Аннотация: Согласно данными из Википедии, тяжёлая вода (D2O) абсолютно безвредна, и "имеет сладковатый вкус". Согласно экспериментам на мышах, проведённым в 1960-1965 годах, мыши дохнут при содержании дейтерия в воде 3%. Кто врёт.
Ложь в Википедии, которая может Вас убить: Тяжёлая вода.
***для тех, кто случайно не знал или забыл: природная вода морей и океанов содержит 1 атом дейтерия на 6500 атомов водорода, т.е. 155 миллионных долей дейтерия по отношению к водороду = 155 ppm; вода рек и водопроводная 145-148 ppm, Боржоми 140 ppm, вода озера Байкал 137 ppm, талая вода из свежевыпавшего снега в Европейской части России 130 ppm, талая снеговая вода в Якутии 125 ppm, талая вода горных ледников 125-140 ppm (в разное время года содержание меняется), реликтовая ледниковая вода из Гренландии 125 ppm, ледниковая вода из Антарктиды 89 ppm. ***
Вода с меньшим количеством дейтерия, чем в антарктических льдах, в естественных источниках на Земле не встречается; но её, конечно, можно получить искусственно, путём электролиза щелочей, или многократного вакуумного испарения жидкой фазы при температуре не более +10 градусов и последующего вымораживания паров. Например, космонавты во время полёта на МКС и российских космических аппаратах (и ещё несколько месяцев до и после полёта) пьют полученную электролизом воду с содержанием дейтерия 20-30 ppm, которая стоит 500 долларов за литр; ("а зачем?" - а потому что в 2-3 раза увеличивает стойкость организма к радиационным воздействиям, об этом ниже).
Конечно, если Вы не космонавт, не король и не принц, то 500 долларов за литр питьевой воды дороговато; но для массового потребителя 15-20 лет назад появился более дешёвый аналог - вымороженная в вакууме (в 9-10 стадий) вода с содержанием дейтерия 50 ppm, которая сейчас в России стоит 6 долларов (500 руб) за литр; она к тому же наиболее чистая по химическому составу благодаря многократной дистилляции и замораживанию.
Часть 1. Вода в Солнечной системе.
Первичное протопланетное облако, из которого образовалось Солнце и планеты, содержало довольно мало дейтерия - от 15 до 20 ppm по отношению к лёгкому водороду (который составлял 75% массы облака, а вместе с гелием 99%). Солнце потом потеряло почти весь дейтерий из-за ядерных реакций; Юпитер и Сатурн близки по составу к первичному облаку, так как почти не теряли массу в процессе и после образования; Сатурн содержит даже меньше дейтерия, чем Юпитер, менее 15 ppm, (так как, возможно, захватил часть лёгкого водорода, улетучившегося из внутренних областей формирующегося планетного облака). Уран и Нептун содержат 30-35 ppm дейтерия по отношению к лёгкому водороду.
Однако внутренняя, близкая к Солнцу часть газо-пылевого облака ещё до начала формирования планет нагрелась теплом молодого Солнца, и 99% водорода, как и почти весь гелий, улетучились в более холодные области Солнечной системы. При температуре выше 100К водород во внутренней области Солнечной системы мог остаться только в составе воды и других соединений; при этом известно, что при достаточно низкой температуре идёт реакция обмена между газообразным тяжёлым водородом и водой:
(УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК, Том 146, вып. 1, Май 1985 г. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДЕЙТЕРИЯ: Б. В. Вайнер, Ю. А. Щекинов)
HD + Н2О <=> HDO + Н2;
При этом [D] (в воде) = К(Т) [D] (в водороде),
где коэффициент фракционирования К экспоненциально растёт при снижении температуры.
В результате потери водорода и лёгких газов внутренняя часть газо-пылевого облака до начала формирования планет Земной группы потеряла 99% массы, и сохранила водород в основном в составе молекул воды, при этом отношение дейтерия к водороду выросло в 5-10 раз, и для первичного вещества планет Земной группы, каменных метеоритов и астероидов находилось в пределах 100-150 ppm, в зависимости от расстояния до Солнца.
