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低氘水:从冰川到实验室 健康与科技的交汇点

时间:2024-10-02 来源:其他产品
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  水是由2个氢原子和1个氧原子组成,但氢原子有原子量分别为1、2、3的氕piē(H,氢)、氘dāo(D,重氢)、氚chuān(T,超重氢)三种同位素。其中,氕与氧元素化合后生成水,称为“轻水”(H20);氘与氧化合生成的水叫做重水(D20)。氚与氧化合生成的水叫做超重水。氚具有放射性,但是它在自然界中含量极微,可忽略不计。

  地球上的自然水主要是由H₂O和D2O混合而成。经科学家测试,在现代地球环境的常态条件下,陆上水和陆地生物体内含有150ppm的氘氧重水,海洋中所含重水的比例要比陆地上的略高。通常人们把氘含量低于150ppm的水称为“低氘水”(deuterium depleted water,简称DDW)。

  重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源,但对人却是有害的。人是不能饮用重水的,微生物、鱼类在纯重水或含重水较多(超过80%)的水中,只要数小时就会死亡。氘置换氢原子可以在DNA的螺旋结构中产生附加应力,造成双螺旋的相移、断裂、替换,使核糖核酸排列混乱,甚至重新合成,出现突变。生命机体对氘没有一点抵御能力,一旦进入生命体后很难代谢出去,在体内有累加作用,所以高含量的氘对人体的遗传、代谢和酶系等有不良影响。

  相反,低氘水对生命的生长发育是有益的。科学家指出,鲸鱼之所以长得很大,并生活在接近冰山的融冰边缘区域而不在赤道区,是因为寒冷极地附近水中的含氘量少,鱼类和浮游生物也容易繁殖。 侏儒人和矮小动物主要生活在氘含量多的赤道非洲西部,而大型非洲动物象和河马均在氘的含量比正常值少的非洲东部。长寿的人也都生活在氘含量少的北方和山地。

  1990年,匈牙利somlyai博士率先开展了低氘水的临床研究,发现低氘水可以显著抑制肿瘤细胞的分裂和增殖,并作为辅助治疗肿瘤完成了美国FDA临床二期实验。相关研究成果已经由上海交通大学出版社出版的《神奇的低氘水:癌症防治和健康生活新方法》一书中。

  近日,上海交通大学生命科学技术学院携手新疆雪都冰川水有限公司最新研究成果表明,天然低氘水对60Coγ射线辐照小鼠肝组织氧化损伤具有保护作用。天然低氘水能非常明显升高小鼠肝组织SOD、GPX活力,降低小鼠肝细胞坏死和炎性浸润程度。该研究发表在生物医学科技及技术探讨研究期刊(Biomedical Journal of Scientific and Technical Research)。该研究的主要作者丛峰松博士表示,低氘水的获取目前有人工制取和天然获取两种途径。人工低氘水以水为原料,采用精馏法、电解法和化学交换法来进行制取,但由于氘的丰度极少,分离系数小,很难分离氘,因此制备低氘水的能耗极大,成本很高,这也是为什么曾有报道国内一瓶低氘水就要上百元的原因。因此,人工低氘水目前很难广泛普及。天然低氘水是在自然过程中,由于水汽中同位素的分馏作用形成,广泛存在于海拔4000米以上的高海拔冰川地区,氘度大概比平原地区低10%左右,约为130-140左右。

  据了解,冰川的形成需要历经万年甚至百万年时间,同时较低温度的冰川中细菌和病毒一般较难生存,更因冰川都远离城市,基本上没有现代工业和人为污染,是优质的淡水资源。经过几千万年累积的冰川,千万遍进行氘和氢的分离,层层“提纯”,形成了天然冰川低氘水。最重要的是冰川水中因自然运行产生的低氘含量不会因季节和年际变化产生大的波动,氘含量较为稳定,在目前已知的发现中,新疆阿尔泰山的克兰河、西藏喜马拉雅冰川水都是目前国内发现的天然低氘水资源。

  丛峰松博士还表示,在美国、日本等国家,低氘水的已运用推广到医疗领域。随着更多人用开放客观的眼光来关注和参与,有充分的理由相信水将被重新定义,低氘水非凡的健康价值被认可也指日可待。

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