атом в ДНК мозга 100-летнего человека является тем же атомом, что и когда ему было 15 лет».

Еще одним препятствием Retrotope придется преодолеть стоимость. В текущих ценах литр тяжелой воды стоит вам 300 долларов. «Изотопы дороги, — говорит Щепинов. «Но никому не нужно, чтобы они были дешевы. Методы, чтобы их добывать есть, но никто не хочет их». Если спрос не будет возрастать, нет стимула производить их навалом, и это удерживает высокую цену.

Также пропорция тяжелых изотопов в метаболитах и аминокислотах может служит биомаркером возраста человека.

Было бы интересно открыть, если мышь напоенная определенной концентрацией оксида дейтерия тоже жила бы дольше…

Полезная талая вода — Водовоз.RU

 Комментировать

Сама по себе талая вода не является лекарством. Но она способствует саморегуляции организма, улучшению обмена веществ и жизнедеятельности каждой клетки.

Заряд энергии

Талая вода похожа по молекулярной структуре на жидкость, содержащуюся в клетках организма. А значит, биологически активна и легко усваивается. В ней есть заряд энергии, бодрости, легкости, которых так не хватает в зимнее время.

Если вы будете ежедневно выпивать 1-2 стакана такой воды, то значительно улучшите самочувствие. Нормализуется деятельность сердца, сосудов головного и спинного мозга. Улучшатся состав крови и работа мышц. Талая вода особенно полезна в разгрузочные дни или при лечении голодом. Она способствует быстрому выведению токсинов.

Очистка замораживанием

Уникальные свойства вода приобретает в результате замораживания. От холода её структура меняется, и ещё некоторое время после оттаивания вода её «помнит». Зимой приготовить талую воду очень легко. Наливаете в эмалированную посуду или в большую пластиковую бутыль с отрезанным горлышком воду из-под крана и ставите на балкон. Затем оттаиваете и пьете сколько захочется.
Хотя водопроводная вода достаточно грязная, перед замораживанием её не следует кипятить. Замораживание — более эффективный способ очистки воды, чем кипячение. Обратите внимание на то, как будет замерзать вода. Сначала лед образуется по краям посуды — чистый и прозрачный. Это самая легкая вода.

Тяжелая вода с примесями замерзает дольше и собирается в центре. Вы легко отличите её по цвету льда — он будет беловато-пузырчатым. При размораживании чистый лед нужно отделить от грязного. Это можно сделать, промыв середину получившейся ледяной глыбы струей горячей воды. Талую воду лучше не заготавливать впрок, а пить сразу, в течение суток после оттаивания, пока она ещё «помнит» изменённую кристаллическую структуру. Готовить на ней тоже не рекомендуется — при кипячении талая вода теряет свои свойства. А вот лед, уже очищенный от примесей, можно раздробить на мелкие куски и хранить в морозильнике, оттаивая по мере надобности.

Двойной эффект

Вместо водопроводной можно замораживать родниковую воду или ту, что продается в бутылках. От неё будет ещё больше пользы, ведь она ещё и минерализованная. Но обязательно убедитесь в том, что вы купили минеральную, а не просто очищенную воду из-под крана. Сделать это несложно. Если на этикетке указаны местонахождение и номер скважины, её глубина, то это действительно природная минеральная вода. Причем чем глубже скважина, тем больше степень минерализации. При кипячении такая вода может помутнеть или даже дать осадок в виде белых хлопьев. И это ещё один способ отличить минеральную воду от питьевой.

Снег не лечит

Талый снег использовать для питья не рекомендуется: он, как и любые осадки, содержит много вредных примесей. Вы же не знаете, в каких местах собирала влагу та или иная туча. Растопите в ведерке даже самый свежий чистый снег, собранный за городом, — и вы заметите в воде чёрные точки — грязь, видимую даже глазом. Не говоря уже о микроскопических вредных примесях. Снег может быть очень чистым разве что в горах. Вода, идущая из-под земли, проходит через естественные фильтры — кремний, известняк, глины. Прежде чем попасть в краны, она тоже дополнительно очищается. Поэтому более безопасным будет всё-таки замораживание воды в домашних условиях.

---

Советуем также почитать

Что можно приготовить из говяжьего языка?

Привычный способ приготовления – отварной говяжий язык! Но знали ли Вы, что из него можно приготовить массу других блюд!

Подробнее

Что можно приготовить из креветок?

Введя креветки в свой рацион, вы получаете витамины А, В, С, D и Е. Не стоит забывать про минералы, которых в креветках в изобилии. Здоровые ногти, волосы, нормальная работа сердечно-сосудистой и пищеварительной систем – всё это вы получите от креветок.

Подробнее

В чём польза капусты?

Кто-то капусту обожает, а кто-то наоборот обходит этот овощ стороной. Далеко не все задумываются о том, насколько этот продукт полезен.

Подробнее

Написать комментарий:

Можно ли пить тяжелую воду? Это безопасно?

Вы можете безопасно пить небольшое количество тяжелой воды, но слишком много воды может вызвать болезнь или убить вас. (фото: Alchemist-hp)

Для жизни вам нужна вода, но что произойдет, если вы выпьете тяжелую воду? Это безопасно? Радиоактивный? Вот что вам нужно знать.