На протяжении геологической истории Земли содержание дейтерия в атмосфере и воде океанов изменялось, в основном в сторону увеличения, в результате действия двух противоположных по эффекту процессов: водород постепенно теряется из верхних слоёв атмосферы планеты, при этом лёгкий водород улетучивается в несколько раз быстрее тяжёлого; в то же время вулканы поставляют из мантии в атмосферу "первичную" воду с меньшим содержанием дейтерия, около 130 ppm. В разные эпохи относительная скорость этих механизмов могла существенно изменяться, но в среднем дейтерий постепенно накапливается. Сейчас поверхностные воды и атмосфера Земли содержат на 15-20% больше дейтерия, чем исходное вещество мантии на глубине порядка 1000 километров, так как лёгкий водород за время геологической истории Земли частично улетучился в космос, а дейтерий остался; на Марсе же это соотношение намного больше, из-за очень сильной потери лёгких газов, и прежде всего водорода, из атмосферы: планетарная кора Марса содержит 350-450 ppm дейтерия по отношению к лёгкому водороду, а атмосфера, в зависимости от высоты, 900-1100 ppm, то есть в 6-7 раз больше, чем на Земле. На Венере воды в атмосфере очень мало, и в той воде что ещё осталась содержание дейтерия 30 000 ppm, или 3% по отношению к лёгкому водороду, т.е. в 200 раз больше, чем на Земле; видимо, Венера из-за близости к Солнцу потеряла очень много воды и водорода, примерно столько, сколько содержится в Земных океанах.
Кто-то скажет, ну это же всё равно очень мало, 0,01% или 3%, какая разница...
Диаграмма изотопного состава водорода и азота разных объектов Солнечной системы)***
***
Часть 2. Какая разница.
В начале, очень хорошая новость!
Цитата изВикипедии (статья "тяжёлая вода"):
...Тяжёлая вода токсична лишь в слабой степени, химические реакции в её среде проходят несколько медленнее по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия незначительно сильнее обычных...
...Эксперименты над млекопитающими показали, что замещение 25 % водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности... Когда большая часть воды (> 50%) в высших организмах заменяется тяжелой водой, результатом становится нарушение функций клеток и смерть. Рыбы и беспозвоночные погибают лишь при 90 % дейтерировании воды в теле [14]...
...Человек может без видимого вреда для здоровья выпить несколько стаканов тяжёлой воды, весь дейтерий будет выведен из организма через несколько дней. Так, в одном из экспериментов по изучению связи вестибулярного аппарата и непроизвольных движений глаз (нистагма) добровольцам предлагалось выпить от 100 до 200 граммов тяжёлой воды; в результате возникают лёгкие нарушения пространственной ориентации, в частности нистагм. Этот эффект аналогичен возникающему при приёме алкоголя [19]. Таким образом, тяжёлая вода гораздо менее токсична, чем, например, поваренная соль. Тяжёлая вода использовалась для лечения артериальной гипертензии у людей в суточных дозах до 675 г D2O [20]...
...Установлено, что сладковатый привкус у тяжёлой воды примерно совпадает со вкусом 0,05 М раствора сахарозы в обычной воде (17 г/л, или половина чайной ложки сахара на стакан воды)[2].
***-------------------- конец цитирования ---------------------***
То есть, что мы видим: безопасное, сладкое вещество, лекарство.
...но, как говорил Коле инопланетянин на автобусной остановке возле Института Времени, "есть другая информация, пожалуйста".
***
Советский Союз, 1959-1965 годы, шестилетняя совместная программа исследований нескольких НИИ:
"Биологическая роль тяжелой воды в живых организмах"
Вопросы радиобиологии и гематологии, Издательство Томского университета, 1966 г.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ
https://vividi.ru/Биологическая роль тяжелой воды в живых организмах.pdf
//////////////////////цитатаN1 из статьи:////////////////////
Большие опыты были проведены на мышах (1959 - 1960 гг). В первой серии опытов было взято 150 половозрелых (в возрасте 6 - 10 недель) мышей чистой линии 0,57. Животные в качестве питья получали вместо обычной воды утяжелённую воду (3% тяжелой воды) при обычном пищевом рационе. Контролем служили мыши, получавшие обычную воду. В течение ряда месяцев подопытные животные сохраняли свой вес, оставались активными, шерстяной покров был блестящим, чистым. В обычные сроки наступали беременность и роды с нормальными количествами плодов 5 - 6.
