Lettvann – mot aldring og for bedre helse

Alle har hørt om tungtvann. I Norge er det en del av vår historiske allmennkunnskap at sabotører fra Kompani Linge i februar 1943 sprengte Norsk Hydros produksjonsanlegg for tungtvann på Rjukan. Dette kan ha forhindret at Adolf Hitlers tyske rike klarte å produsere atomvåpen. De færreste har hørt at inntak av tungtvannets rake motsetning – lettvann – er sunt og motvirker aldringsprosessen.

Tekst Iver Mysterud

Kort fortalt

Vann kalles tungt hvis det har høyere enn vanlig konsentrasjon av stoffet deuterium (D₂O), og det kalles lett hvis det har lavere konsentrasjon av deuterium enn vanlig vann. I denne artikkelen ser vi nærmere på hvorfor tungtvann er skadelig og hvorfor det er gunstig å ha minst mulig deuterium i vannet. Det oppsummeres også hvordan denne innsikten er blitt til historisk. Inntak av lettvann er sunt, motvirker kreft og aldringsprosessen, beskytter DNA fra skader, har antioksidative egenskaper, bidrar til avgiftning og har gunstige effekter på atferd.

Vann kalles tungt hvis det har høyere enn vanlig konsentrasjon av stoffet deuterium (D₂O), og det kalles lett hvis det har lavere konsentrasjon av deuterium enn vanlig vann. Deuterium er hydrogen som inneholder et nøytron (en nøytral partikkel) i kjernen i tillegg til et proton (en positivt ladd partikkel). Vanlig hydrogen inneholder bare et proton i kjernen. En grunn til at det heter tungtvann, er at det synker når det fryser, mens isen flyter på vanlig vann.

I denne artikkelen skal vi se nærmere på hvorfor tungtvann er skadelig og hvorfor det er gunstig å ha minst mulig deuterium i vannet. Slikt vann gir bedre helse og motvirker aldringsprosessen. Framstillingen er i stor grad basert på en oversikt skrevet av den amerikanske forskeren og faglitterære forfatteren Victor Sagalovsky.¹ Han har reist verden rundt for å intervjue et stort antall leger og forskere som har arbeidet med skadelige effekter av tungtvann og gunstige effekter av lettvann.

Sentrale begreper

Deuterium: hydrogen som inneholder et nøytron (en nøytral partikkel) i kjernen i tillegg til et proton (en positivt ladd partikkel). Vanlig hydrogen inneholder bare et proton i kjernen.
Lettvann: Vann med lavere andel deuterium enn vanlig vann.
Tungtvann: Vann med høyere andel deuterium enn vanlig vann.

Historikk

Deuterium ble første gang påvist i 1932 av Harold C. Urey (1893–1981), Ferdinand G. Brickwedde (1903–1989) og George M. Murphy (1904–1969) fra USA. Navnet deuterium kommer av det greske ordet ”deúteros”, som betyr andre. Det var hydrogentype nummer to, der den første var vanlig hydrogen.

Allerede i 1934 vant Urey nobelprisen i kjemi for denne viktige oppdagelsen, som innledet den etterfølgende atomalderen. Konsentrert deuterium, altså tungtvann, var et manglende ledd for drift av atomreaktorer og produksjon av atombomber. Verden ble aldri den samme etter Urey og kollegers oppdagelse.

I 1929 ble det oppdaget at ATP (adenosintrifosfat) er den kjemiske forbindelsen som er involvert i alle energikrevende prosesser i kroppen. Når ATP dannes ved tilstedeværelse av oksygen, skjer mesteparten i mitokondriene. Dette aerobe stoffskiftet ble i 1937 oppdaget av den tyskfødte legen og biokjemikeren Hans Adolf Krebs (1900–1981) og ble senere kalt Krebs-syklusen eller sitronsyresyklus. Krebs ble i 1953 tildelt nobelprisen i fysiologi eller medisin for denne oppdagelsen. Det skulle imidlertid gå flere tiår fra Krebs’ oppdagelse til man skjønte hvordan deuterium kunne skade dannelsen av ATP.

Biologiske effekter av tungtvann

Etter at Urey og kolleger påviste deuterium i 1932, gikk det bare ett år før Ureys veileder Gilbert N. Lewis (1875–1946) klarte å produsere rent tungtvann ved hjelp av elektrolyse. Det var han som oppdaget at tungtvann synker når det fryser. Lewis observerte også at tungtvann forsinket reproduksjonen til mikroorganismer og reduserte veksten av frø.

Produksjon av rent tungtvann innledet en ny tidsalder i forskning. En amerikansk forsker oppdaget at gjær spalter sukker ni ganger langsommere i tungtvann. I 1933–1939 ble det publisert 216 engelske fagartikler om biologiske effekter av deuterium. Alle kom til samme konklusjon: Tungtvann svekker livsprosessene. Eksperimenter som erstattet normalt vann med 30 prosent tungtvann, fikk bakterier, planter og dyr til å dø i løpet av noen dager. Dette burde blitt fulgt opp av mer forskning, men i tiden før 2. verdenskrig ble det stadig vanskeligere å skaffe tungtvann til denne typen forskningsformål fordi militæret hadde så stort behov. Dermed opphørte gradvis forskningen på biologiske effekter av tungtvann før den tok seg opp igjen på 1950-tallet. Dette skjedde særlig blant forskere i daværende Sovjetunionen og østeuropeiske land.