Что такое тяжелая вода?

Тяжелая вода — это вода, в которой обычные атомы водорода в H ₂ O заменены атомами дейтерия с образованием D ₂ O. Обычные атомы водорода (изотоп протия) содержат один протон и не содержат нейтронов, а атомы дейтерия содержат один протон и один нейтрон.Как и обычная вода, тяжелая вода или оксид дейтерия бесцветны и участвуют во многих из тех же реакций, что и H ₂ O. Однако большинство людей сообщают, что эти два типа воды имеют различный вкус. Тяжелая вода имеет слегка сладковатый привкус. Кубики льда, сделанные из тяжелой воды, плавают в тяжелой воде, но тонут в обычной воде.

Дейтерий и тяжелая вода не радиоактивны. Однако наиболее распространенный процесс, используемый для выделения тяжелой воды, также концентрирует воду, содержащую тритий (T ₂ O).Атомы трития содержат один протон и два нейтрона, что приводит к нестабильному изотопу. По сути, большая часть тяжелой воды очень слегка радиоактивна из-за дополнительной тритиевой воды. В этом нет ничего страшного, поскольку обычная питьевая вода содержит незначительное количество как тяжелой, так и тритиевой воды.

Посмотрите, что происходит, когда вы пьете тяжелую воду.

Безопасна ли питьевая тяжелая вода?

Хотя тяжелая вода не радиоактивна, пить ее не совсем безопасно.Проблема в большей массе тяжелой воды по сравнению с обычной водой. По сути, разница масс замедляет биохимические реакции, в которых используется вода. Кроме того, дейтерий образует более сильные водородные связи, чем протий, что приводит к другой реакционной способности.

Вы можете выпить стакан тяжелой воды и не пострадаете. Если вы выпьете несколько стаканов, у вас может закружиться голова, потому что тяжелая вода изменит плотность жидкости во внутреннем ухе. Если вы пьете только тяжелую воду, в конечном итоге молекулы D ₂ O заменяют достаточно H ₂ O, чтобы вызвать проблемы.

Как питьевая тяжелая вода может вас убить

Водоросли и бактерии могут жить только при 100% тяжелой воде и отсутствии обычной воды. Клетки растений и животных сложнее, поэтому слишком много тяжелой воды приводит к болезни или смерти. Одна из ключевых проблем заключается в том, что тяжелая вода нарушает митоз, тип деления клеток, используемый для восстановления повреждений и роста новых клеток. Митотические веретена клеток, содержащих слишком много тяжелой воды, просто не могут равномерно разделить клетку, чтобы сформировать две идентичные новые.

Но вы должны постоянно пить и есть только тяжелую воду в течение нескольких дней, чтобы увидеть эффект.Замена 20% обычной воды в клетках тяжелой водой жизнеспособна для людей и других млекопитающих (хотя и не рекомендуется). Замена 25% воды тяжелой водой вызывает (иногда необратимую) стерилизацию. Замена 50% воды тяжелой водой смертельна. Это тоже не красивая смерть. Отравление тяжелой водой напоминает радиационное или цитотоксическое отравление в результате химиотерапии.

Ссылки

• Dingwall, S .; и другие. (2011). «Здоровье человека и биологические эффекты трития в питьевой воде: разумная политика через науку — решение новой рекомендации ODWAC.» Доза-реакция . 9 (1): 6-31. DOI: 10.2203 / доза-реакция. 10-048.Boreham
• Misra, Pyar Mohan (1967). «Влияние дейтерия на живые организмы». Актуальные науки . 36 (17): 447–453.
• Мосин О.Б .; Складнев, Д. А .; Егорова, Т. А .; Швец, В. И. (1996). «Биологические эффекты тяжелой воды». Биоорганическая химия . 22 (10–11): 861–874.
• Томсон, Дж. Ф. (1960). «Физиологические эффекты D ₂ O на млекопитающих. Эффекты изотопов дейтерия в химии и биологии.» Летопись Нью-Йоркской академии наук . 84 (16): 736–744. doi: 10.1111 / j.1749-6632.1960.tb39105.x

Связанные сообщения

Тяжелая вода: вот почему вам не следует пить тяжелую воду

Тяжелая вода — это форма воды, в которой находятся атомы водорода изотопный вариант дейтерия, что означает, что он химически немного нестабилен. Тяжелая вода используется по нескольким промышленным причинам, и ее нельзя употреблять.

Хотя большинство людей теперь знают, что употребление тяжелой воды вредно, они могут не понимать, почему именно.То, что большинство людей называют «тяжелой водой», на самом деле ученые называют оксидом дейтерия. Тяжелая вода — это вода с химической формулой D ₂ O или оксид дейтерия. Эта вода состоит из изотопа водорода дейтерия, который тяжелее и менее стабилен, чем водород. Если вы хотите точно знать, почему вам не следует пить «тяжелую воду», то вы попали в нужное место.

Какой вкус у «тяжелой воды»?

Если вы действительно беспокоитесь о вредных последствиях употребления тяжелой воды, вы, вероятно, захотите узнать, как вы можете распознать это.