Процесс лактации не изменялся. Однако вес новорожденных мышат был в среднем на 20%ниже веса контрольных. При этом заметно преобладал мужской пол (приблизительно 75 %).
Развитие первого [родившегося] поколения оказалось значительно заторможенным, при хорошем общем состоянии и достаточной активности отмечался очень малый рост (в возрасте 2-х месяцев вес 5,95 г при весе контроля 15 -17 г). Несколько изменилась окраска шерсти: вместо блестящей, черной как у родителей, у потомства она стала дымчатой иликоричневатой, тусклой. Явно запаздывало половое созревание. Беременность наступала лишь у 8-недельных самок, и соответственно, первые роды у 11-недельных. Самцы не былиактивными, хотя содержались вместе с самками. Самки второго поколения, несмотря на наступавшую беременность, оказались неспособными к лактации, и новорожденные, рождавшиеся в количестве 3-4 штук, погибали.
Повторная беременность кончалась аналогичным результатом, поэтому третье поколениеполучить не удалось...
//////////////////////конец первой цитаты////////////////////
***
Эээ... ?????? "безопасное, сладкое вещество, лекарство в суточной дозе до 675 граммов, намного менее токсично чем поваренная соль"???
...это 3% тяжёлая вода, а не 25% или 50%, как заявлено в Википедии.
И это МЫШИ, которые переживут ядерную зиму, прекрасно размножаются в промышленных холодильниках при минус 40С, и селятся в микроволновках. Стойкость мышей к радиационным, токсическим и радиотоксичным воздействиям в среднем в 2,5 раза выше, чем у человека; например, полулетальная доза гамма-излучения для них 9 Грей, в то время как для человека 4 Гр.
но, 3% дейтерия. "третье поколениеполучить не удалось".
1960 год.
Из Википедии: "Когда большая часть воды (> 50%) в высших организмах заменяется тяжелой водой, результатом становится нарушение функций клеток и смерть."
Вот, откуда высшие разумы, писавшие Википедию, взяли "50% для всехвысших организмов", кода мыши при 3% гарантированно и полностью дохнут за 2 поколения?????
Для человека смело делите на 3, а в долговременной перспективе (выживание более трёх поколений) на 10.
0,3% дейтерия - это х20 от природной нормы.
Это не 25%, и точно не 50, как заявлено в Википедии. При содержании в воде 1% дейтерия не выживут, в течении 10 и более поколений, никакие млекопитающие, даже мелкие, а люди гарантированно не смогут жить длительное время при концентрации дейтерия 0,3% по отношению к водороду.
Есть понятие "когнитивный диссонанс", это когда вы просто понимаете что вам лгут. Но здесь оно не подходит. "Когнитивный стресс" - это когда вы понимаете, что вам не просто лгут, а собираются убить, и автоматически включаются "тяжёлые" психологические механизмы защиты для выживания - субъективно это ощущается как испуг, а объективно выражается в мобилизации физических и интеллектуальных резервов для обнаружения и избегания опасности, и для поиска важной информации.
...3-й цикл работ будет посвящен выяснению более тонких деталей механизма воздействия изменения концентрации тяжелой воды на организм. Одна из работ этого цикла закончена. Она показала, что тяжелая вода кумулируется в яичниках самок белых мышей, и эта задержка тяжелой воды сказывается на изменении морфологии и функции яичников, выражающихся в умирании яйцеклеток, причем этот процесс распространяется не только на зрелые яйцеклетки, но и на ранние фазы их развития. Противоположная картина наблюдается при действии снеговой воды. Были получены статистически достоверные цифры, показывающие стимуляцию развития яйцеклеток, чем и обусловлено увеличение плодовитости при поении снеговой водой. Ни разу не было при этом обнаружено некробиотических процессов в яйцеклетках. Таким образом, раскрывается одни из путей воздействия снеговой воды на организмы, который можно было ожидать на основании соображений, изложенных в начале статьи.
