Биологическое и медицинское действие тяжелой и легкой воды

Учитывая способность дейтерированной воды изменять скорость химических реакций и ее другие значительные отличия от протиевой воды, уже заранее можно было ожидать, что вода, богатая или бедная D или Т, будет оказывать сильное физиологическое действие.

Действительность превзошла все ожидания. Действие тяжелой и легкой волы оказалось многообразным и менее однозначным, чем можно было бы предположить a priori.

Рассмотрим сначала биологическое действие тяжелой воды D2О или (DHO). Первоначальные исследования обнаружили повреждающее действие тяжелой воды на биологические процессы вплоть до смерти живых организмов. Когда открыли D, то биологи задались вопросом, какое действие на организм оказывает дейтерий — вредное или полезное, а может быть, вообще не оказывает никакого действия?

Одним из первых этим вопросом занялся американский ученый Льюис. Он нашел, что в тяжелой воде высокой концентрации размножение микробов сильно задерживается: помутнение питательного бульона наблюдается лишь через две недели (контрольная пробирка мутнела за несколько часов).

Расщепление сахара дрожжами идет в тяжелой воде в 9 раз медленнее. Некоторые простейшие и коловратки погибают в тяжелой воде.

Действие энзимов сильна задерживается. Ричардс обнаружил, что дрожжи в тяжелой воде растут гораздо медленнее. Паксу установил, что скорость выделения углекислого газа при брожении альфа-глюкозы под влиянием дрожжей в чистой D2O в 9 раз меньше, чем в чистой Н2О, а в 60%-ной D2O — в 1,6 раза меньше.

Семена табака не прорастают в тяжелой воде, в 50-ной D2O они прорастают вдвое медленнее по сравнению с обычной водой. Если семена из тяжелой воды перенести в обычную, то часть из них через неделю начинают прорастать, хотя и не вполне нормально.

Плоские черви вида планария макулета за 1-2 часа пребывания в теряли всякие признаки жизни. После того как их переносили в обычную воду, только часть из них через несколько часов начинали приходить в норму, остальные погибали. Для головастиков и мальков 40-часовое пребывание в 92 и даже в 30%-ной D2O оказывалось смертельным. Интересно отметить то обстоятельство, что, в то время как в большой концентрации тяжелая вода смертельна для рыб, головастиков и червей, инфузория парамеция жила в этих условиях 24 часа. Во время этих исследований было также замечено, что белые мыши, которых поили тяжелой водой, обнаруживали крайнее беспокойство, выражающее острую жажду.

Когда развивается какое-нибудь новое научное направление, то обычно в первую очередь замечаются и исследуются прямолинейные зависимости, как, например, в данном случае: тяжелая вода — яд. Но со временем накапливаются факты, не укладывающиеся в первоначальные примитивные схемы, выясняется, что есть какие-то противоречия. Именно на них — противоречиях — должно быть сосредоточено главное внимание. Они либо открывают глаза на допущенные ранее ошибки, на невольное преувеличение значения отдельных факторов, либо проясняют более глубокую и тонкую структуру явлений и переводят этим самым исследование на более высокую ступень достоверности и убедительности. Так было и при изучении влияния дейтерия на жизнедеятельность организмов, сопровождавшемся борьбой противоположных мнений.

Так, например, с утверждением, что дейтерий — яд, был не согласен крупный биохимик Бэрнс. Поместив водоросль — спирогиру в воду с повышенным содержанием дейтерия, он наблюдал то же замедленное движение клеток и прекращение их деления, но сделал из этого совершенно противоположный вывод. По его мнению, такое поведение клеток говорит не о старении организмов, а об увеличении продолжительности жизни.

И.П.Григоров прямо утверждает, что тяжелая вода не ядовита. Для доказательства такой точки зрения он провел в общем-то очень интересный опыт. Жир, в котором часть протия была замещена дейтерием, скармливался мышам. Оказалось, что дейтерированный жир быстро попадает в запас, в жировое депо. Одновременно из депо уходит обычный, протиевый жир. За три дня таким образом обновляется 2/3 жирового запаса депо. Такой процесс вполне соответствует пониженной химической активности дейтериевых соединений. Обратный обмен меченного дейтерием жира из запаса на обычный жир, поступающий с пищей, проходил с такой же скоростью. Но подопытные мыши остались живы, здоровы и активны. Жаль, что эти опыты не были продолжены на срок более трех суток. Длительные опыты, наверное, рассеяли бы заблуждения о безвредности дейтерия.

Да что говорить о безвредности, если Уэпер в своих экспериментах нашел, что тяжелая вода в небольших количествах определенно стимулирует рост и развитие плесневого грибка аспергиллус! Н.А.Шишаков добавляет, что так же действует тяжелая вода и на спирогиру, и на дрожжевой грибок сахаро-мицес перевизае. Махт и Дэвис считают, что вода, содержащая 0,2% D2O, не отличается по физиологическому действию от обыкновенной воды. Хотя некоторые простейшие и коловратки погибают в D2O, но евглена и целый ряд бактерий при возвращении в обычную воду оживают вновь. На клетки элодеи D2O окаэывавет очень медленное действие.