Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Лёгкая вода — тяжёлый случай

Кандидат физико-математических наук Пётр Толстой, Елена Тупикина, Санкт-Петербургский государственный университет. Рисунки Петра Толстого

Время от времени в печати, в том числе в научных журналах, появляются публикации, посвящённые положительным эффектам употребления в пищу воды с пониженным содержанием дейтерия, так называемой лёгкой воды. Публикации содержат утверждения о благоприятных и оздоровительных свойствах такой воды. Лёгкую воду продают за большие деньги, обещая чудесные исцеления. Есть ли серьёзные научные основания доверять исследованиям эффектов лёгкой воды, на которые ссылаются её производители?

У атома водорода в природе два стабильных изотопа — протий (H, 1H) и дейтерий (D, 2H). Ядро атома протия состоит из одного протона, его атомная масса 1; ядро дейтерия помимо протона содержит нейтрон и обладает атомной массой 2. Содержание изотопов водорода и изотопологов воды в природе сильно различается.
Физические свойства изотопологов воды.
Среднегодовое содержание дейтерия (в миллионных долях) в осадках. Чем светлее оттенок, тем выше содержание дейтерия. Доля дейтерия в среднем падает от экватора к полюсам, но в каждом регионе определяется особенностями климата и круговорота воды. Иллюстрац
Вода с немного изменённым изотопным составом стóит на порядок дороже обычной.
Медицинское применение тяжёлой воды: после приёма D218O дейтерий выводится в виде воды, а 18O — в виде воды и CO2. Так как CO2 образуется при сжигании жиров и углеводов, то по разнице потерь изотопов можно определить энергозатраты организма.

Доля дейтерия в природе колеблется от примерно 100 м. д. (миллионных долей) до 170 м. д., в зависимости от географического положения. Меняется она и из года в год. В среднем содержание дейтерия в воде составляет 156 м. д. Кроме двух изотопов водорода, H и D, молекула «обычной» воды содержит один из трёх стабильных изотопов кислорода — 16O, 17O или 18O. Таким образом, возможны девять конфигураций молекул воды: H216O, HD16O, D216O, H217O, HD17O, D217O, H218O, HD18O, D218O. Их содержание с хорошей точностью соответствует статистической вероятности выбранной комбинации изотопов. Так, на 1 000 000 молекул воды приходится примерно 997 300 молекул H216O, а молекул, содержащих атом дейтерия, меньше 200. В воде, содержащейся в организме человека весом 70 кг, количество дейтерия эквивалентно 7—8 г чистой D2O.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Атом водорода входит в состав не только воды, но и органических молекул. В естественных условиях дейтерий равномерно распределяется в веществе. Искусственное изменение содержания дейтерия в какой-либо части образца приводит к установлению нового равновесного распределения. Молекулы воды в жидкой фазе обмениваются H и D за доли наносекунд. Когда водород или дейтерий входят в состав химических групп NH, на установление равновесия требуется до нескольких дней, а равновесие в группах CH устанавливается за десятки и сотни тысяч лет.

Итак, содержание дейтерия в воде, в отдельных органических соединениях и в тканях живых организмов — надёжно измеряемая величина, а изменение этого параметра в естественных условиях — достоверный экспериментальный факт. Так, например, установление соотношения между содержанием дейтерия и протия (D/H) в молекулах этилового спирта вина — стандартный тест, с помощью которого специалисты определяют год и место сбора урожая винограда.

Если в воде, содержащейся в организме животных, заместить 25—50% атомов протия на дейтерий, наступают эффекты, симптоматически схожие с лучевой болезнью или с последствиями химиотерапии. Однако, чтобы организм получил такое количество дейтерия, которое может привести к летальному исходу, нужно употреблять в пищу только тяжёлую воду D2O в течение нескольких недель. Однократное употребление D2O, например, приём нескольких граммов тяжёлой воды во время проведения медицинских исследований обмена веществ (так называемый метод дважды меченной воды), не принесёт организму никакого вреда. Стоит помнить, что при больших концентрациях любое вещество становится ядом, включая избыток витаминов в пище, кислорода в воздухе и микроэлементов в воде.