К сожалению, для нет простого способа распознать оксид дейтерия в основном потому, что он не имеет специфического вкуса . Другими словами, тяжелая вода по вкусу ничем не отличается от любой другой воды. Таким образом, вы никогда не сможете, пьете ли вы тяжелую воду или не только из-за ее вкуса.

Тяжелая вода	Интересные факты
Альтернативные названия	Оксид дейтерия, Вода-d2, Оксид дидейтерия
Внешний вид	Тяжелая вода представляет собой бледно-голубую прозрачную жидкость
Произведено искусственно	Произведено впервые в 1932 г.
Температура кипения	101.4 ° C
Плотность	1,107 г / см 3
Дейтерий	Изотоп водорода с ядром, содержащим нейтрон и протон
Вес дейтерия	Примерно вдвое тяжелее, чем атом протия
Пределы вреда	Если 25-50% воды в вашем теле — тяжелая вода, она становится вредной
Точка плавления	3,8 ° C
Молярная масса	20.0276 г / моль
Молекулярная формула	H 2 O
Молекулярная масса	20,0276 г / моль
Естественное изобилие	1 молекула в 3200
Без запаха
Радиоактивность	№

Также нет немедленного эффекта. Так что, если вы случайно выпьете немного тяжелой воды, вы не заметите никаких последствий для себя.

Что такое тяжелая вода на самом деле?

Но что такое тяжелая вода? Почему это так вредно?

Согласно Британской энциклопедии тяжелая вода (также известная как оксид дейтерия, это:

Вода, состоящая из дейтерия, изотопа водорода с массой вдвое больше массы обычного водорода, и кислорода (обычная вода имеет состав, представленный H ₂ O.)

Единственное, что отличает «тяжелую воду» от H ₂ O, это то, что вместо двух атомов водорода изотопа протия в ней есть хотя бы один (но часто оба) дейтерий изотоп водорода.Таким образом, вместо H ₂ O мы имеем дело с D ₂ O.

Основное различие между двумя типами состоит в том, что в то время как атом протия имеет только один протон, у дейтерия есть и нейтрон, и протон внутри. его ядро.

Вот почему D ₂ O так часто называют «тяжелой водой». Итак, хотя некоторые люди опасаются, что «тяжелая вода» может быть радиоактивной, на самом деле это нонсенс. «Тяжелая вода» не радиоактивна. Таким образом, нет никакого риска получить от него радиационное отравление, даже если вы его выпьете.

Безопасна ли тяжелая вода для питья?

Но, конечно, тот факт, что «тяжелая вода» не является радиоактивной, не означает, что она обязательно безопасна для потребления человеком (или животными).

На самом деле, вам следует избегать употребления «тяжелой воды», потому что она действительно вредна. Причина, по которой «тяжелая вода» вредна, заключается в том, что в ней содержатся атомы водорода, и то, как ваши клетки отреагируют на это биохимически.

Но каковы будут вредные последствия употребления «тяжелой воды»? Ну, это действительно зависит от фактического количества выпитой воды.

Употребление всего нескольких миллилитров или чего-то еще, вплоть до обычного стакана воды, на самом деле может не иметь заметных эффектов. Однако любая сумма, превышающая указанную, может стать незамедлительно заметной.

Округа иногда выпускают «рекомендации по кипячению», предупреждая жителей кипятить воду перед употреблением.

Самым немедленным эффектом, вероятно, будет головокружение. Если человек выпил значительное количество D ₂ O или «тяжелой воды», он может почувствовать себя хотя бы немного занятым. Это головокружение может быть вызвано тем, что тяжелая вода имеет большую плотность, чем обычная вода, и может влиять на жидкость во внутреннем ухе.Поскольку жидкость необходима для поддержания баланса, любое изменение плотности может вызвать головокружение.

Для того, чтобы «тяжелая вода» была действительно вредной (т. Е. Чтобы иметь длительные вредные последствия, помимо головокружения), вам придется постоянно пить ее в больших количествах в течение непрерывного периода времени. Другими словами, было бы крайне маловероятно, чтобы кто-то выпил достаточно «тяжелой воды», чтобы нанести серьезный ущерб.

Подробнее о науке о «тяжелой воде»

Теперь, когда мы установили, что «тяжелая вода» не радиоактивна и, хотя ее употребление может быть потенциально вредным для людей, маловероятно, что кто-то будет пить. большое ее количество, чтобы она серьезно повлияла на нее, давайте немного углубимся в науку о «тяжелой воде».

Как мы видели в предыдущем разделе, разница между H ₂ O и D ₂ O заключается в наличии дейтерия. И именно это делает его вредным для человека.

Почему? В основном потому, что водородные связи, которые образует дейтерий, прочнее, чем те, которые создаются протием. Это может повлиять на деление клеток или митоз. Митоз — это то, что восстанавливает и размножает наши клетки, что позволяет сохранить жизнь.

Большое количество «тяжелой воды» будет влиять на митоз, потому что D ₂ O оказывает на него разрушающее действие.Дейтерий влияет на митоз за счет нарушения естественной способности митотических веретен делить клетки одинаково.