/////////////////// конец цитирования ///////////////
***
Помимо прямого токсического и канцерогенного действия на клетки, дейтерий также очень сильно влияет на стойкость к другим токсическим и разрушающим воздействиям, в том числе к радиационным, даже в количествах порядка 100-150 миллионных долей, как в естественной среде.
------- Цитаты из других источников: --------
https://naukovedenie.ru/PDF/41tvn113.pdf
Изотопный состав воды и долголетие
Isotopic composition of water and longevity
Эксперименты на животных [10] показали, что при потребление воды с пониженным на 25"30% содержанием дейтерия свиньи, крысы и мыши дают более крупное и многочисленное потомство, содержание домашней птицы с 6-ти суточного возраста и до половозрелости на легкой воде приводит к ускоренному развитию половых органов (по размерам и весу) и усилению процесса сперматогенеза, яйценоскость кур повышается почти вдвое, пшеница созревает раньше и дает более высокий урожай. Кроме того, "лёгкая" вода с пониженным содержанием дейтерия задерживает появление первых узелков метастаз на месте перевивки рака шейки матки, оказывает иммуномодулирующее и радиопротекторное действие [11]. Радиопротекторные свойства легкой воды впервые обнаружены Варнавским И.Н. в экспериментах на Drosophila melanogaster [12].
Радиопротекторное действие легкой воды было зарегистрировано при -облучении мышей с использованием кобальтовой пушки. Выживаемость животных опытной группы, принимавших "легкую" воду в течение 15 дней перед облучением, оказалась в 2,5 раза выше, чем в контрольной группе (доза облучения 850 R). При этом было обнаружено, что у выживших мышей опытной группы количество лейкоцитов и эритроцитов осталось в пределах нормы, в то время как в контрольной группе оно значительно сократилось.
Потребление "легкой" воды онкологическими больными во время или после процедур лучевой терапии позволяет восстановить состав крови и снять приступы тошноты. По данным Г. Шомлаи, результаты клинических испытаний, проведённых в 1994"2001 гг. в Венгрии, показали, что уровень выживаемости больных, употреблявших "лёгкую" воду в сочетании с традиционными методами лечения или после них значительно выше, чем у больных, использовавших только химио- или лучевую терапию [13].
Исследования "легкой" воды в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. П.А. Герцена и в НИИ Канцерогенеза Российского Онкологического Научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН совместно с Институтом медико-биологических проблем подтвердили ингибирующие эффекты "легкой" воды на процесс роста различных опухолей и установили, что в среде с более низким, чем природное, содержанием дейтерия деление опухолевых клеток аденокарциномы молочных желез MCF-7 начинается с задержкой на 5-10 часов. У 60% мышей с подавленным иммунитетом и пересаженными грудными человеческими опухолями MDA и MCF-7 прием "легкой" воды вызывал регрессию опухолей. У группы мышей с пересаженной человеческой опухолью простаты РС-3 прием "легкой" воды увеличивал уровень выживаемости на 40%, при этом соотношение числа делящихся клеток к погибшим в опухолях животных опытной группы составляло 1,5 : 3,0, а контрольной группе " 3,6 : 1,0. Особого внимания заслуживают два показателя: задержка метастазирования и потеря веса животных за время экспериментов.
Ярко выраженное стимулирующее действие "легкой" воды на иммунную систему животных привело к задержке развития метастазов на 40% по сравнению с контрольной группой, а потеря массы у животных, которые пили легкую воду, к концу опыта была в два раза меньше.
...Мыши, принимавшие легкую воду, оказались на 30% более устойчивыми к стрессу хищником по сравнению с контрольной группой. По данным исследования, состояние шерстяного покрова у стрессированных мышей, принимавших легкую воду на 26% лучше, чем у стрессированных мышей, принимавших обычную воду...
