Znajdź zawartość

Muszki owocowe (Drosophila melanogaster) potrafią odróżnić dwa izotopy wodoru: prot ("zwykły" wodór) i deuter (D). Odkrycie to dużo wnosi do rozumienia działania powonienia. Wiele wskazuje bowiem na to, że dla rozpoznania zapachu istotniejsza jest częstotliwość drgań wiązań niż kształt cząsteczki. Dr Efthimios Skoulakis z Centrum Badań Biomedycznych Aleksandra Fleminga w Grecji prezentował owadom acetofenon (C8H8O), organiczny związek chemiczny o intensywnym zapachu kojarzącym się z zasuszonymi różami. Do eksperymentów zespół wykorzystywał labirynt o kształcie litery T. W jednej odnodze znajdowała się cząsteczka ze zwykłym wodorem, a w drugiej z wodorem zastąpionym deuterem. Muszki mogły wybierać, gdzie się skierują. D. melanogaster znane są ze swego doskonałego węchu. Zademonstrowały go także i w tym przypadku. Zdecydowanie wolały cząsteczki acetofenonu z większą liczbą atomów protu. Awersja do cząsteczki wysyconej deuterem rosła z liczbą atomów podstawionych D. Gdy do tego samego labiryntu wprowadzono owady pozbawione węchu przez modyfikacje genetyczne, nie uwidaczniały się żadne preferencje. Grecko-amerykański zespół dodatkowo potwierdził, że muszki owocowe odróżniają cząsteczki z protem i deuterem. Owady uczono unikania poszczególnych wersji acetofenonu, stosując delikatne rażenie prądem (naukowcy uciekli się więc do warunkowania). Skoulakis podkreśla, że uzyskane wyniki wydają się potwierdzać teorię węchu zaproponowaną w 1996 r. przez współautora opisywanego studium doktora Lukę Turina z MIT-u. Postulował on, że substancje zapachowe są wykrywane dzięki drganiom, a nie unikatowemu kształtowi cząsteczek. W jądrze deuteru znajdują się proton i neutron, a w jądrze protu tylko proton. Waga atomu D jest więc ok. 2-krotnie większa, co sprawia, że wiązania między nim a innymi atomami w cząsteczce drgają wolniej. Teoria Turina jest inna od teorii cząsteczki pasującej do kształtu białka receptorowego jak klucz do zamka. Jej autor sądzi, że cząsteczka odorantu pokona błonę receptora tylko wtedy, gdy jej wiązania będą drgać ze ściśle określoną częstotliwością. Acetofenon z protem drga inaczej od acetofenonu z deuterem, cząsteczki pachną więc inaczej, mimo że mają identyczny kształt. Na kolejnym etapie badań ekipa uciekła się do nitryli, gdzie częstotliwość drgań jest podobna do odnotowywanej w obrębie wiązań deuter-węgiel. Okazało się, że także i one nie przypadły muszkom do gustu i kręciły na nie nosem. Dr Turin ujawnia, że istnieją niepublikowane dane, że psy mogą mieć podobne zdolności co owocówki i ignorują zapachy, które nauczono je wykrywać, jeśli prot zamieniono na deuter.

W przyszłości będzie się dało wydłużyć ludzkie życie, wymieniając atomy w zjadanym przez nas mięsie. Naukowcy przetestowali już swój pomysł na laboratoryjnych nicieniach, które karmiono pożywką zawierającą naturalne izotopy. Okazało się, że żyły one do 10% dłużej. Według biochemika doktora Mikhaila Shchepinova, cięższe i bardziej stabilne izotopy mogą działać ochronnie na cząsteczki związków budujących ciało, szczególnie zaś zapobiegać uszkadzającemu działaniu wolnych rodników. Shchepinov argumentuje, że wiązania chemiczne podatne na działanie wolnych rodników stałyby się odporniejsze na rozerwanie, gdyby "normalne" atomy zastąpić "silniejszymi" izotopami. Ponieważ takie wiązania są dużo stabilniejsze, możliwe stałoby się spowolnienie procesów utleniania i starzenia. Biochemik tłumaczy, że jeśli nakarmimy zwierzęta paszą z izotopami, dostaną się one do naszych organizmów wraz z ich mięsem. Jakiś czas temu Shchepinov opublikował w piśmie Rejuvenation Research artykuł, w którym opisał, jak można wzmocnić izotopami białka, kwasy tłuszczowe oraz związki budujące DNA. Były pracownik Uniwersytetu w Oksfordzie wierzy, że opracowana przez niego technologia w ciągu najbliższych 3 lat zostanie zastosowana w karmie dla zwierząt, a następnie rozpoczną się testy kliniczne z udziałem ludzi. Czterdziestojednoletni chemik jest tak pewny swego, że zadeklarował, iż przetestuje zmodyfikowane filety z kurczaka na sobie i to już za kilka miesięcy. W doświadczeniach wykorzystuje się izotopy dwóch pierwiastków: węgla i wodoru, a szczególnie deuter (2H lub D, ciężki wodór) i węgiel-13. Deuter da się uzyskać z wody, a węgiel-13 z dwutlenku węgla. Jest to dość drogi proces, ale przeprowadzanie go na większą skalę mogłoby obniżyć koszty. Rosjanin założył firmę Retrotrope i szuka sponsorów, którzy sfinansowaliby jego pomysł.