Итак, сколько «тяжелой воды» нужно выпить одному человеку, чтобы это стало проблемой с точки зрения воздействия на митоз? Что ж, это будет зависеть от человека, поэтому конкретное количество D ₂ O невозможно указать. Что мы можем сказать, так это то, что человеку придется заменить по крайней мере от 25 до 50% обычного водорода в своем теле дейтерием.Только тогда будет затронут их митоз.

Это относится не только к людям, но, в более широком смысле, ко всем млекопитающим. Маловероятно, что человеку или любому другому млекопитающему будет нанесен вред от употребления «тяжелой воды» или D ₂ O, потому что им придется заменить значительную часть водорода в своем организме дейтерием.

Каковы вредные эффекты?

Давайте подведем итоги и дополним причины, по которым вам не следует пить «тяжелую воду».”

• Нечто меньше, чем стакан, вряд ли окажет какое-либо заметное воздействие или причинит какой-либо вред. Все, что угодно, вплоть до стакана, может вызвать головокружение, но все равно не окажет серьезного вредного воздействия.
  • Фактически, даже если вы замените 20% воды в своем теле «тяжелой водой», вы все равно выживете. Но это не рекомендуется, и всегда следует избегать употребления любого количества «тяжелой воды». Замена более 20% тела в воде на «тяжелую воду» окажет серьезное вредное воздействие на ваше тело.
• Замена около 25% воды в организме на «тяжелую воду» может вызвать стерилизацию. А если вы замените 50% или более, это может привести к смерти.
• Смертельный и стерилизующий потенциал «тяжелой воды» — вот основные причины, по которым вы никогда не должны ее пить.
• Важно отметить, что это влияет на всех млекопитающих. При этом другие виды не страдают таким же образом. Например, на нем могут размножаться бактерии.

Также важно подчеркнуть, что периодическое употребление «тяжелой воды» не причинит вам никакого вреда .Итак, хотя вы должны стараться избегать его употребления, не стоит паниковать, если вы случайно выпьете его. Вам придется продолжать пить его (и прекратить пить обычную воду) в течение нескольких дней, прежде чем будет причинен какой-либо вред.

Была ли эта статья полезной?

😊 ☹️ Приятно слышать! Хотите больше научных тенденций? Подпишитесь на нашу рассылку новостей науки! Нам очень жаль это слышать! Мы любим отзывы 🙂 и хотим, чтобы вы внесли свой вклад в то, как сделать Science Trends еще лучше.

Безопасно ли пить тяжелую воду?

От соленой морской воды до воды из источника альпийского ледника и всего остального, ясно, что не вся вода рождается равной.

Один из видов воды, о котором часто забывают — или даже не думают в первую очередь — это тяжелая вода. Тяжелая вода, которую часто называют «двоюродной сестрой воды», используется во всем мире, в основном для промышленных целей.

Вопрос в том, безопасно ли пить? Ответ не так прост, как вы думаете.

Что такое тяжелая вода?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы собираемся немного погрузиться в химию, так что возьмите горелку Бунзена и приготовьтесь.

Молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода, связанные вместе, и обычно обозначается химической формулой h3O.

Молекулы тяжелой воды также содержат два атома водорода и один атом кислорода, связанные вместе, но эти атомы водорода немного отличаются.

«Нормальные» атомы водорода, называемые протием, которые встречаются в обычной воде, содержат один протон и ноль нейтронов. Атомы водорода, содержащиеся в тяжелой воде, называемой дейтерием, имеют один протон и один нейтрон.

Атомы протия и дейтерия называются изотопами, что означает, что они оба являются атомами водорода, но имеют разное количество нейтронов. Это делает их химическими братьями и сестрами, и самая большая разница в том, что дополнительный нейтрон дейтерия делает его тяжелее, чем протий.

Эти более тяжелые атомы дейтерия являются причиной того, что молекула тяжелой воды примерно на 11% тяжелее, чем молекула нормальной воды, и причина, по которой мы называем ее «тяжелой водой». (Сюрприз, да?) Его химическая формула — D2O.

Может показаться, что разница в весе невелика, но ее достаточно, чтобы куб замороженной тяжелой воды действительно погрузился в жидкую воду, где плавает обычный кубик льда.

Для чего нужна тяжелая вода, если не пить?

Избыточный вес тяжелой воды и другие полезные свойства означают, что она имеет множество промышленных применений по всему миру.

Чаще всего используется в атомной промышленности в качестве центральной части тяжеловодных реакторов под давлением (PHWR).

PHWR — это тип атомной электростанции, в которой тяжелая вода используется для охлаждения и снижения активности урана, используемого в качестве топлива.

Когда тяжелая вода находится под давлением, она не выкипает так же, как обычная вода, а это означает, что урановое топливо не требует предварительного обогащения. Это значительно снижает затраты на производство ядерной энергии.

PHWR составляют около 12% всех ядерных реакторов в мире, что подчеркивает важность тяжелой воды для удовлетворения мировых потребностей в энергии.

Другая важная роль тяжелой воды — это спасение жизней во всем мире, хотя и не так, как вы думаете.