При употреблении воды с пониженным содержанием дейтерия в течение нескольких недель концентрация дейтерия в организме будет постепенно снижаться до тех пор, пока не придёт в равновесие. Результирующий эффект окажется незначительным, содержание дейтерия снизится с 0,015% до, скажем, 0,005%. Если учесть, что вода поступает в организм человека не только при питье, но и вместе с другими продуктами питания, то эффект снижения содержания дейтерия будет ещё слабее.

Маркетинг продвижения лёгкой воды как раз и строится на утверждении, что позитивные эффекты могут быть заметными даже при незначительном снижении содержания дейтерия в организме. Конечно, такое предположение не противоречит базовым естественнонаучным законам. Однако отсутствие противоречия — ещё не доказательство существования явления. Например, тезис о том, что понижение температуры тела на один градус добавит человеку десять лет жизни, не содержит противоречия основным физическим законам. Но так ли это на самом деле?

В научной среде распространены поговорка «Перед тем как изучать явление, неплохо убедиться в его наличии» и афоризм, авторство которого чаще всего приписывается американскому астрофизику Карлу Сагану: «Экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств». Так есть ли основания полагать, что хоть какие-нибудь эффекты — положительные или отрицательные — достоверно зафиксированы при употреблении воды с пониженным содержанием дейтерия?

Судя по частоте упоминаний, одной из важных работ, которая подтверждает терапевтическую силу лёгкой воды, считается статья Татьяны Стрекаловой с соавторами со всего мира в журнале «Behavioural Brain Research»1. Авторы статьи утверждают, что географическое распределение дейтерия коррелирует с уровнем депрессии. Депрессия выражена сильнее у жителей южных и юго-восточных штатов США, где содержание дейтерия в водопроводной воде немного выше (150—155 м. д.), чем на севере и северо-востоке США (135—140 м. д.). Корреляция продемонстрирована слабая, но, даже если бы она была более сильной, этого было бы недостаточно, чтобы говорить о наличии прямой функциональной зависимости. Известный американский физик и популяризатор науки Джеймс Трефил продемонстрировал, как легко обнаружить корреляцию там, где нет причинно-след-ственной связи; например, оказалось, что солнечная цикличность хорошо коррелирует с длиной модных женских юбок.

