Milyen íze van a nehézvíznek?

 

A nehézvízből készült jégkocka lesüllyed a pohár víz aljára, míg a normál vízből készült lebeg a felszínen.

 A nehézvízről leginkább a világháborús történetekből hallottuk (Operation Grouse, ~Freshman, ~Gunnerside), a feltételezett náci atomfegyver kutatásban játszott szerepet. A nehézvíz hidrogén helyett deutériumot tartalmaz (H2O helyett D2O), ez esetben az atommagokban a proton mellett egy neutron is helyet talált, a deutérium felfedezője (1931), Harold Urey még Nobel-díjat is kapott érte. Bolygónkon minden 6400 hidrogénatomra jut egy deutériumatom, vagyis nem túl gyakori, de globálisan mégis igen jelentős mennyiségben áll rendelkezésre.
A nehézvíz és a normál víz fizikai tulajdonságai közt kis eltérés van, pl. forráspont, fagyáspont sűrűség tekintetében, nemrég egy nemzetközi kutatócsoport újabb különbséget igazolt: a nehézvíz édes.
Bár senki nem szeretne édesítőszerként eztán nehézvizet használni (a szervezetünkben lévő összes víz kb. felét kéne nehézvízre cserélni a letális hatáshoz, és ez nem kis feladat), az ízérzékelésünket kiválóan lehet a segítségével vizsgálni.
Urey és kollégája 1935-ben még arról számolt be, hogy a nehézvíz íze ugyanolyan, mint a normál desztillált vízé, ám 2013-ban egy emberi érzékszervi vizsgálat során arra jutott egy kutatócsoport, hogy van különbség ízben, ám nincs szagban. Anekdota szintjén terjedt azonban az, hogy a nehézvíz édeskés ízű.
Hol az igazság, és hogyan lehet bizonyítani?
A friss kutatás során megismételték az emberi érzékszervi vizsgálatot: 28 emberrel kóstoltattak és szagoltattak néhány milliliternyi adagokat. Mindenki 3 adag ’italt’ kapott, amelyből 2 adag H2O, 1 adag pedig D2O volt, és ki kellett választaniuk azt, amelyik kilóg a másik kettő közül. Háromféleképp tették ezt meg: szabadon hagyott orral ízlelve, lecsipeszelt orral ízlelve, és csak szagolva. A szagláspróbában a véletlenszerűnek megfelelő eredmény született, 25 főből csak 9 találta el a kivételt, a lecsipeszelt orral ízlelésben 26 főből 14 eltalálta (ez már sokkal jobb a véletlennél), s végül a szabadon hagyott orral ízlelés során 28-ból 22 fő találta el a kivételt.
Eztán az édességet kellett az alanyoknak osztályozni 1-9 közti skálán, amelyben az 1 az egyáltalán nem édes, a 9 az extrém édes volt, itt az eredmény átlaga 3,3 pont lett, azaz gyengén édesnek ítélték a nehézvizet. Ezt még megismételték úgy is, hogy cukrot, ill. édesítőszert oldottak fel vízben és nehézvízben, itt is nagyobb fokú édességet detektáltak azonos koncentrációjú nehézvíz oldatban, mint sima víz oldatban.
Persze, nemcsak édes íz van a világon, kérdés volt, mi történik más ízekkel? Ehhez nátrium-glutamátot (umami) és kinint (keserű) oldottak fel vízben és nehézvízben. Az umami esetén nem volt eltérés, ám a kinint kissé kevésbé keserűnek ítélték meg a kóstoláskor.
A kutatócsoport nemcsak embereket, hanem egereket is kóstolóra hívott, ám az egerek ez esetben nem mutattak semmiféle preferenciát a nehézvíz iránt, vagyis ők jó eséllyel nem érezték édesebbnek a normál vízhez képest. 

Az édes ízt érzékelő receptorpár, a TAS1R2/TAS1R3.

 Érdekes kérdés, hogy miként is „működik” a nehézvíz édes volta, hisz kémiailag rendkívül eltérő a szerkezete az egyébként édes cukroktól vagy édesítőktől, amelyek az ízlelő receptorokon édes ízt adnak. Ehhez újabb emberi vizsgálat következett. A lactisol nevű vegyület (amely az édes íz érzékelését, a TAS1R2/TAS1R3 receptorokat gátló anyag, és pl. a kávébab is tartalmazza, élelmiszer-adalékként széles körben használt) hozzáadásával is ellenőrizték az ízt. Itt a sima D2O és a lactisol-D2O oldat közül kellett az elsőként is alkalmazott módon kiválasztani az édesebbet – az arány: 25-ből 18 jól választott. A lactisol normál vizes oldatát viszont nem érezték kevésbé édesnek a normál víznél. Ez azt jelentette, hogy a nehézvíz ízét, a kémiai eltérése ellenére, ugyanazokon a receptorokon keresztül érezzük édesnek, mint a cukorét.
Ezt a kutatók még sejttenyészeten is ellenőrizték, és itt is beigazolódott a nehézvíz TAS1R2/TAS1R3 édes ízt érzékelő receptorokra kifejtett hatása. Szoftveres modellezést is végeztek a TAS1R3 receptorral (ez az ember és az egér esetében különbözik, ahogy a nehézvíz édességének észlelése is), és egy kis eltérést tapasztaltak egy receptorfehérje lazább, ill. kompaktabb voltában.

Az Urey-kráter a Holdon

Harold Urey izgalmas és sokszínű tudományos munkássága során, amellett, hogy ő a kozmokémia atyja is, még az Apollo-programban is részt vett tanácsadóként, és a holdi víz kutatásán is dolgozott. Munkássága emlékét többek közt egy 38 km átmérőjű holdkráter is őrzi.