Полиомиелит, жестокая болезнь, от которой в непропорционально большей степени страдают дети во всем мире, является целью ликвидации Всемирной организации здравоохранения. Вакцина против полиомиелита легко доступна, но она теряет эффективность, чем дольше находится в жарких и влажных условиях в странах Африки, Латинской Америки и Азии.

Вот где в уравнение входит тяжелая вода.Еще в 1960-х годах ученые предположили, что тяжелая вода может лучше сохранять вакцины, чем альтернатива хлориду магния, которая использовалась до того момента.

Как оказалось, вакцины против полиомиелита, использующие тяжелую воду, могут быть нагреты до 113 градусов по Фаренгейту и при этом остаются эффективными, тем самым спасая тысячи жизней. Послушаем тяжелую воду!

Какой вкус у тяжелой воды?

Первый вопрос, который возникнет у большинства людей, если они натолкнутся на стакан тяжелой воды: «Каков он на вкус?»

К счастью для вас, в Интернете есть несколько отчетов, поэтому вам не обязательно быть первым, кто попробует это сделать.

Ютубер Коди, который управляет каналом Cody’s Lab, несколько раз употреблял тяжелую воду. Фактически, однажды он в течение пяти дней пил только тяжелую воду — и все во имя науки.

Коди сообщил, что вкус немного слаще, чем у обычной воды, что его удивило, потому что тяжелая вода химически идентична обычной воде (несмотря на этот дополнительный нейтрон). Нет никакой реальной причины, по которой он должен быть другим на вкус.

Коди удалось убедить одного из своих друзей попробовать и тяжелую воду, и они оба согласились, что она на вкус немного слаще, чем обычная вода.

Вы можете увидеть мысли Коди о питье тяжелой воды в этом видео.

Можно ли тогда пить?

Поскольку тяжелая вода попадает в организм людей, которые принимали вакцины от полиомиелита (и Коди), вы можете подумать, что пить ее достаточно безопасно.

Ответ — да и нет.

Прежде всего необходимо знать, что, несмотря на то, что тяжелая вода используется во многих ядерных реакторах по всему миру, сама по себе тяжелая вода не является радиоактивной. Выпивая его, вы не рискуете получить радиационное отравление.

Выпивка одного стакана тяжелой воды представляет небольшой риск для вас в долгосрочной перспективе и, вероятно, даже не будет достаточной для получения какого-либо краткосрочного эффекта.

Однако это не означает, что тяжелую воду следует считать полностью безопасной.

Длительное воздействие тяжелой воды может вызвать головокружение из-за разрушения жидкости внутри ушей, которая контролирует баланс. Это также может препятствовать способности организма к полному делению клеток.

Употребление чрезмерного количества тяжелой воды (достаточного для восполнения примерно четверти веса воды в вашем теле) может вызвать стерилизацию и замедлить функции организма в различных системах по всему телу.

В худшем случае токсины могут вырасти до опасного уровня, что повлияет на мочевыделительную систему и поставит под угрозу вашу жизнь. Если это произошло, немедленно прекратите пить тяжелую воду и обратитесь к врачу.

Продолжайте читать наш блог, который содержит ресурсы, связанные с водой, чтобы держать вас в курсе самых безопасных методов.

Heavy Water раскрывает секреты сотовой связи

Инструменты визуализации, такие как рентгеновские лучи и МРТ, произвели революцию в медицине, предоставив врачам возможность крупным планом рассмотреть мозг и другие жизненно важные органы живых, дышащих людей.Теперь исследователи Колумбийского университета сообщают о новом способе увеличения в мельчайших масштабах для отслеживания изменений в отдельных ячейках.

Описанный в последнем выпуске Nature Communications, инструмент сочетает в себе широко используемый химический индикатор, D2O, или тяжелую воду, с относительно новым методом лазерной визуализации, называемым вынужденным комбинационным рассеянием (SRS). Возможные применения этого метода включают помощь хирургам в быстром и точном удалении опухолей, помощь в обнаружении травм головы, а также нарушений развития и обмена веществ.

«Мы можем использовать эту технологию для визуализации метаболической активности у широкого круга животных», — сказал старший автор исследования Вэй Минь, профессор химии Колумбийского университета. «Отслеживая, где и когда производятся новые белки, липиды и молекулы ДНК, мы можем больше узнать о том, как животные развиваются и стареют, а также о том, что идет не так в случае травм и болезней».

Этот прорыв предполагает использование тяжелой воды в качестве химического индикатора. Полученная путем обмена атомов водорода воды с их более тяжелым родственником, дейтерием, тяжелая вода выглядит и имеет вкус обычной воды и в малых дозах (не более пяти столовых ложек для человека) безопасна для питья.После метаболизма в клетках тела тяжелая вода включается во вновь образованные белки, липиды и ДНК, где дейтерий образует химические связи с углеродом.

Когда эти связи углерод-дейтерий поражаются светом, они колеблются с различной частотой, как обнаружили исследователи, что позволяет идентифицировать каждую макромолекулу как белок, липид или ДНК. По этим частотным сигнатурам они могли отслеживать рост новых белков, липидов и ДНК в мозге, коже, кишечнике и других органах животного.

