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低氘水的生物学效应1-2

2020-07-25

低氘水的生物学效应1-2

自然界中,氢有三个同位素:氢(H-质量数1)、氘(D-质量数2)和氚(T-质量数3)。氘为氢的无放射、稳定同位素。几十年来已为人类所知的是,因氢和氘间的质量差,含氘分子和含氢分子在化学反应上存在差异【1.2】(数字代表本章末尾的检索目录中的编号,下同)。比如化学键连接的是氘而非氢,在化学反应期间,这个化学键断裂速度将会降低6~10倍。即使不是在断裂的位置,而是在分子中更远一点位置上的氢由氘替代,化学反应速度也会大大减慢。最初重水(D2O)制造方法就是基于以上发现,即在水的电解过程中,H2O的分解速度为D2O分解速度的数倍。

低氘水

这些所谓的动态同位素效应使我们得以考察化学反应机制,而用氘替换氢的方式已被广泛用于化学研究中。磁共振试验清楚显示,氘的存在也对分子上的比较远的基团存在影响,在很大程度上影响着分子【3】在化学反应中的表现。

氘和氢间的化学差异也在生物系统中得以体现。近几十年来,用高浓度重水对生物体进行研究后,表明在特定的生物系统【4-6】中氘具有重要的影响。在这些试验中,一般认为,因重水浓度提高,烟草生长率也在很大程度上减慢。在菌类-曲霉菌观察到明显的效果,正如其名称所示,这为一种黑色菌类,在重水媒介中转变为雪花白,意味着该菌类不能产生黑色素。服用重水会使动物整体血细胞计数减弱,在服用35%浓度以上重水的极端情况下,动物(狗)会死亡。对老鼠进行的实验研究表明,在哺乳动物中,与低级生物不同,氢不能完全由氘替代。动物只能耐受约25%氘的体液,这可通过服用30%氘浓度的重水来达到这个浓度。


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