...В чистом виде лёгкой воды в природе не существует. Можно говорить о том, что любая природная вода содержит больше или меньше тяжелых молекул воды. В этом смысле, самая лёгкая вода на Земле, образовавшаяся в результате естественных атмосферных процессов, - ледниковая вода в Антарктиде. Содержание дейтерия в этой воде составляет 89 ppm (частей на миллион). В московской воде дейтерия, например, на 60% больше. Серьезно обсуждаются проекты по транспортировке антарктического льда на Ближний Восток - для получения из него питьевой воды. Но пока эти проекты слишком дороги. Вода из ледников Гренландии содержит 125 ppm дейтерия. В нашей стране столько же дейтерия содержит талая ледниковая и снежная вода в Якутии. В озере Байкал вода содержит 137 ppm дейтерия. Легкая питьевая вода "Лангвей" превосходит по степени чистоты (лёгкости) талую ледниковую антарктическую воду.
--------------Конец цитирования-------------
***
Итак... давайте попробуем всё же разобраться - зачем нам солгали, для какой выгоды, и лгали ли вообще, или мы просто "не так поняли", а они хотели добра.
Вначале, насчёт статьи в Википедии:
Она не лжёт. Вообще. Просто, вам отвечают не на тот вопрос, который Вы, возможно, подразумевали, не более того.
В Википедии сказано - "Когда большая часть воды (> 50%) в высших организмах заменяется тяжелой водой, результатом становится нарушение функций клеток и смерть."
И это совершенно правильное и точное утверждение; оно столь же верно, как и утверждение "Если вы получите 2000 рентген за раз, то вы, безусловно, умрёте." Да, верное утверждение; но здесь же ничего не утверждается о том, сколько вы проживёте, получив в 10 или в 100 раз меньшую дозу. Вы просто об этом не догадались спросить - а вам ответили чистую правду, но не всю, и так, как это выгодно авторам; это называется "фильтрованная правда".
Столь же верно и утверждение "тяжёлая вода гораздо менее токсична, чем поваренная соль".
Это утверждение является верным - как и утверждение "жидкая ртуть гораздо менее токсична, чем поваренная соль".
Формально это абсолютно правильно. Вы не умрёте (сразу), выпив 200-300 граммов металлической ртути - в средние века ею, вроде, лечили заворот кишок и ангину у аристократов. Но, ведь и не утверждается, что не будет совсем никаких последствий. Это не ложь; просто ответ не на тот вопрос, который вы, возможно, хотели бы задать.
Кстати, насчёт сходства отравления дейтерием и радиационного воздействия - это не метафора, здесь действительно есть сходство, как на уровне механизмов воздействия, так и общего характера последствий. И, как следствие, похожей оказывается зависимость степени тяжести последствий от полученной дозы: даже очень малые дозы, менее 1% от заведомо летальной, всё же ощущаются, и вполне существенно.
"Дейтерий не радиоактивен", да, но само его внедрение в биологические молекулы вместо водорода оказывает воздействие на водородные и химические связи, и при некотором количестве (порядка 5-10) замещённых атомов водорода на одном небольшом участке макро молекулы - например, на рецепторном участке иммунного белка или в определённом месте цепочки ДНК - может произойти изменение формы пространственной упаковки молекулы ("третичной" структуры белка, что ведёт к непредсказуемому изменению свойств, от потери функциональности, до не той функциональности, например атаке антител на "свои" клетки, или появлению агрегатов белковых молекул, которые в обычных условиях вообще не связываются). Также, из-за появления в молекуле участков с более сильными водородными связями, может произойти изменение скорости образования молекулярных агрегатов ("четвертичной" структуры тех же антител, или нарушение механизмов упаковки ДНК в белковые оболочки, скорости их распаковки, разделения на одинарные цепочки, транскрипции в РНК и копирования при делении клетки).