Хотя тяжелая вода уже используется для маркировки белков и липидов с целью отслеживания метаболических изменений, в настоящее время анализ клеток, извлеченных из организма, проводится на масс-спектрометре. Этот метод теперь позволяет визуализировать внутриклеточные изменения в реальном времени и пространстве. «Мы получаем непрерывную картину того, что происходит внутри живых клеток животных. Раньше у нас был только снимок », — сказал со-ведущий автор исследования Линьян Ши, научный сотрудник Колумбийского университета.

В ходе исследования исследователи разбавили обычную воду D2O и дали ее поить аскаридам, мышам и эмбрионам рыбок данио.Направляя лазер SRS на различные ткани, они часами и днями наблюдали, как накапливаются новые меченные дейтерием белки, липиды и ДНК.

В одном эксперименте они наблюдали, как яркая линия появляется вокруг быстрорастущих опухолей головного мозга и толстой кишки у мышей. По мере того как раковые клетки делятся, все больше дейтерия включается в их вновь образованные белки и липиды. «Этот метод создает четкую грань между здоровой и раковой тканью, что значительно упрощает удаление опухоли», — сказал Ши.

Эксперименты также позволили по-новому взглянуть на развитие и старение клеток.

— У круглых червей они наблюдали рост и уменьшение выработки жира в репродуктивной системе червя по мере его старения. Жир способствует созреванию яиц червя, и, как только добавленный жир перестает быть полезным, образование жира замедляется. Они также увидели сгустки новой белковой формы в теле старого червя, что позволяет предположить, что SRS-визуализация, меченная дейтерием, может быть использована для отслеживания белковых отложений и, следовательно, болезней, связанных со старением.

— В развивающемся мозге детенышей мышей они наблюдали образование слоя изоляционного жира, называемого миелиновой оболочкой, вокруг каждой клетки.Наблюдение за процессом в режиме реального времени подсказало исследователям, что SRS-визуализация с дейтериевой меткой может быть использована для определения того, правильно ли развивается мозг ребенка или пациенты, страдающие рассеянным склерозом, заболеванием, которое поражает миелин мозга и нарушает поток информации. выздоравливает.

— В клетках потовых желез мышей они наблюдали, как новые липиды образуются в клетках на внешних краях потовых желез, выталкивая более старые клетки внутрь. Когда эти старые клетки, наконец, достигли центра желез, они умерли и были изгнаны в процессе, который, как считается, увлажняет кожу и волосы над ними.

«Прелесть этого метода картирования в его простоте, — говорит Эрик Потма, профессор химии Калифорнийского университета в Ирвине, который не участвовал в исследовании. — Он дает яркие изображения метаболической активности в тканях с минимальными усилиями. По мере того, как микроскоп SRS продолжает уменьшаться в размерах, SRS-изображения, меченные дейтерием, могут помочь выявить опухоли на гораздо более ранних стадиях ».

Опираясь на предчувствие того, что водород находится в более тяжелой форме, Гарольд Ури, тогда еще профессор химии в Колумбии, в 1931 году преуспел в отделении дейтерия от жидкого водорода.Это открытие принесло ему Нобелевскую премию по химии три года спустя. Помимо того, что он служит индикатором в масс-спектроскопии, сегодня дейтерий используется для отслеживания изменений в циркуляции океана, изучения образования звезд и регулирования химических реакций при создании ядерной энергии.

Эта статья переиздана по материалам, предоставленным Колумбийским университетом. Примечание: материал мог быть отредактирован по объему и содержанию. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с цитируемым источником.

Ссылка
Lingyan Shi, Chaogu Zheng, Yihui Shen, Zhixing Chen, Edilson S.Сильвейра, Луюань Чжан, Миан Вэй, Чанг Лю, Кармен де Сена-Томас, Кимара Таргофф, Вей Мин. Оптическая визуализация метаболической динамики у животных. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038 / s41467-018-05401-3.

Nerdfighteria Wiki — Что произойдет, если выпить стакан тяжелой воды?

SciShow поддерживается Brilliant.org — сайтом по решению проблем, который учит мыслить как ученый.

Мммм, освежающий стакан холодной воды. Если вы думаете, что я говорю о H-2-O, то вы правы.

Но я мог бы так же легко потягивать тяжелую воду или оксид дейтерия, он же D-2-O. Ну, не так просто … это супер дорого, и вам нужно, например, покупать его в магазинах лабораторных принадлежностей, но вы меня поняли. Дейтерий — это форма водорода или изотопа с дополнительным нейтроном, что делает его вдвое тяжелее обычного водорода, который мы все знаем и любим.

Вот почему, когда в молекулах воды есть дейтерий, он примерно на 10% тяжелее, и мы называем это «тяжелой водой». стакан тяжелой воды.Ну, в небольших количествах — даже стакан или два — подойдет тяжелая вода. Фактически, в сочетании с изотопом кислорода он используется во многих экспериментах по питанию людей, потому что это полезный способ отслеживать, сколько энергии вы тратите.

Но не наполняйте все свои бутылки чистым оксидом дейтерия, потому что слишком большое количество почти наверняка вас убьет. Мыши и крысы умирают, когда около трети воды в их телах содержит дейтерий. Растения тоже не большие поклонники, и они перестанут расти.