Ряд работ о пользе лёгкой воды опубликован в соавторстве с Александром Тимаковым, который заодно является генеральным директором ООО «МТК Айсберг» — компании, производящей лёгкую воду. Цены на воду от 105 до 530 руб. за 0,5 л. В предположении, что в среднем человек потребляет в сутки около 2 л воды, получается, что в месяц ему за лёгкую воду придётся платить порядка 30 000 руб. На сайте компании можно приобрести лёгкую воду с содержанием дейтерия от 50 до 100 м. д., продукция позиционируется как «полезная вода для взыскательных клиентов», «вода премиум-класса» и «разработка авиакосмической медицины». Лёгкой воде приписываются чудесные свойства: повышение иммунитета и профилактика онкологических заболеваний, снижение сахара в крови и др. Приводятся отзывы благодарных покупателей и внушительный перечень научных исследований. Но каково содержание этих исследований? Например, в одной работе2 группе лабораторных крыс в течение четырёх недель давали воду с содержанием дейтерия 40 м. д. По снижению количества парамагнитных центров в высушенных и измельчённых тканях сердца крыс авторы делают вывод, что это «подтверждает благоприятное воздействие лёгкой воды на организм животных», хотя в статье вообще нет упоминания о физиологических экспериментах, которые подтверждали бы «благоприятность воздействия», и даже непонятно, что именно подразумевается под этим. Тем не менее в заключении авторы делают громкий вывод «о значительном влиянии малых колебаний концентрации дейтерия в окружающей среде на адаптационную способность организма». Такой разрыв между доказательной базой и сделанными выводами характерен для большинства из более чем двухсот перечисленных на сайте исследований. В обзорном докладе «Основные эффекты лёгкой воды»3 А. Тимаков утверждает, что «для повышения жизненных сил и мобилизации их на борьбу с неблагоприятными внешними воздействиями нам необходимо очищать организм от тяжёлых изотопов биогенных элементов так же, как мы очищаем его от химических шлаков». Целебность лёгкой воды заявлена поразительная: кроме прямых противоопухолевых свойств «использование лёгкой воды больными раком во время или после сеансов лучевой терапии позволяет улучшить состав крови, остановить выпадение волос и снять приступы тошноты…». При этом «во всех случаях было отмечено значительное увеличение продолжительности и улучшение качества жизни больных». Эти утверждения кочуют из статьи в статью и основаны на публикациях венгерского исследователя Габора Шомлаи — генерального директора созданной в 1992 году компании HYD LLC for Cancer Research and Drug Development. Эта компания производит и продаёт воду различной степени «лёгкости» — от 25 до 125 м. д. дейтерия, выпускает препарат с пониженным содержанием дейтерия, позицио-нируемый как «вспомогательное средство терапии раковых заболеваний у домашних животных», и даже предлагает косметику на основе лёгкой воды. В рекламных утверждениях Шомлаи используется уже знакомый трюк: вместо доказательных утверждений под видом фактов приводятся туманные слова о том, что «способность больного организма очищаться от дейтерия снижается» (на самом деле такой способности у человека до сих пор никто не обнаружил), тогда как лёгкая вода имеет «положительные эффекты» и «рекомендована людям, заботящимся о своём здоровье» (рекомендована кем? Только производителем), а косметика «сохраняет молодость» — ещё один неопределённый термин. Но вернёмся к Тимакову. Коллектив авторов с его участием опубликовал ещё целый ряд работ, посвящённых исследованиям лёгкой воды. Тон везде похожий: эффекты значительные, исключительно оздоровительные, хотя сами работы содержат описания весьма сомнительных экспериментов без правильной статистической обработки данных, да и опубликованы эти работы часто в низкорейтинговых журналах. Иными словами, публикации содержат «маркеры» лженаучных исследований.

Ещё одна серия работ о лёгкой воде опуб-ликована в соавторстве с Татьяной Бурдейной — генеральным директором ЗАО «Лёгкая вода», также выпускающего лёгкую воду. Сайт фирмы даёт уже знакомые обещания: «польза лёгкой воды для организма: замедление процессов старения, увеличение энергетических ресурсов человека, повышение иммунной защиты, улучшение качества жизни»; «лёгкая вода достоверно увеличивает физическую работоспособность и выносливость, а также устойчивость к стрессу, независимо от минерализации». В обзоре, который посвящён противоопухолевым эффектам употребления лёгкой воды4, авторы сообщают, что «чрезвычайно чувствительны к обеднённой по дейтерию воде опухолевые клетки: использование лёгкой воды приводит к регрессии опухоли, а в некоторых случаях к её некрозу», «включение лёгкой воды в существующие схемы лечения на любой стадии заболевания увеличивает выживаемость, задерживает прогрессирование опухоли, улучшает качество жизни онкологических пациентов». В конце делается вывод: «положительные эффекты применения воды, обеднённой по дейтерию, позволяют рассматривать её как перспективное адъювантное5 противоопухолевое средство». Ещё одна из часто цитируемых работ Бурдейной6 начинается со странного утверждения: «Понятие чистоты воды гораздо глубже, чем просто отсутствие загрязнений и вредных примесей» — и содержит результаты экспериментов, в которых две группы спорт-сменов в процессе тренировок принимали в день по 600 мл или по одному литру воды с содержанием дейтерия около 90 м. д. По сравнению с контрольной группой у испытуемых наблюдались всевозможные положительные изменения в анализах крови. Авторы противоречат сами себе, утверждая, с одной стороны, что образцы лёгкой и контрольной воды «были одинаково реминерализованы», а с другой стороны, что «в отличие от обычной воды, “лёгкая вода” не содержит дейтерия и хлора» (в другом месте её называют «бездейтериевая, ахлоридная вода»).

