低氘水的生物學(xué)效應(yīng)1-2

自然界中，氫有三個(gè)同位素：氫（H-質(zhì)量數(shù)1）、氘（D-質(zhì)量數(shù)2）和氚（T-質(zhì)量數(shù)3）。氘為氫的無(wú)放射、穩(wěn)定同位素。幾十年來(lái)已為人類(lèi)所知的是，因氫和氘間的質(zhì)量差，含氘分子和含氫分子在化學(xué)反應(yīng)上存在差異【1.2】(數(shù)字代表本章末尾的檢索目錄中的編號(hào)，下同)。比如化學(xué)鍵連接的是氘而非氫，在化學(xué)反應(yīng)期間，這個(gè)化學(xué)鍵斷裂速度將會(huì)降低6~10倍。即使不是在斷裂的位置，而是在分子中更遠(yuǎn)一點(diǎn)位置上的氫由氘替代，化學(xué)反應(yīng)速度也會(huì)大大減慢。最初重水(D2O)制造方法就是基于以上發(fā)現(xiàn)，即在水的電解過(guò)程中，H2O的分解速度為D2O分解速度的數(shù)倍。

這些所謂的動(dòng)態(tài)同位素效應(yīng)使我們得以考察化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，而用氘替換氫的方式已被廣泛用于化學(xué)研究中。磁共振試驗(yàn)清楚顯示，氘的存在也對(duì)分子上的比較遠(yuǎn)的基團(tuán)存在影響，在很大程度上影響著分子【3】在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn)。

氘和氫間的化學(xué)差異也在生物系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。近幾十年來(lái)，用高濃度重水對(duì)生物體進(jìn)行研究后，表明在特定的生物系統(tǒng)【4-6】中氘具有重要的影響。在這些試驗(yàn)中，一般認(rèn)為，因重水濃度提高，煙草生長(zhǎng)率也在很大程度上減慢。在菌類(lèi)-曲霉菌觀(guān)察到明顯的效果，正如其名稱(chēng)所示，這為一種黑色菌類(lèi)，在重水媒介中轉(zhuǎn)變?yōu)檠┗ò?，意味著該菌?lèi)不能產(chǎn)生黑色素。服用重水會(huì)使動(dòng)物整體血細(xì)胞計(jì)數(shù)減弱，在服用35%濃度以上重水的極端情況下，動(dòng)物(狗)會(huì)死亡。對(duì)老鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究表明，在哺乳動(dòng)物中，與低級(jí)生物不同，氫不能完全由氘替代。動(dòng)物只能耐受約25%氘的體液，這可通過(guò)服用30%氘濃度的重水來(lái)達(dá)到這個(gè)濃度。