Токсичность связана с так называемым кинетическим изотопным эффектом. По сути, дополнительная масса изотопа замедляет химические реакции, в том числе все очень важные реакции, которые не дают вам умереть. В случае тяжелой воды связи между дейтерием и кислородом сильнее, чем связи между водородом и кислородом в нормальной воде.

Это означает, что для разрыва этих связей требуется больше энергии, что замедляет все. Не совсем ясно, сколько тяжелой воды сделает человека, но, по оценкам экспертов, более 10% от общего количества потребляемой воды может вызвать проблемы.Так что глоток — это нормально, но не торопитесь.

Кроме того, это вам совсем не поможет, и это будет стоить дополнительных денег. Я действительно не знаю, зачем вы это сделали. Тем не менее, есть форма тяжелой воды, которую следует избегать: оксид трития или сверхтяжелая вода.

Вместо водорода или дейтерия он содержит тритий, изотоп водорода, имеющий два нейтрона. И радиоактивен. Что касается радиоактивных веществ, то вода с тритием довольно слабая.

Он излучает низкоэнергетические электроны, которые не могут проникнуть через кожу.Но пить их — совсем другое дело. Есть некоторые свидетельства того, что, попав в организм, бета-частицы могут даже лучше вызывать рак, чем гамма-лучи более высокой энергии, исходящие от таких вещей, как радий.

Ученые на самом деле плохо понимают, насколько опасна вода, содержащая тритий, они не просто разливают ее в чашки и заставляют людей пробовать, но и считают, что воздействие вредно. Мы все вступаем в контакт с крошечным его количеством естественным путем, что не имеет большого значения. Но поскольку в ядерных реакторах используется вода, содержащая тритий, реальную проблему вызывает утечка в этих реакторах или авария.

Итак, я не рекомендую вам это делать, но если вы действительно хотите проверить тяжелую воду, убедитесь, что это оксид дейтерия. Я, однако, буду придерживаться того материала, который выходит из кулера на работе, потому что он приятный, крутой и состоит из обычных вещей, которые я понимаю. Если вам понравилось узнавать о странном химическом составе тяжелой воды, вам, вероятно, нравится становиться умным и оставаться умным.

Brilliant.org — это веб-сайт, посвященный решению проблем, который учит мыслить как ученый.Brilliant представляет короткие концептуальные викторины, которые дополняют то, что вы видели на SciShow. Отличный способ сохранить эту информацию — активно решать проблемы на Brilliant.

Каждый курс поможет вам решить простые и сложные задачи с помощью интерактивной графики и вопросов. Один курс, «Физика повседневного», научит вас наукам о вашем холодильнике и туалете, системах атмосферного давления, ядерных реакторах и многом другом. На одном уроке вы математизируете свой путь, оценивая, что потребуется, чтобы построить сферу Дайсона, прежде чем наши запасы нефти закончатся на Земле.

Разбив проблему на мелкие концепции, четко продумав каждую часть и придя к потрясающему выводу, вы лучше поймете процесс, лежащий в основе сфер Дайсона. Если люди будут уделять пристальное внимание развитию науки и математики, все возможно. 4 миллиона человек уже используют Brilliant, так что присоединяйтесь к ним, чтобы оттачивать свои STEM-навыки. Чтобы поддержать SciShow и узнать больше о Brilliant, зайдите на brilliant.org/SciShow и зарегистрируйтесь бесплатно.

Человеческие вкусовые рецепторы могут отличить обычную воду от «тяжелой»

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

Менее века назад открытие изотопа водорода дейтерия — ² H, но часто упрощенного до D — показало существование другого типа воды с химической формулой ² H ₂ O или просто D ₂ О.

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 этим типом тяжелого водорода, обычно называют … тяжелой водой.

Помимо этого ключевого различия между H ₂ O и D ₂ O, которое дает тяжелую воду примерно на 10 процентов большей плотности, чем обычная вода, эти два типа воды химически одинаковы, хотя дейтерий действительно демонстрирует несколько разные связи. поведение по отношению к обычному водороду (который, кстати, также известен как протий).

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.

Однако небольшие количества считаются безвредными для человека, и на самом деле они часто вводятся участникам научных экспериментов.

Из-за такого случайного потребления, 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.

«Существуют неофициальные данные 1930-х годов о том, что вкус чистого D ₂ O отличается от нейтрального вкуса чистого H ₂ O, и описывается в основном как« сладкий »», — международная группа исследователей во главе с первыми авторами и биохимиками Натали Бен Абу и Филипом Э.Мейсон объясняет в новом исследовании.

«Однако Юри и Фаилла [первым из них был Гарольд Юри, ученый, открывший дейтерий] ответили на этот вопрос в 1935 году, авторитетно заключив, что после дегустации« ни один из нас не может обнаружить ни малейшей разницы между вкусом обычной дистиллированной воды и вкусом. чистой тяжелой воды ».

Но было ли это заключение немного преждевременным? Бен Абу и Мейсон говорят, что однозначное мнение Юри и Фэйллы по этой теме фактически сдерживало дальнейшие исследования в этой области на большую часть следующего столетия, по крайней мере, с точки зрения тестирования вкусов человека.