Поскольку некоторые авторы рассмотренных статей имеют непосредственное отношение к фирмам-производителям лёгкой воды, а в качестве исследуемого образца часто использовали воду именно их торговых марок, о независимости таких исследований говорить не приходится. Налицо прямая заинтересованность в получении результатов о положительном влиянии лёгкой воды на здоровье человека. Очевидно, что в такой ситуации возможны и нарушения методики, и умышленные ошибки в результатах, да и простой человеческий самообман.

Лёгкой водой торгуют под разными марками, и в каждом случае продукция рекламируется как панацея с использованием бездоказательных утверждений. Приведём несколько примеров с соответствующих сайтов с комментариями. «Молекулы тяжёлой воды блокируют дыхательную цепь и не дают организму использовать образующуюся при дыхании энергию в полной мере». При этом в мире нет ни одной публикации в реферируемых научных журналах, где бы доказывалось существование такого явления. «Патентованная технология высокой очистки… значительно уменьшает содержание “вредной физики” (атомов дейтерия — тяжёлых изотопов водорода, укорачивающих продолжительность жизни)». И снова в мировой литературе нет данных об изменении продолжительности жизни здорового человека при уменьшении содержания дейтерия ниже естественного уровня. На других сайтах утверждают, что обеднение дейтерием вызывает «ускорение поступления питательных веществ в клетки и связанное с этим накопление энергии, необходимой для их жизнедеятельности». Подтверждено ли это утверждение результатами клинических исследований? Есть ли данные доказательной медицины? Думаю, читатели уже не удивятся, узнав, что таких данных нет. Некоторые продавцы в дополнение к «лёгкости» приписывают своей воде ещё и то, что она «обогащается микроэлементами в гомеопатических концентрациях». Иными словами, никакого эффекта такое «обогащение» не оказывает, как не оказывает его ни одно гомеопатическое средство, не содержащее молекул действующих веществ. Наконец, у некоторых производителей лёгкая вода оказывается заодно «живой» (термин из народных сказок), «структурированной» (в то время как в реальности структура воды поддерживается только водородными связями, время жизни которых составляет пикосекунды) и «заряженной энергоинформационным полем Земли» (последний термин не имеет научного определения, и нет оснований полагать, что подобное поле вообще существует).

Есть и другие отечественные исследовательские группы, которые занимаются вопросами лёгкой воды. Например, заведующий отделом жизнеобеспечения человека в экстремальных условиях Института медико-биологических проблем РАН Юрий Синяк в своих работах рекомендует использовать воду с изменённым изотопным составом для улучшения самочувствия космонавтов на орбите. Эта идея звучит во многих статьях, вышедших примерно с 1996 по 2003 год, защищено несколько диссертаций, а технические детали частично описаны в патенте РФ 2182562, где предложена установка «для использования в обитаемых космических объектах с целью интенсификации процессов биосинтеза в комплексных биолого-физико-химических системах жизнеобеспечения, а также для повышения работоспособности космонавтов». Ю. Синяк заявляет, что лёгкая вода «рассматривается в настоящее время как стимулятор жизни», а дейтерий тормозит обмен веществ. В доказательство он приводит данные собст-венного исследования, в котором перепелов от рождения и до достижения ими зрелости поили исключительно лёгкой водой, в результате чего у птиц наблюдалось ускоренное развитие половых органов. Однако никаких сведений о подобном эффекте лёгкой воды для человека не приводится.

Стоит отметить, что попытки доказать особую полезность лёгкой воды есть и за рубежом. Только за последние несколько лет на эту тему писали исследователи из Словакии, США, Ирана и Румынии. Ранее выходили публикации научных групп из Китая и Украины. В целом содержание зарубежных статей аналогично приведённым выше примерам из отечественных публикаций.

