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功能水是人类健康的新源泉
http://www.100md.com 2004年7月5日 科技日报
     一般的教科书,至今对水的结构仍是“二氢一氧分子量18”的简单描述。近年来,国际上愈来愈多的科学家投入对水的理化结构特征研究,有许多新的实验发现。2003年诺贝尔化学奖被授予了从事水如何被细胞吸收的生理学科学家,以鼓励人们对生命之源的水加强开创性的研究。

    分子簇水健康之源

    水是由2氢1氧3个原子以三角型的结构组成,其间是以共价键连接。在范德华力作用下,水分子间可形成氢键,有相互吸引成团状的趋势。这样一个水分子就可以通过氢键,与多个水分子相互作用,形成“水簇”。近年内,愈来愈多的水分子簇结构的论文在著名的《科学》和《自然》杂志发表。在一定条件下,水可以形成结构化的五环,或六环水。但是,大多数情况下,特别是在长期静止的情况下,水可形成多达几十个水分子的团簇。这些大分子团是随机的,无定形的链状线团。其溶解能力、渗透力都很低,不易被动、植物和人吸收,成为“死水一团”。这些无定形结构的分子簇可以经一定的物理化学处理,使其成为较小的分子簇。震动,是常用的处理方法。潺潺溪涧,飞瀑涌泉,都是自然界“破簇”的手段。极性的水分子在电磁场中,也可以被“破簇”和短程有序化,这些小分子簇水清冽可口,易吸收。
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    对分子簇水在生命体,特别是“活体(liv鄄ing)”中的存在形式和运动规律的研究,也是生命科学的重要内容。蛋白质和DNA事实上是生物大分子与水“集团化”而成的生物簇。“有序化的自组织”是生命的重要特征。蛋白质卷曲与折叠形成的三维螺旋构象,则必须有许多水的参与下才得以建立。DNA和RNA所簇合的水的含量达25%%-50%%甚至更多。结晶结构学分析标明,水是以多元环状水的形态与DNA等形成水化物的)。一旦脱水,蛋白质就会发生变性,丧失原有的立体结构和功能,导致许多生物功能受到障碍。

    自由态生物水簇青春和美丽的保证

    美国化学学会的机关刊物近年报道了英国利用中子散射(IINS)技术对DNA和蛋白质水化作用的研究,证明生命活体组织中的水的结构与功能,的确与普通水很不一样。日本科学家卡它亚麻(Katayama)在1992年发表了一篇论文,用磁共振仪研究衰老与细胞内结构水的关系。他发现,儿童期的细胞里充满着自由态的生物水簇;过了45岁以后,越来越多的自由生物水变成与别的化合物结在一起的束缚水,脸上开始出现皱纹;到65岁的时候,皮肤、大脑,特别是骨头细胞内已经失去了许多自由态的生物水簇。正常中青年健康人细胞内水多于细胞外水。当细胞膜内的水分子数趋向等于或小于细胞膜外的水分子数,水合作用的缓慢使细胞的形状变得干瘪。如水不能进入细胞,便滞留在细胞间,而形成水肿(edema)。这些都是老化的标志。
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    分子簇水维持细胞水平衡

    众所周知,许多疾病是与细胞内外水不平衡,特别是与细胞内脱水密切相关的。例如糖尿病,本质上也是一种体液-水平衡的问题。中医药称之为“消渴病”,日本的传统医学称之为“饮水病”。生命代谢过程事实上是由许多酶调控着。每分子胰岛素需要有440个水分子参与胰岛素的三维螺旋构象,一旦脱水,胰岛素蛋白质就会丧失原由的立体结构和调节血糖的生物功能,产生糖尿病的症状。

    传统生理学认为,水携带着溶解的营养物质,通过浓度梯度的扩散效应,在细胞内外进行物质交换。但很少研究细胞膜,特别是水通道蛋白在水吸收中的作用。水通道蛋白只能吸收小分子的水。事实上细胞膜上有许多大小为2纳米直径的缝隙连接信道,这些信道是由六个蛋白质亚单位包绕而成的六角形通道。为此,只有水分子簇的结构和大小,与此六角形通道相吻合,才可以进入细胞。这大概是六环水容易被细胞吸收的原因之一。为此,不同结构的水分子簇或“水晶”,其特征共振频率也是不一样的。如分子簇水携带能与某些重要细胞,特别是那些能与细胞膜上各种受体产生谐振作用的低频,可能会对该细胞的生理过程,特别是水液代谢产生重要作用。
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    水的黏度和表面张力对生命物质的溶解作用和被细胞吸收、传送起着非常重要的作用。表面张力相对较小的水,不但可以携带较多营养物进入细胞,而且可以把废物和毒物排出细胞。这是生命体解毒功能的物质基础。可是,表面张力也不能太小,否则会导致营养物质的流失。可见水分子簇的结构对维持细胞内水和细胞外水的平衡起着重要作用。

    通过对劳伦斯分子簇水在美国,日本,南韩和墨西哥临床案例资料分析,发现对缺水性疾病,特别是糖尿病,似乎有一定的改善作用。根据动物实验和临床试验研究结果,分子簇水不单是安全的饮料水,可能还有一定的改善糖尿病人生理功能的作用。对于为什么分子簇水可以对血糖病人有改善生理学功能的作用机理还很不清楚。可能是分子簇水容易被细胞吸收,起到了作为水应该起到的补水生理功能。也就是因为调节了细胞内外水的比例,从而起到保持细胞膜结构的完整性,有效发挥细胞的生理功能,提高了基础代谢率。德国科学家在2003年国际细胞学评论杂志上报道,胰腺细胞脱水,细胞膜结构不完整,从而影响胰岛素的生化信号的传递,最终阻碍了胰岛素对血糖的控制。这大概就是II型糖尿病的机理之一。, http://www.100md.com(〖美国〗王志远)