Η γλυκιά γεύση του βαρέος ύδατος

Το δευτέριο (συμβολίζεται με 2H ή D) είναι το ένα από δύο σταθερά ισότοπα του υδρογόνου. Η ανακάλυψη του δευτερίου έγινε στις αρχές της δεκαετίας του 1930 από τους HaroldC. Urey, F. G. Brickwedde, και G. M. Murphy. Ο πυρήνας του συνίσταται από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Η φυσική του αφθονία στους ωκεανούς της Γης είναι περίπου 1 άτομο δευτερίου ανά 6.420 άτομα υδρογόνου κανονικού υδρογόνου 1H (ή πρώτιο – ο πυρήνας του είναι ένα πρωτόνιο). Το δευτέριο αντιπροσωπεύει περίπου το 0,0156% (ή 0,0312% κατά μάζα) του συνόλου του φυσικά υπάρχοντος υδρογόνου στους ωκεανούς, ενώ το πιο κοινό ισότοπο, το πρώτιο αντιπροσωπεύει μια αφθονία πάνω από 99,98%.

Όταν δυο δευτέρια ενωθούν με ένα άτομο οξυγόνου τότε σχηματίζουν ένα μόριο βαρέος ύδατος D2O. Το απλό νερό αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου ενωμένο με δύο κανονικά άτομα υδρογόνου.  Επειδή το άτομο του δευτέριου είναι πιο βαρύ από το πρώτιο, το βαρύ νερό (D2O) έχει περίπου 10% μεγαλύτερη πυκνότητα από το H2O – γι’ αυτό εξάλλου ονομάζεται βαρύ. Κατά τα άλλα, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των δύο μορφών νερού είναι σχεδόν ίδιες.

Ένα παλιό ανεπίλυτο παζλ αφορά τη γεύση του βαρέος ύδατος. Υπάρχουν ατεκμηρίωτα στοιχεία από τη δεκαετία του 1930 ότι η γεύση του καθαρού βαρέος ύδατος D2O είναι γλυκιά, διαφέροντας έτσι από το άγευστο καθαρό νερό H2O. Ωστόσο, το 1935 οι H. C. Urey (βραβείο Νόμπελ Χημείας 1934) και G. Failla εξέτασαν αυτό το ερώτημα διαπίστωσαν ότι «όταν δοκιμάσαμε κανένας από εμάς δεν μπορούσε να εντοπίσει την παραμικρή διαφορά μεταξύ της γεύσης του απλού αποσταγμένου νερού και της γεύσης του καθαρού βαρέος ύδατος» . Αργότερα πειράματα σε ζώα έδειξαν ότι οι αρουραίοι εμφάνισαν αποστροφή προς το D2O,

Τελικά είναι όντως γλυκό το βαρύ νερό; Η απάντηση παραδόξως είναι ναι, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα σε άρθρο της με τίτλο «Sweet taste of heavy water» .

Όπως προκύπτει από εργαστηριακά πειράματα και δοκιμές γεύσεις σε εθελοντές, το βαρύ ύδωρ ενεργοποιεί έναν υποδοχέα της γλώσσας που ευθύνεται για τη γεύση του γλυκού.

«Παρά το γεγονός ότι τα δύο ισότοπα 1H και 2H (D) είναι ονομαστικά πανομοιότυπα από χημική άποψη, δείξαμε οριστικά ότι οι άνθρωποι μπορούν να ξεχωρίσουν με τη γεύση το H20 από το D2O, με το τελευταίο να έχει μια χαρακτηριστική γλυκιά γεύση» λέει ο Πάβελ Γιούνγκβιρθ της Τσεχικής Ακαδημίας Επιστημών, τελευταίος συγγραφέας της δημοσίευσης.

Εκτός από δοκιμές γεύσης, οι ερευνητές μελέτησαν επίσης το βαρύ ύδωρ με υπολογιστικές προσομοιώσεις και καλλιέργειες κυττάρων στα οποία είχε εισαχθεί το γονίδιο του υποδοχέα TAS1R2/TAS1R3 που ευθύνεται για την αίσθηση του γλυκού. Τα πειράματα έδειξαν ότι ο υποδοχέας ενεργοποιείται από το βαρύ νερό, όχι όμως και από το απλό νερό.

Θεωρητικά, το βαρύ ύδωρ ίσως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως γλυκαντικό χωρίς θερμίδες. Αυτό όμως δεν θα ήταν καλή ιδέα, και όχι μόνο λόγω του υψηλού κόστους: προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το D2O είναι τοξικό σε μεγάλες δόσεις, έως και θανατηφόρο. Ο λόγος παραμένει ασαφής, φαίνεται όμως ότι συνδέεται με το γεγονός ότι το δευτέριο σχηματίζει ελαφρώς πιο ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου από ό,τι το πρώτιο, κάτι που επηρεάζει μια πληθώρα βιολογικών εργασιών.

πηγές: https://www.tovima.gr/2021/04/07/science/to-nero-den-exei-geysi-to-vary-nero-omos/https://www.nature.com/articles/s42003-021-01964-y



Κατηγορίες:ΒΙΟΛΟΓΙΑ, ΧΗΜΕΙΑ

Ετικέτες:

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: