Vedci: Ťažká voda chutí sladko

Obyčajná čistá voda nemá žiadnu špecifickú chuť. Ako je to ale s vodou ťažkou, teda deuterovanou, o ktorej sa od tridsiatych rokov 20. storočia objavujú sporadické svedectvá, že niektorým ľuďom chutí jemne sladko?

18.04.2021 06:00
sladka voda Foto:
Umelecké stvárnenie ťažkej vody vyvolávajúcej vnem sladkej chuti u ľudí.
8

A ak sladko naozaj chutí, ako je vôbec možné, keď po chemickej stránke sú obyčajná a ťažká voda prakticky totožné? Tieto otázky sa objavili už krátko po izolovaní ťažkej vedy takmer cez 100 rokmi a doposiaľ neboli uspokojivo zodpovedané.

Vedci Pavel Jungwirth a Phil Mason so študentami Carmelom Tempraom a Victorom Crucesom Chamorrom z Ústavu organickej chémie a biochémie AV ČR (ÚOCHB) v spolupráci so skupinou vedenou Mashom Nivom z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme a s Maikom Behrensom z Technickej univerzity v Mníchove teraz s pomocou simulácií molekulovej dynamiky, experimentov na bunkách, myšiach i ľuďoch zistila, ako sa to so sladkou chuťou ťažkej vody má. V článku publikovanom v časopise Communications Biology vedci jednoznačne ukazujú, že ťažká voda, na rozdiel od obyčajnej, chutí sladko, a že vnem sprostredkúva receptor pre sladkú chuť.

kliešť Čítajte viac Vedci pripravili protilátky na kliešťovú encefalitídu. Fungujú ako prevencia aj liek

V čom sa H2O a D2O líšia a nelíšia

Ťažká voda (D2O) sa líši od obyčajnej vody (H2O) len tým, že vodíkové atómy tvorené protónom a elektrónom sú v nej nahradené stabilným izotopom vodíka zvaným deutérium, ktorý má v jadre naviac aj neutrón. Asi najvýznamnejším prejavom tejto zámeny je skutočnosť, že ťažká voda je o 10 % hustejšia ako voda bežná. Naproti tomu rozdiely v pH či teplote topenia a varu, ktoré sú spôsobené kvantovými efektami, sú veľmi malé. Po chemickej stránke tak medzi oboma molekulami vody prakticky nie je rozdiel.

„Napriek tomu, že tieto dva izotopy vody sú chemicky identické, a hoci chuťové vnímanie je založené práve na chemických vlastnostiach, sa nám podarilo jednoznačne preukázať, že ľudia, na rozdiel od myší, sú schopní odlíšiť ich chuť a že ťažká voda nám chutí sladko,“ hovorí o hlavných výsledkoch štúdie vedúci tímu Pavel Jungwirth.

Chuťové experimenty

Vedci urobili chuťové experimenty na ľuďoch, na myšiach aj na geneticky upravených bunkách obsahujúcich ľudský receptor pre sladkú chuť a tieto experimenty skombinovali s metódami molekulárneho modelovania. Ich výsledky ukazujú, že chuť ťažkej vody sprostredkováva u ľudí receptor sladkej chuti.

„Práve to dokazuje, že vnímanie sladkej chuti ťažkej vody je slabý, ale reálny efekt odohrávajúci sa priamo na úrovni chuťového receptoru a nie niekde ďalej, v signálnych dráhach. Vlastne to znamená, že jazykom sme schopní vnímať rozdiely spôsobené kvantovými efektami, čo je fascinujúce,“ dodáva.

Rozdiely medzi správaním transmembránovej časti... Foto: Carmelo Tempra / ÚOCHB
efb3e058d3e5bc62afe2db21c9e85faeadef93be Rozdiely medzi správaním transmembránovej časti ľudského receptoru sladkej chuti v H2O verzus D2O na základe analýzy troch nezávislých mikrosekundových trajektórií.

Budúce štúdie by potom mali byť schopné odhaliť presné miesto a mechanizmus, akým D2O aktivuje ľudský chuťový receptor, takže chutí sladko a nie inak.

Plant-communication-deviced253aba7-a86f-44e8-8b51-097b31bf87da Čítajte aj Robotorastliny: Vedci hľadajú, ako prepojiť prírodu a robotiku

Ťažká voda síce neposlúži ako praktické sladidlo, ale naznačuje nám, ako veľmi rozdielne molekuly môžu vyvolať sladkú chuť. Vzhľadom na to, že ťažká voda sa využíva v lekárstve pri metabolických meraniach, tak zistenie, že vyvoláva reakciu receptora sladkej chuti, ktorý sa vyskytuje nielen na jazyku, ale aj v iných tkanivách ľudského tela, môže predstavovať dôležitú informáciu pre klinických lekárov i pacientov. Toto zistenie tiež môže byť zaujímavou informáciou pre chemikov, ktorí bežne používajú ťažkú ​​vodu pri určovaní chemickej štruktúry metódami nukleárnej magnetickej rezonancie či neutrónového rozptylu.

Dlhoročný spor končí

Pred 86 rokmi vyšiel v časopise Science krátky list Harolda C. Ureya, laureáta Nobelovej ceny za chémiu za objav deutéria (HC Urey & G. Failla, Science, 81, 273, 1935), ktorý autoritatívne tvrdil, že D2O sa od H2O chuťovo neodlišuje, čo malo až do súčasnosti silne negatívny dopad na diskusiu o téme.

„Naša štúdia tak s využitím moderných experimentálnych postupov a metód počítačového modelovania uzatvára dlhoročný vedecký spor týkajúci sa sladkej chuti ťažkej vody a ukazuje, že aj kvantové javy v jadrách atómov môžu mať zreteľné efekty na také základné biologické funkcie, ako je zmyslové vnímanie,“ uzatvára Pavel Jungwirth.

Zdroj: avcr.cz

Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy
8 debata chyba
Viac na túto tému: #výskum #voda #vedci #ťažká voda #sladká chuť #chuť