Вероятность появления в макромолекуле участков, на которых пять или даже десять атомов водорода замещены дейтерием, очень мала. Но "очень" - понятие относительное. И эта вероятность будет очень сильно зависеть от концентрации дейтерия, как 10-я степень концентрации. При отношении дейтерия к водороду в 1%, вероятность того, что 10 из 30 водородных связей на первичной контактной площадке рецептора биологической молекулы будут заменены дейтерием, равна 2,4 на 10 в -13 степени. Вроде мало. Но, смотря для чего "мало".
Если скорость какого-то процесса переноса, окисления или дыхания изменится на одну триллионную долю, это и вправду, мало.
Но, если "намертво" склеятся подряд несколько пар нуклеотидов в двойной цепочке ДНК, и цепочка не разделится для транскрипции или копирования, это, согласитесь, хуже. При числе пар нуклеотидов в геноме 1 клетки более миллиарда, вероятность такого катастрофического события при одном делении будет порядка 0,1% - тоже вроде не много, но уже неприятно. При большом числе делений, как во время созревания половых клеток, вероятность гибели клетки уже приблизится к 1%.
(Математическое моделирование учета открытых состояний в зависимости от 2H/1H соотношения в двухцепочечной молекуле ДНК; Джимак С.С., Дроботенко М.И., Басов А.А., Свидлов А.А., Барышев М.Г. 1,2.
Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия;
Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия;
Кубанский государственный медицинский университет, Краснодар, Россия.)
Данные математического эксперимента показали, что присутствие дейтерия в цепочке нуклеотидов может вызывать в зависимости от величины энергии разрыва водородной связи как увеличение, так и уменьшение вероятности возникновения открытых состояний. Так, в рассмотренном примере при энергии разрыва водородной связи 0.358·10"22Н·м, наблюдается в случае отсутствия дейтерия в молекуле ненулевая вероятность появления открытых состояний, а с энергией разрыва водородной связи 0.359 ·10"22Н · м или более такая вероятность равна нулю. Если же в молекуле присутствует один атом дейтерия, ненулевая вероятность наблюдается даже при энергии разрыва водородной связи равной 0.368·10"22Н·м (то есть более 0.358·10"22Н·м). Показано, что участие атомов дейтерия в образовании водородных связей двойных спиралей молекулы ДНК может вызвать изменения времени, необходимго для передачи генетической информации, что может объяснить влияние даже незначительных отклонений концентрации дейтерия в среде на метаболические процессы в живых системах.
--------------Конец цитирования-------------
...Уже довольно пугающе, не так ли. Оказывается, даже один атом дейтерия может оказать влияние на скорость разделения двойной спирали ДНК, и соответственно время транскрипции в РНК или копирования; а десяток подряд, в одном или нескольких соседних основаниях - это, практически заведомо, фатально для клетки. Это не только может остановить процесс деления и нормального функционирования, но даже (возможно) и привести к нарушению нормальной комплементарности нуклеотидов при синтезе новой парной цепочки ДНК - то есть, при замещении сразу нескольких атомов дейтерия либо в исходном основании, либо в присоединяемом к строящейся цепочке, возможно ошибочное присоединение к цепочке "не того" нуклеотида, либо обрыв синтеза цепочки.
Вероятность "собраться вместе" в одной небольшой молекуле, или на одном участке макро молекулы, десяти и более атомам дейтерия мала, как мы показали выше, но она не равна нулю, и очень резко зависит от концентрации дейтерия.
При концентрации дейтерия в 1% по отношению к водороду, такое событие переходит из разряда "невероятных", в всего лишь "встречающееся 1 раз на 10 триллионов атомов", то есть "не очень вероятное на протяжении жизни одной клетки"; вероятность такого события для одной клетки менее 1% за время её жизни. Но это уже не ноль.
Надо также учитывать, что "...тяжелая водакумулируется в яичниках самок белых мышей, и эта задержка тяжелой воды сказывается на измененииморфологии и функции яичников, выражающихся в умирании яйцеклеток" (из исследования, цитированного в начале).
