‚Žádný slaďounký čůčo.‘ Čeští vědci dokázali, že těžká voda chutná lidem sladce. Zatím nepřišli na to proč
Těžká voda na rozdíl od obyčejné čisté H2O chutná lidem sladce. Starou domněnku experimentálně potvrdil mezinárodní tým vědců. Nejdřív to vyzkoušeli na sobě a pak i na myších. „Víme, že myši mají podobný receptor sladké chuti, ale není úplně stejný,” vysvětlil fyzikální chemik Pavel Jungwirth. Své závěry zveřejnili badatelé z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR v časopise Communications Biology.
„Je to takový nasládlý, žádný slaďounký čůčo. Chutná zhruba jako jednoprocentní roztok glukózy nebo malý kousek cukru v čaji,“ popisuje pro Radiožurnál chuť těžké vody fyzikální chemik Pavel Jungwirth, který se do tohoto výzkumu spolu s kolegy z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR pustil tak trochu náhodou.
Ruský teleskop hledá kilometr pod vodou Bajkalu neutrina, nejzáhadnější částice současné fyziky
Číst článek
„Těžkou vodu používáme k měření pomocí neutronového rozptylu a kvůli tomu jezdíme na výzkumný jaderný reaktor. Děláte experimenty v normální vodě, v těžké vodě, pak to porovnáte a je to docela šikovný,“ vysvětlil profesor Jungwirth.
„Tam se měří 24 hodin denně, pět dní a člověk už je pak hodně unavený a dělá různé blbosti. Dělá i věci, které by nikdy dělat neměl, jako je ochutnávání chemikálií. To se dělalo v 19. století, ale dneska už se to opravdu nedělá... No tak jsme to udělali,“ dodal.
Zároveň upozornil, že těžká voda je stabilní izotop, který se navíc v malých dávkách používá v medicíně při metabolických měřeních, takže věděli, že se jim nic moc stát nemůže.
Po chemické stránce se těžká voda takřka neliší od H2O. V molekule jsou namísto atomů vodíku dva stabilní izotopy vodíku – tedy deuteria obsahující v jádru proton a neutron. Tato deuterovaná voda se označuje jako D2O a je asi o 10 % hustší než běžná voda.
V roce 1931 deuterium objevil a pojmenoval americký fyzikální chemik Harold C. Urey, který za to později dostal Nobelovu cenu. Těžká voda se využívá především v jaderných reaktorech ke zpomalení neutronů a při různých experimentech se využívá jako zástupné médium k lehké vodě.
Už ve třicátých letech se ve vědecké komunitě objevily zmínky, že chutná nasládle. Ale Urey pak v dopise, který publikoval časopis Science, uvedl, že udělali s kolegou ochutnávací pokus a neshledali ve srovnání s destilovanou vodou žádný rozdíl. Tím objevitel deuteria debatu o jeho chuti utnul a trochu se na to zapomnělo.
Pokus na myších
Právě skoro 90 let staré poznámky o sladké těžké vodě přivedly vědce k nápadu, aby těžkou vodu ochutnali. Ale badatelé z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR nezůstali jen u toho. Oslovili kolegu z Technické univerzity v Mnichově a tým z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě, kde testují umělá sladidla, a rozjeli sérii experimentů. Ukázalo se, že 9 z 10 lidí rozezná těžkou vodu jako sladkou. Vědci to pak zkoušeli i na myších.
Problémy s vodou a suchem v Česku jsou stejné jako v rozvojových zemích, hodnotí ekolog Zelený
Číst článek
„Víme, že myši mají podobný receptor sladké chuti, ale není úplně stejný. Některé věci, které fungují u lidí, jako třeba inhibitory sladké chuti, u myší nefungují. Myší se nemůžete zeptat, ale můžete jim nabídnout baňku s čistou vodu a druhou třeba s cukrem. Té druhé dávají přednost a pijí z ní víc,“ vysvětlil Jungwirth.
