近年來在媒體中,氘(音同"刀",英文Deuterium)這個字出現的頻率越來越高.原因是有越來越多的證據顯示,氘的攝入跟多種癌症,慢性疾病和人的衰老密切相關.
氘(代號D)是氫(H)的同位素,也被稱為重氫。氘原子有一個質子和一個中子,其原子量是氫的二倍。在大自然中的含量約為氫的七千分之一。就化學性質而言,氘無放射性,性質非常穩定.由於氫和氘原子都帶一個電子,它們的化學性質極為相似,氘可以取代氫參加任何化學反應,比如氘與氫一樣可以跟氧結合,形成重水(D2O),存在於所有的天然水中.不同之處是氘還可用於熱核反應,聚變時放出β射線,形成質量數為 3 的氦,所以氘被稱為“未來天然燃料”,而氫則不能。就其物理性質而言,因為氘比氫多了一個中子,它們的物理性質有所不同, 例如:重水D2O的沸點是101.4攝氏度,冰點是3.8攝氏度,比重是1.1074,都略高於H2O.由於氫和氘在物理性質上存在差異,對於一個大分子來說,如果攝入氘的量增加,就有更多的氘會取代氫被結合進大分子中,對大分子的物理性質改變就會加大,大到一定程度後勢必影響其正常功能.這是我們所擔心的.
重水在天然水中的含量看似不高,相當於在一升的水中僅含有1-2滴的重水,但是因為人體內含有大量的水份,約占體重的65-70%,氘的總含量並不算低,大約是人體血液中鈣含量的5倍.體內細胞所有的生物化學反應和新陳代謝過程都是在以水為介質的環境下完成的,有水就會有重水參與其中。另外,氘可以取代氫原子被結合進大分子(如蛋白酶,磷酯類,DNA).氘的質量是氫的2倍,氘產生的氫鍵力就會比氫更強。氫原子與電負性較大的原子(如氧,氮,硫等)以共價鍵結合後,因不同原子對共享電子的吸引力不同,在共價鍵上就會產生極性,此極性會形成分子間或分子內的相互作用力,化學上稱為氫鍵。由氘取代氫後,氫鍵的作用力會發生微小的改變。但如果攝入的氘太多,氫鍵的改變會增大,使得大分子三維結構的改變也會增大,大到一定程度勢必會影響到大分子之間的正常化學反應,造成生理功能障礙.
早在1933年,美國伯克利大學的Gilbert Lewis教授就認為重水對生物體具有一定的毒性。他做了個很經典的實驗,將烤煙的種子置於25攝氏度的普通水中,二天就可以發芽;置於1:1的普通水和重水中,種子還可以十分緩慢地發芽;置於100%的重水中則根本不能發芽(1)。隨後大量的研究進一步顯示,氘不僅會累積性地改變蛋白酶的三維結構,減緩受損DNA的修複和複製,還會造成許多RNA的轉譯誤差(2)。線粒體是為細胞提供的能量的動力加工場。氘的存在會幹擾質子在線粒體質子通道中的正常移動,使得ATP(細胞能源)的產率大打折扣(3),使細胞發生能源供應短缺。所有的這些負麵影響促使人們希望搞清楚到底氘與人體健康是什麽樣的一種關係。
在天然水中,氘的平均含量為150 ppm(百萬分之),如果水中氘的含量低於140 ppm 就可以被稱為低氘水。不少人提出,假如攝入太多的氘會導致疾病,那麽降低體內的氘含量是否可以緩解或治愈某些疾病呢?大量的研究結果現在告訴我們,答案是肯定的。研究人員發現,飲用數周至數月的低氘水,可以逐步地降低人體內的氘濃度,並緩解和改善因為代謝異常而引起的疾病,如糖尿病,癌症等.
