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Isotope: Schweres Wasser schmeckt süß

Experimente bestätigen ein altes Gerücht: Wasser schmeckt tatsächlich anders, wenn es Deuterium enthält. Der Grund dafür ist aber nach wie vor rätselhaft.
Wasser vor Hintergrund.Laden...

Schweres Wasser ist chemisch das gleiche wie normales Wasser – doch überraschenderweise können Menschen den Unterschied schmecken. Wenn man in H2O den Wasserstoff durch das Isotop Deuterium (2H, kurz D) ersetzt, wird es süß, weist jetzt eine Arbeitsgruppe um Masha Niv von der Hebräischen Universität Jerusalem und Pavel Jungwirth von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften nach. Wie das Team in der Zeitschrift »Communications Biology« berichtet, konnten Versuchspersonen beide Arten von Wasser am Geschmack unterscheiden. Die Gruppe identifizierte außerdem den dafür zuständigen physiologischen Mechanismus. Demnach aktiviert D2O den menschlichen Geschmacksrezeptor TAS1R2/TAS1R3, der den Geschmack süß wahrnimmt. Umgekehrt stoppt ein Molekül, das die Wahrnehmung süßen Geschmacks unterdrückt, auch die Aktivierung des Rezeptors durch schweres Wasser.

Damit bestätigt das Team das jahrzehntealte und lang umstrittene Gerücht über den vermeintlich süßen Geschmack des D2O. Wie der Effekt allerdings zu Stande kommt, ist immer noch unklar. Ein wichtiges Indiz liefert die Gruppe um Niv und Jungwirth: Verhaltenstests mit Mäusen deuten darauf hin, dass diese den süßen Geschmack nicht wahrnehmen. Womöglich geht der Geschmack deswegen auf eine sehr spezifische Wechselwirkung mit bestimmten Strukturelementen des Rezeptors zurück. Eine solche Wechselwirkung kann verschiedene Formen annehmen, denn Wasserstoff und Deuterium verhalten sich chemisch fast gleich – aber eben nicht ganz.

Das zusätzliche Neutron im Kern macht Deuterium fast doppelt so schwer. Dadurch sind nicht nur Schmelz- und Siedepunkt von schwerem Wasser höher, sondern auch der pH-Wert – den man streng genommen als pD-Wert bezeichnen müsste. Das etwas weniger saure Verhalten des D2O zum Beispiel könnte ein Rolle bei der Wechselwirkung mit dem TAS1R2/TAS1R3-Rezeptor spielen. Außerdem bildet schweres Wasser etwas stärkere Wasserstoffbrückenbindungen – einen Bindungstyp, der für biologische Strukturen und Effekte oft zentral ist. Erste Computersimulationen von Niv und Jungwirth legen allerdings einen physikalischen Effekt nahe. Die höhere Dichte des D2O macht den Rezeptor demnach ein wenig steifer und kompakter.

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