„Stejně tak jsme jim nabídli těžkou a lehkou vodu. Ale tam žádná preference pro těžkou vodu nebyla. Náš závěr je, že zatímco lidé vnímají těžkou vodu jako sladkou a jako potenciální zdroj energie, tak myši to takto nevnímají. To je zajímavý podnět k tomu se zabývat tím, čím se lidské a myší receptory liší,“ doplnil.
Aby si vědci byli svým závěrem jistí, vyzkoušeli těžkou vodu i na buňkách, což podle Jungwirtha přineslo nejsilnější důkaz. „Ono se dá udělat to, že vezmete lidských receptor a můžete transfekovat kmenové buňky. Takže budete mít kolonii buněk, které mají lidský receptor, ale samozřejmě nemají mozek a nemají žádné myšlení. Vy jim můžete nabídnou slazenou vodu nebo třeba těžkou vodu a dívat se, jestli se spustí signalizační kaskáda, která se nám spouští v jazyku. A ukázalo se, že D2O spouští kaskádu i u těch buněk, kde se dá vyloučit jakýkoliv vliv psychiky. Ten receptor se skutečně aktivuje těžkou vodou.“
Fyzikální chemik Pavel Jungwirth před dvěma lety mluvil na vlnách Radiožurnálu také o svém výzkumu slané vody:
Proč? ‚Nevíme‘
Vědci ale zatím nedokázali objasnit, proč těžká voda aktivuje zrovna chemoreceptor sladké chuti. „Dodneška totiž neznáme přesně strukturu lidského receptoru. Známe pořadí aminokyselin, ale třídimenzionální strukturu neznáme. Dokud ji nebudeme znát, tak se asi nepohneme z místa. Můžeme říct, že tento receptor se aktivuje, ale nevíme, proč se neaktivují receptory třeba na hořkou nebo slanou chuť, které se nejsou příliš rozdílné,“ popsal.
Meteoroložka: Neobvyklá zima? Sníh a mráz zavítal i do velkých měst, Česko je na tom s vodou lépe než loni
Číst článek
Druhy vody se přitom chemicky neliší, změna tedy není v elektronové struktuře. „Rozdíl je v tom, čemu se říká vibrační kvantové jevy. Molekuly těžké vody vibrují trošku jinak. Jsou takové tužší než molekuly lehké vody a to pak způsobí, že vodíkové vazby, které drží molekuly vody pohromadě, jsou tužší. Máme podezření, že v tom spočívá ten efekt. To se dá pochopit, ale nevíme, proč jde právě o receptor sladké chuti,“ objasnil Jungwirth.
Jungwirth také zkoumá, jestli jinou chuť nezpůsobuje pouze fakt, že D2O je těžší. „Naštěstí máme v přírodě další stabilní izotop, který je těžký. Existuje izotop Kyslík-18. A shodou okolností, když uděláte H20 s využitím izotopu 18O, tak má přesně stejnou molekulovou hmotnost jako těžká voda. Problém je, že mililitr téhle vody stojí asi tisíc dolarů. Tak jsme to obětovali a vypili. Byl to asi nejdražší drink, co jsme kdy měli. Ale ukázalo se, že není sladký. Takže nejde o triviální efekt zvýšené hmotnosti. Opravdu jde o vibrační kvantové jevy. S troškou nadsázky se dá říct, že kvantové jevy je těžké vidět, ale dají se ochutnat.“
Objev ale podle Pavla Jungwirtha nejspíš nebude mít praktické využití. Na to, aby se z těžké vody stalo sladidlo, ji vnímáme jako málo sladkou, a navíc je relativně drahá.
„Přemýšleli jsme o komerčním využití. Existuje taková městská legenda, že když budete popíjet whisky a dáte si do ní led z těžké vody, tak nebudete mít kocovinu. Tenhle experiment jsme ještě nedotáhli do dokonalosti. Musel by to být opravdu silný efekt, protože ta kostka ledu by byla dražší než whisky. Popíjení by se tak docela prodražilo. Samozřejmě je to blbost, ale komerčně už se prodaly větší blbosti,“ směje se profesor Jungwirth s tím, že litr těžké vody stojí okolo deseti tisíc korun.
