Ученые обнаружили в костях морских млекопитающих избыток дейтерия

Группа европейских и американских ученых, работающих под руководством Романа Зубарева из Каролинского института в Швеции, обнаружила, что в костях тюленей содержится в два раза больше дейтерия, чем в морской воде, причем этот дополнительный дейтерий нельзя объяснить особенностями их рациона. Статья об этом опубликована в Journal of the American Chemical Society.

Почти любой элемент таблицы Менделеева в природе представляет собой смесь стабильных изотопов в различных пропорциях. У водорода помимо привычного протия есть вдвое более массивный, но также стабильный дейтерий, который в земных условиях распространен в гораздо меньших количествах. Есть еще и втрое более тяжелый нестабильный изотоп тритий.

«До сих пор считалось, что содержание дейтерия на Земле варьируется всего на ±15% по сравнению с его концентрацией в морской воде. Отклонения обычно объяснялись диетой животного или потребляемой им жидкостью», — объясняет Роман Зубарев, профессор кафедры медицинской биохимии и биофизики. Однако с помощью новой аналитической методики, разработанной в Каролинском институте, ученым удалось обнаружить в некоторых образцах отклонения, в десять раз превышающие норму. В частности, в коллагеновом белке, полученном из костей морских млекопитающих, таких, как тюлени, дельфины и киты, содержится более чем в два раза больше дейтерия, чем в морской воде, причем аномальное содержание дейтерия фиксируется лишь в двух аминокислотах, а именно в пролине и гидроксипролине, в то время как другие аминокислоты столь же больших отклонений не демонстрируют. Эти две аминокислоты чрезвычайно важны для стабильности коллагеновых структур, придающих прочность и эластичность костям животных. Дополнительный дейтерий при этом не мог поступить из рациона животных, поскольку для этого требовалось бы, чтобы в источнике пищи было бы еще более высокое содержание дейтерия.

Происхождение дополнительного дейтерия, а также механизм обогащения им пролина и гидроксипролина пока остаются загадкой, все попытки воспроизвести обогащение коллагена дейтерием в лабораторных условиях не увенчались успехом. В дальнейшем планируется проанализировать большее количество разных образцов и провести дополнительные лабораторные эксперименты, проверяя различные гипотезы относительно механизмов обогащения дейтерием.