То есть, относительная концентрация дейтерия внутри клеткиможет достичь опасного значения в 1% уже при много меньшей общей концентрации в организме, и, соответственно, те вероятности катастрофических событий, что мы рассчитали для содержания дейтерия в 1% внутри клетки, могут в действительности реализоваться при меньшем содержании дейтерия в поступающей в организм воде, порядка 0,2-0,3%.
***
...но я ещё даже не начал вас пугать всерьёз, о благодарный читатель, имевший терпение пролистать этот текст до этого места.
***
Часть 3. Дейтерий и прионы.
...А что, если у Вас в организме, при каждом взаимодействии между совершенно безобидными белками, будет, с вероятностью, допустим, всего 10 в минус 13 степени, образовываться молекула очень-очень хорошего токсина? "1 молекула токсина клетку не убьёт"? Во-первых, 1 молекула, вообще-то, вполне даже может убить клетку.
Более того, существуют и такие молекулы, которых достаточно в количестве 1 (одной) на весь организм. Кто думает, что это сказка - почитайте, что такое ПРИОНЫ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Прионы
"Пребывание в течение 18 минут при температуре 134 ®C в герметичном паровом автоклаве не может деактивировать прионы"
и "прионные белки были обнаружены также у грибов и растений..."
Если коротко, то суть такова: в клетках мозга овец и коров есть, в больших количествах, совершенно безвредный структурный белок. В мозгу человека он тоже есть, но его на порядок меньше. И, этот белок совершенно, то есть полностью и абсолютно, безвредный. Точнее, полезный (вроде, связывает некоторые тяжёлые металлы).
...пока 2 молекулы этого белка не агрегируют в один комплекс.
Вероятность этого события очень, очень мала; настолько мала, что для человека (всех 10 миллиардов живущих людей), видимо, строго равна нулю;
А вот для овец и коров, мала лишь настолько, что это событие почти никогда не случается в жизни одной коровы или овцы.
Ноль бывает разный: то, что почти не может произойти за время жизни одной овцы - регулярно происходит, с одной овцой из 10 миллионов.
В её организме происходит встреча и объединение тех самых двух молекул белка, и они образуют устойчивый комплекс, точнее зародыш белкового кристалла с особой слоистой структурой, который далее уже легко и быстро начинает присоединять другие такие же молекулы, образуя нитевидный растущий белковый кристалл (фибриллу). Пока ничего страшного: белок не токсичен, и после кристаллизации просто перестаёт выполнять свою функцию, но его ведь много, так что это не заметно.
За несколько суток кристалл вырастает до длины в доли микрона, а поскольку он очень хрупкий - ...ломается на 2 растущих кристалла...
...4 ...тысячу ...
Через 2-3 месяца клетка заполняется этими, в общем, совершенно инертными и совершенно не ядовитыми белковыми кристаллами.
Это единственный (пока) известный нам случай инфекционной болезни с достоверным отсутствием возбудителя. Нет ни вируса, ничего патогенного. Но болезнь абсолютно смертельная, и очень заразная. Овца или корова гибнет примерно через год-полтора, гарантированно заразив перед этим всё стадо, и загадив пастбища и загоны на многие годы. При этом 90% времени болезнь протекает полностью бессимптомно.
На поздних стадиях, в последние 2-3 месяца, когда массово разрушаются уже основные отделы мозга, у овец это проявляется, по-видимому, в ощущении сильного кожного зуда, который заставляет их непрерывно чесаться о любые предметы, откуда и традиционное название - "овечья чесотка". Но к кожным заболеваниям никакого отношения она не имеет, это лишь нейро симптом, вызванный разрушением определённого отдела мозга овцы, связанного с кожной чувствительностью.
У коров аналогичная болезнь мозга вызывает так называемое "коровье бешенство". То и другое заразно для человека, передаётся любыми жидкостями организма, и с наибольшей вероятностью не прошедшим длительную термообработку мозгом инфицированного животного.
У человека содержание прионно-активных белков меньше, чем у овец, и болезнь развивается очень долго: 25-30 лет, у детей быстрее (иногда успевает развиться к 18-20 годам). Болезнь абсолютно смертельная, лечения нет, но 95% времени протекает полностью бессимптомно. Терминальная стадия длится примерно пол года.