Помимо идеи о «пользе» лёгких изотопов в литературе порой всплывают и сообщения о «положительных эффектах тяжёлых изотопов». Так, например, Михаил Щепинов, основатель и директор по науке калифорнийской компании Retrotope Inc., наоборот, предлагает защитить важные биомолекулы от нежелательных реакций путём замещения лёгких водорода H и углерода 12C на соответственно тяжёлые D и 13C. По его мнению, употребление в пищу «изотопно-укреплённых» строительных блоков аминокислот, липидов и компонентов нуклеиновых кислот и их последующее встраивание в макромолекулы сделают последние более стойкими к активным формам кислорода. «Последствия могут включать увеличенную продолжительность жизни и улучшенную сопротивляемость раковым и возрастным заболеваниям»7. Компания Retrotope, как можно догадаться, продвигает обогащённые тяжёлыми изотопами лекарства. Стоит упомянуть, что в современной мировой врачебной практике чётких и общих рекомендаций, регламентирующих обогащение дейтерием лекарственных препаратов, не существует, кроме, пожалуй, правил, опубликованных в 1969 году в ГДР8, согласно которым обогащение лекарственных препаратов дейтерием вплоть до 15% никак не регламентируется.

Говоря об исследованиях лёгкой воды, сложно разделить, насколько сознательно авторы вводят в заблуждение других и насколько заблуждаются сами. В любом случае в доказательной медицине существует принцип, согласно которому недоказанная эффективность равна отсутствию эффективности. Тем не менее, несмотря на недоказанность существования полезных эффектов лёгкой воды, приказом № 281 от 30 апреля 2013 года в программу Министерства здравоохранения РФ включена «разработка основ применения питьевых вод с пониженным содержанием дейтерия для немедикаментозного лечения экологически обусловленных заболеваний». Это значит, что часть наших налогов идёт на поддержку недобросовестных учёных и продавцов, по сути, обыкновенной воды.

Мы надеемся, что эта статья предостережёт читателей от излишней доверчивости, поможет выработать критическое отношение к исследованиям лёгкой воды и в конечном счёте позволит составить собственное мнение.

Авторы выражают глубокую признательность Глебу Семёновичу Денисову, Александру Юльевичу Иванову, Константину Львовичу Иванову и Валентину Николаевичу Пармону за помощь в сборе, обработке и критической оценке материала. Мнение перечисленных людей может не совпадать с мнением авторов статьи.

Комментарии к статье

1 Strekalova Т., Evans М., Chernopiatko A., Couch Y., Costa-Nunes J., Cespuglio R., Chesson L., Vignisse J., Steinbusch H. W., Anthony D. C., Pomyt-kin I., Lesch K.-P. Deuterium content of water increases depression susceptibility: The potential role of a serotonin-related mechanism // Behavioural Brain Research, 2015, 237—244, 277.

2 Барышев М. Г., Басов А. А., Болотин С. Н., Джимак С. С., Кашаев Д. В., Федосов С. Р., Фролов В. Ю., Шашков Д. И., Лысак Д. А., Тимаков А. А. Оценка антирадикальной активности воды с модифицированным изотопным составом с помощью ЯМР-, ЭПР- и масс-спектроскопии // Известия РАН, серия физическая, 2012, 76(12), 1507—1510.

3 Доклад сделан в 2003 году на 8-й Всероссийской (международной) научной конференции «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул».

4 Сыроешкин А. В., Титорович О. В., Плетенева Т. В., Бурдейная Т. Н. Вода, обеднённая по дейтерию, как адъювантное средство при лечении онкологических заболеваний (обзор) // Микроэлементы в медицине, 2015, 16(3), 29—37.

5 Адъювант (adjuvant) — соединение или комплекс веществ, используемые для усиления иммунного ответа.

6 Фудин Н. А., Чернопятко А. С., Классина С. Я., Бурдейная Т. Н. Физиологическое влияние лёгкой воды на функциональное состояние высокотренированных спортсменов // Итоговый сборник Всероссийской научно-практической конференции «Физическая культура и массовый спорт в основе энергосберегающих технологий, роль науки в повышении эффективности управления подготовкой спортсменов на многолетних этапах», 2013, 138—149.

7 Shchepinov M. S. Reactive Oxygen Species, Isotope Effect, Essential Nutrients and Enhanced Longevity // Rejuvenation Research, 2007, 10(1), 47—60.

8 Государственный стандарт ГДР TGL 14466/O3 «Stabilisotop markierte chemische Elemente und Verbindungen, Blatt 3: Anwendung in der Humanmedizin und Lebensmittelindustrie». Leipzig, Fachbuchverlag, 1969.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Поперёк науки»