شهر وبشكل فريد في الجامعة العبرية، وجد أن الماء الثقيل أحلى بشكل واضح من الماء العادي، وربما يخفي مرارة طفيفة. ويقول الباحثون: "إن المعلومات الجديدة ستكون قادرة على المساعدة في المستقبل في تطوير أجيال جديدة من المحليات".
مصطلح "الماء الثقيل" معروف في إسرائيل بشكل رئيسي في سياق المفاعلات النووية، حيث يتم استخدامه كعامل تبريد وكعامل صقل، مما يسمح باستخدام اليورانيوم بمستوى أقل للتخصيب. الماء الثقيل وصيغته الكيميائية D2O، هي في الواقع جزيء يتكون من ذرة أكسجين مرتبطة بذرتين من ذرات الديوتيريوم (الهيدروجين الثقيل)، والتي توجد في الطبيعة بكميات دقيقة (بتردد يتراوح من 1 إلى 20 مليون جزيء ماء) ويتم إنتاجها في عملية التقطير باهظة الثمن. وهي تشبه في خصائصها الكيميائية الماء العادي، لكن ذرات الهيدروجين التي تم استبدالها بنظير هيدروجين أثقل - الديوتيريوم، تساهم في حقيقة أن كتلة الماء الثقيل أكبر بحوالي 10٪ من كتلة الماء العادي.
تم اكتشاف الهيدروجين الثقيل على يد العالم هارولد يوري الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافه عام 1934. وفي عام 1935، نشر يوري وشريكه في مجلة العلوم العلمية المرموقة (ردًا على بعض الأخبار المتناقلة في ذلك الوقت حول الهيدروجين الثقيل) طعم الماء الثقيل)، ذلك أن الماء الثقيل له نفس طعم الماء المقطر العادي. هذا الرأي الثابت من الحائز على جائزة نوبل، في مجلة علمية رائدة، كاد أن يغلق الباب أمام محاولة تتبع طعم الماء الثقيل. وأوضح يوري وشريكه في البحث: "لا أحد منا قادر على اكتشاف الاختلافات، ولا حتى الأصغر، بين طعم الماء المقطر العادي وطعم الماء الثقيل النقي"، ومع ذلك، استمر الباحثون في الاهتمام بطعم الماء الثقيل النقي. الماء الثقيل مع مرور السنين أصبح الأمر ظاهرة غريبة ومثيرة للدهشة، واليوم تجدون فيديوهات بها العديد من تجارب التذوق، على سبيل المثال تلك التي تم توثيقها على يوتيوب - بشكل رئيسي من قبل الكيميائيين الذين يستخدمون الماء الثقيل في تجارب الرنين المغناطيسي النووي (NMR).
"بالطبع لا يجب أن تشرب الماء الثقيل دون مراقبة"، يسرع البروفيسور ماشا نيف من كلية الزراعة والغذاء والبيئة في الجامعة العبرية، الذي انطلق للتحقيق في لغز طعم الماء الثقيل الذي طال أمده مع أعضاء مختبرها وشركاء من جمهورية التشيك وألمانيا. تم نشر نتائجهم قبل بضعة أيام في المجلة العلمية Communications Biology.
أولاً تم اختباره بطريقة محكمة لمعرفة ما إذا كانت حاستي التذوق والشم لدى الإنسان قادرة على التمييز بين الماء الثقيل والماء العادي. تم إعطاء 28 شخصًا ثلاث عينات من الماء، اثنتان منها من الماء العادي وواحدة من الماء الثقيل. طُلب منهم في المرة الأولى شم الماء، وفي المرة الثانية تذوق الماء دون رائحة (مع سد أنفهم بمشبك)، وفي المرة الثالثة تذوق الماء مع إمكانية شمه. وكانت النتيجة أن معظم المتذوقين تمكنوا من التعرف بشكل صحيح على العينة غير العادية بناءً على الذوق (ولكن ليس على الرائحة وحدها). بالإضافة إلى ذلك، من خلال الاستبيان الذي ملأوه، أصبح من الواضح أن المتذوقين صنفوا الماء الثقيل على أنه أكثر حلاوة من الماء العادي، كما أعطوا درجة حلاوة أعلى لأن المحلول يحتوي على كمية أكبر من الماء الثقيل مقارنة بالمياه العادية. أيضًا، كان يُنظر إلى أن الحلاوة الملحوظة للمحليات المعروفة (مثل الجلوكوز) تكون أعلى عند إذابتها في الماء الثقيل مقارنة بالماء العادي.