研究結果顯示,通過飲用低氘水,可以完全或部分地抑製老鼠癌細胞MDA-MB-231,人體乳腺癌細胞MCF-7和前列腺癌細胞PC-3的增生(4)。對於乳腺癌患者,飲用低氘水結合常規療法,可以顯著改善晚期患者的生存時間,並可以有效防止早期患者的癌變複發率(5)。對於晚期肺癌並已轉移至大腦的患者,飲用低氘水並結合常規療法,同樣可以延長患者的平均存活率(6)。飲用低氘水的顯著抗癌效果還被一項曆時4個月的臨床2期雙盲實驗進一步證實。前列腺癌4期患者在飲用低氘水後,存活率由原來的18-24個月延長至驚人的11.02年(7)。
通過簡單地飲用低氘水來降低體內的氘水平,對晚期癌症就可以取得如此好的療效,進一步證實了體內的氘水平太高確實會危害健康,不然無法解釋這一結果。飲用低氘水不僅可以治病,還可以用來防病。接下來的問題是,我們該如何檢測飲用水中的氘含量?因為氘和氫的化學性質基本相同,目前還沒有簡單有效的化學方法可以準確測定水中氘的濃度。現行方法都是價格昂貴的物理儀器檢測法,如質譜,核磁共振,氣相色譜等。測定水中的氘濃度隻能由專業的企業和研究單位來完成,個人無法做到。低氘水在市場上已有銷售,但價格昂貴。我查了一下在亞馬遜的網購價格,500毫升(氘含量115ppm)的瓶裝水約16美元。
因為重水的沸點和冰點與普通水不同,自製低氘水理論上並不困難。在此提供幾點參考建議。
1.因為重水的沸點比普通水高1.4攝氏度,要降低水中氘的含量,最簡便的方法當屬蒸餾法。如果要購買瓶裝飲用水,也建議購買用蒸餾法製備的純淨水,氘的含量會比礦泉水低。
2.天然水中氘的含量與水源的地理位置密切相關。判定原則是:氣溫高,地勢低,含鹽量高的水源一般氘含量較高。我們經常可以見到報紙報道某處高山冰冷的礦泉水為仙水,可以包治百病。原因可能就是其氘的含量低。
3.植物葉子的葉綠素具有特殊的排氘功能,多食用綠葉蔬菜和以綠色植物為主要食料的家禽(食草牛羊,不食人工食料),有利於排氘。
4.天然的天降雨水含氘量低,收集起來並經過適當的消毒處理,可以作為低氘水飲用。重水的冰點為3.8攝氏度,比重也較重,結冰時通常富集在冰的底部,除去底層冰後就可以化為低氘水飲用。
5.精加工食品在加工過程中可能會造成氘的富集,含氘量往往較高。中餐飲食崇尚的小火慢燉,熬製高湯,麻辣火鍋,同樣會使含氘量上升,不應多食。
1. Lewis, JournalsAm.Chem.Soc,55:3503,1933.
2. Lamprect, J., EuropeanJournal of Cell Biology 51:(2) 303-312 " Mitosis Arrested By Deuterium Oxide - light microscopic,immunofluorescence and ultrastructural characterization " Stuttgart, Germany : Wissenschaftliche Verlag GMBH, April 1990.
3. Drechsel-Grau C, Marx D.Exceptional isotopic-substitution effect:breakdown of collective protontunneling in hexagonal ice due to partial deuteration. Angew. Chem. Int. ED.Engl 53:10937-40,2014.
4. Gyongyi,G.Deuterium Depletioncan decrease the expression of c-myc,Ha-ras and p53 gene in carcinogen-treatedmice. In Vivo, 14,pp 437-9.2000.
5. Kremples,K. et al. Aretrospective study of survival in bread cancer patients undergoing deuteriumdepletion in addition to conventional therapies.J. Cancer Res. Ther.1:194-200,2013.
6. Kremples,K. et al. Aretrospective evaluation of the effects of deuterium-depleted water consumptionon four patients with brain metastasis from lung cancer. Integr. CancerTher.,7:172-181,2008.
7. Bovacs,A. et al. Deuteriumdepletion water delay the progression of prostate cancer. J. Cancer Ther.,2:548-56. 2011.