***
...а теперь, давайте подумаем, как может повлиять наличие дейтерия в молекулах на скорость роста, и, особенно, вероятность первичного образования зародыша приона. Процесс агрегации белковых молекул целиком зависим от водородных связей, и, поскольку дейтериевые связи примерно на 5% сильнее обычных водородных, влияние должно быть.
Агрегация двух молекул белка начинается с небольшой контактной площадки, содержащей обычно всего 20-30 водородных связей. И выше мы уже посчитали, что при содержании дейтерия в 1%, вероятность замещения 30% этих связей дейтериевыми будет порядка одной триллионной.
Чтобы вычислить реальную вероятность агрегации белков, надо, конечно, иметь математическую модель, учитывающую точные исходные данные об их структуре, числе образующихся водородных связей, их прочности и отношении энергии связей к термодинамическим параметрам молекул и среды - но в любом случае влияние числа замещённых атомов дейтерия будет очень сильным. Более того, не исключено, что сама сверх малая вероятность образования прионного зародыша в естественных условиях прямо связана с тем, что он может сформироваться только при наличии каких-то особых и редких условий - например, как раз при наличии нескольких атомов дейтерия; хотя не исключено, что это может быть связано и с редкими модификациями формы самого исходного белка.
В случае, если есть дейтериевая зависимость вероятности образования таких молекулярных агрегатов, она должна быть очень сильной - в степени, равной числу необходимых для этого дейтериевых связей, и даже при небольшом увеличении содержания дейтерия во внутриклеточной среде, вероятность может увеличиваться на много порядков.
***
А теперь, ещё одна хорошая новость!
В западной Европе уже 20 лет проводят исследования по "адаптации различных живых организмов к тяжёлой воде", и выращиванию сельскохозяйственных животных при повышенном содержании дейтерия...
Что? Здесь опечатка, надо выращивать "при пониженном", а не "при повышенном"?
Нет, опечатки нет. А кто Вам сказал, что целью является повышение продуктивности... цель может быть другой. Целью любого исследования является получение финансирования - а у министерства обороны денег обычно больше, чем у министерства сельского хозяйства...
В организмах (не только животных, но и рыб, моллюсков, грибов, растений, микробов), при больших концентрациях дейтерия (так же как и других химических агентов) могут образовываться вещи удивительные, и очень интересные по последствиям для организма человека. При этом такую "пищевую добавку" не обнаружат даже китайцы, а действовать она может много лет, и весьма необычно...
В сочетании с генной инженерией, можно получить "волшебную" картошку с генами овцы или глубоководного моллюска, а дополнительная обработка специфическими химическими агентами во время роста, включая и тяжёлую воду, значительно расширяет инструментальные возможности исследователей и результативность экспериментов... проще говоря, это перспективная оружейная программа.
Публикаций не будет...
***
...На этом, о добрый и невероятно терпеливый читатель, я, с вашего позволения, закончу, ибо воображение моё разыгралось, и я боюсь, что испугаю самого себя...
Пейте качественную воду, и живите спокойно, ведь "те, кому надо" знают, конечно, намного больше нас, и обо всём позаботятся, наверно...
Вопрос о причине фильтрации информации в Википедии мы оставим открытым; возможно, это касается отношений ВПК с фермерами (они вроде выращивали клевер, если я правильно помню).
Если я Вас огорчил этим текстом - то Вы можете почитать про вещи более весёлые и оптимистичные: будущее развития энергетики и космической техники на ближайшие 50-100 лет, перспективы освоения планет Солнечной системы, добычу Луца и полёт к Альфе Центавра в 2070 году - в моей маленькой книжке, всего 180 страниц:
http://samlib.ru/p/poljuh_a_l/00_lutz.shtml
(это чисто технический текст, фантастики там нет. Выложена пока первая часть, 4 главы).
Обязательно оставьте комментарий, и приведите трёх друзей :)