هل يمكن أن يؤثر الماء الثقيل أيضًا على النكهات الأخرى؟ اختبر الباحثون تفاعلات الأشخاص عندما أضافوا الماء الثقيل والماء العادي إلى الغلوتامات أحادية الصوديوم (أو MSG باختصار، والتي لها طعم أومامي فاتح للشهية) أو إلى مادة الكينين المر (المستخدمة كدواء للملاريا)، وسألوهم ليتذوق. "لقد وجد أن نكهة أومامي لم تتعزز بالذوبان MSG في الماء الثقيل. وأوضح البروفيسور نيف أن مرارة الكينين انخفضت عندما تم إذابته في الماء الثقيل مقارنة بالمواد الطبيعية، وذلك وفقًا للتأثير المعروف للمحليات كمخفضات للمرارة.
هل من الممكن أن يكون المستقبل الموجود على اللسان والمسؤول عن استشعار السكريات (TAS1R2/TAS1R3) هو الذي يتم تنشيطه بمساعدة الماء الثقيل، رغم اختلاف التركيب الكيميائي للسكريات مقارنة بالد؟2يا؟ تم اختبار هذا السؤال بمساعدة مثبط معروف لمستقبل السكر يسمى اللاكتيسول (يمنع نقل الرسالة "الحلوة" من قبل المستقبل). إذا كانت حلاوة الماء الثقيل تتوسط المستقبل، فيجب أن يحجبه اللاكتيزول. في الواقع، في تجربة إدراك التذوق بين مجموعة من المتذوقين، أصبح من الواضح أن الحلاوة انخفضت بشكل ملحوظ في وجود اللاكتيسول. أي أن مستقبل حلاوة السكر هو المسؤول أيضاً عن حلاوة الماء الثقيل.
"هناك العديد من العوامل التي تؤثر على حاسة التذوق لدينا - تركيبة اللعاب، وحالة الجوع، ومزاج المتذوق، والمزيد. "لذلك، فإن الاختبار على البشر ليس كافيًا"، تشرح طالبة الدكتوراه ناتالي بن أبو من مختبر البروفيسور نيف. "بمساعدة مديرة المختبر الدكتورة إيناف ملاخ، قمت بإجراء تجربة على الخلايا المزروعة في المختبر. استخدمنا في التجربة الخلايا الموجودة في طبق (لوحة) تمكنا من خلالها من اختبار مباشرة ما يحدث للمستقبل بدون بيئة بشرية، وكيف تتفاعل الخلايا ذات المستقبل مع الماء الثقيل. وجاءت نتائج التجربة وأيدت نتائج التجارب الحسية."
على الرغم من أن الماء الثقيل لن يصبح مشروبا جديدا بسبب مشاركته في العديد من العمليات في جسم الإنسان واحتمال سميته (ما لم يتم استبدال نسبة كبيرة من الماء في الجسم بالماء الثقيل)، وأيضا بسبب ارتفاع سعره. . ومن ناحية أخرى، يشير البحث إلى أن الماء الثقيل يسبب الحلاوة من تلقاء نفسه، كما أنه يزيد من حلاوة السكريات وبالتالي يسلط الضوء على جانب جديد وغير مألوف في وظيفة مستقبلات الطعم الحلو. "البحث الحالي يحل جدلا طويل الأمد فيما يتعلق بطعم الماء الثقيل، والمعلومات الجديدة المكتشفة فيه يمكن أن تساعد في فك رموز نقل المفردة بواسطة المستقبلات، وربما في المستقبل أيضا في تطوير أجيال جديدة من المحليات" ، يستنتج الباحثون.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