Испытания на крысах показали, что чрезмерное потребление тяжелой воды может быть фатальным для животных, но доказательства того, могут ли крысы почувствовать разницу на вкус, остаются неясными.

За последние два десятилетия или около того прогресс в нашем понимании вкусовых рецепторов человека привел к повторному открытию таких старых случаев, и в своем новом исследовании Бен Абу, Мейсон и их команда могут наконец подтвердить, что что-то действительно есть. немного иначе о вкусе тяжелой воды.

«Несмотря на то, что два изотопа номинально химически идентичны, мы убедительно показали, что люди могут различать по вкусу (который основан на химическом ощущении) между H ₂ O и D ₂ O, с Последний имеет ярко выраженный сладкий вкус », — объясняет старший автор и физико-химик Павел Юнгвирт из Чешской академии наук.

В эксперименте по тестированию вкуса с 28 участниками большинство людей смогли различить H ₂ O и D ₂ O, а тесты со смешанным количеством воды показали, что большая доля тяжелой воды воспринималась как дегустационная. слаще.

Однако в тестах на мышах животные, по-видимому, не предпочитали пить тяжелую воду обычной воде, хотя они действительно показали предпочтение сахаристой воды, что позволяет предположить, что у мышей D ₂ O не вызывает такого же сладкого вкуса. что люди могут воспринимать.

Другие вкусовые тесты, проведенные командой, показывают, почему это так, указывая на то, что вкусовая восприимчивость человека к D ₂ O опосредуется вкусовыми рецепторами TAS1R2 / TAS1R3, которые, как известно, реагируют на сладость как в натуральных сахарах, так и в искусственных подсластителях. .

Эксперименты в лаборатории с клетками HEK 293 подтвердили то же самое, показывая устойчивые ответы в клетках, экспрессирующих TAS1R2 / TAS1R3, при воздействии D ₂ O.

Кроме того, компьютерное моделирование с симуляцией молекулярной динамики выявило небольшие различия во взаимодействиях. между белками и H ₂ O по сравнению с D ₂ O, который, по словам команды, требует дальнейшего изучения, чтобы полностью объяснить, но согласуется с предыдущими исследованиями и представляет еще один пример ядерных квантовых эффектов в химических системах, в том числе в воде.

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

«На молекулярном уровне это общее поведение может быть прослежено до немного более сильной водородной связи в D ₂ O по сравнению с H ₂ O, что связано с 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.»

Результаты представлены в Communications Biology .

Фармакологическое использование и перспективы тяжелой воды и дейтерированных соединений

С момента открытия D20 (тяжелая вода) и его использования в качестве замедлителя в ядерных реакторах его биологические эффекты широко, хотя и редко, глубоко изучаются. В этой статье рассматривается это воздействие на животных в целом, клетки животных и микроорганизмы.Учитываются как «изотопные эффекты растворителя», обусловленные особыми свойствами D20 как растворителя, так и «изотопные эффекты дейтерия» (DIE), которые возникают, когда D заменяет H во многих биологических молекулах. Низкая токсичность D20 для млекопитающих отражается в его широком использовании для измерения водных пространств у людей и других животных. Более высокие концентрации (обычно> 20% массы тела) могут быть токсичными для животных и животных клеток. Отмечено влияние на нервную систему и печень, а также на образование различных клеток крови.На клеточном уровне D20 может влиять на митоз и функцию мембран. Простейшие выдерживают до 70% D20. Водоросли и бактерии могут адаптироваться к росту в 100% D2O и могут служить источниками большого количества дейтерированных молекул. D2O увеличивает термостабильность макромолекул, но может снизить термостабильность клеток, возможно, в результате ингибирования образования шаперонина. Высокие концентрации D2O могут снизить гипертензию у крыс, вызванную солями и этанолом, и защитить мышей от гамма-излучения.Такие концентрации также используются в борной нейтронно-захватной терапии для увеличения проникновения нейтронов в соединения бора, связанные со злокачественными клетками. D2O более токсичен для злокачественных новообразований, чем нормальные клетки животных, но в концентрациях, слишком высоких для регулярного терапевтического использования. D2O и дейтерированные препараты широко используются при изучении метаболизма лекарственных и токсичных веществ у людей и других животных. Дейтерированные формы лекарств часто действуют иначе, чем протонированные формы. Некоторые дейтерированные препараты демонстрируют разные транспортные процессы.Большинство из них более устойчивы к метаболическим изменениям, особенно к изменениям, опосредованным системами цитохрома P450. Дейтерирование также может изменить путь метаболизма лекарств (переключение метаболизма). Измененный метаболизм может привести к увеличению продолжительности действия и снижению токсичности. Это также может привести к снижению активности, если лекарство обычно переводят в активную форму in vivo. Дейтерирование также может снизить генотоксичность противоракового препарата тамоксифена и других соединений. Дейтерирование увеличивает эффективность длинноцепочечных жирных кислот и фтор-D-фенилаланина, предотвращая их расщепление целевыми микроорганизмами.Было приготовлено несколько дейтерированных антибиотиков, и было обнаружено, что их антимикробная активность мало изменилась.