Høy levealder i Sibir

På omtrent samme tid som det ble påvist at DNA (vårt arvestoff) er organisert som en dobbelspiral, i 1953, begynte den sovjetiske masterstudenten Gennady D. Berdyshev og Boris N. Rodimov å undersøke levealderen i den sovjetiske befolkningen. Mens den gjennomsnittlige andelen hundreåringer i hele Sovjetunionen var 10 per én million mennesker, var forekomsten i visse deler av Sibir 324 per én million. I disse områdene – Altaj og Sakha – hadde menneskene god helse og vitalitet langt inn i alderdommen. Det var kjent at folk i disse områdene drakk rent bresmeltevann fra høyereliggende områder. Berdyshev var motivert til å undersøke om dette kunne være bakgrunnen for den høye levealderen og gode helsen til disse menneskene.

De første eksperimentene omfattet vann fra gammel breis. Isen ble hentet i permafrost fra 20 meters dybde. Den hadde ligget der i 300 millioner år. I laboratoriet ble det påvist at slikt smeltevann stimulerte celledeling og reduserte aldringsprosessen. Da forskningsinstituttet ikke lenger hadde råd til å utvinne is på denne måten, begynte forskerne å teste snø fra samme område. Til deres overraskelse hadde smeltevannet samme effekter. Med dette begynte teorien som kunne forklare de helsegunstige effektene av vann med lite deuterium, å ta form.

Eksperimenter utført av den sovjetiske forskeren V. M. Muhachev hadde i 1959–1960 overbevist hans kolleger om at selv små doser deuterium forstyrret kjemien i hydrogenbindinger og hemmet submolekylære prosesser. Rundt 1960 hadde Berdyshev fått nok informasjon til definitivt å koble den høye levealderen i Altaj og Sakha med inntak av smeltevann fra isbreer. I 1961 oppdaget Muhachev at eldgammel is, snø fra høyfjellet og avrenning fra isbreer hadde 15–20 prosent lavere innhold av deuterium enn det som er blitt ”standarden”, det vil si gjennomsnittlig innhold i havvann ved ekvator, 155 ppm (part per million).

Atomkraftulykke

Ikke før Berdyshev, Rodimov, Muhachev og kolleger hadde oppdaget at høyfjellsvannet hadde foryngende egenskaper, skjedde det i 1957 en ulykke ved atomkraftverket i Kyshtym sør i Uralfjellene. Dette er den tredje største ulykken i et atomkraftverk noen gang. Berdyshev og kolleger ga sitt nylig oppdagete ”mirakelsmeltevann” til en rekke av ofrene for ulykken, og de overlevde. Det var ikke før Sovjetunionens fall i 1991 at russerne nedklassifiserte informasjon om ulykken og om at vann med lavt innhold av deuterium ble brukt som medisinsk behandling.

I 1966 fikk Rodimov og hans kollega I.V. Toroptsev tillatelse til å publisere sitt arbeid på engelsk til gode for forskere over hele verden. Deres bok Biologisk rolle av tungtvann for levende organismer plasserte Sibir på det vitenskapelige kartet. De ble de første forskerne som viste at tungtvann hadde negative virkninger på forsøksdyr. Blant annet ga tre prosent økning i andelen tungtvann forsøksmus 20 prosent lavere kroppsvekt, tre ganger mindre kroppsstørrelse enn en kontrollgruppe, og manglende evne til å få avkom viste seg i tredje generasjon. I et annet eksperiment viste de at mus som fikk smeltevann fra isbre, hadde høyere seksuell aktivitet og vokste raskere og ble større enn kontrollmus. Disse eksperimentene ble gjentatt ved en rekke sovjetiske forskningsinstitusjoner.

Amerikanske forskere på banen

I USA skjedde et stort gjennombrudd da molekylærbiologen Paul D. Boyer (1918–2018) oppdaget bitte små proteinmolekyler i nanostørrelse i mitokondriene. De satt på enden av elektrontransportkjeden og var det siste elementet i kjeden der ATP ble dannet. Dette proteinmolekylet roterte med 9 000 omdreininger per minutt og hadde struktur og funksjon som en mekanisk motor, komplett med rotor, stator og magnetfelt. Det molekylet fikk navnet ”ATPsyntase” og var et enzym. Boyer fikk i 1997 nobelprisen i kjemi for sine oppdagelser om ATPsyntase. Det skulle omtrent gå 40 år fra oppdagelsen av ATPsyntase til man oppdaget hvordan deuterium påvirket dette enzymet.

I 1966 påviste amerikanske forskere at deuterium påvirker formen på proteiner og kopieringen av DNA. Kopieringen er nødvendig når celler deler seg og danner nye celler, fordi de nye cellene må ha et komplett DNA. I tillegg ble det oppdaget at laboratoriemus som gradvis fikk økende konsentrasjon av deuterium i kroppsvann, til det inneholdt 30 prosent deuterium, døde i løpet av noen dager. Laboratoriemus som fikk redusert innholdet av deuterium i vannet med 30 prosent (til 105 ppm), levde lenger.

I 1974 ble det framsatt en hypotese om at deuterium kan være en grunnleggende årsak til aldring. Det hadde nemlig vist seg at deuterium negativt påvirker formen på enzymer som er involvert i DNA-replikasjon. Når DNA-reparasjonsenzymer inneholder deuterium på steder hvor det skal være vanlig hydrogen, kan de forstyrre DNA-replikasjon og reparasjon. I 1975 gjentok amerikanske forskere russiske funn på planter: Lettvann økte veksten av korn. Dette banet vei for en ny generasjon forskere som forsøkte å forstå hvordan deuterium påvirker biologien til mennesker, dyr og planter.

Hunza-folket

I nordlige Pakistan bor hunza-folket, som er kjent for høy levealder og god helse. Det ble påvist at deuteriuminnholdet i deres drikkevann var 133 ppm, som er 16 prosent lavere enn den globale standarden på 155 ppm. Dette kan høres lite ut, men ifølge en modell som viser sammenhengen mellom innholdet av deuterium og helse, er de skadelige biologiske effektene proporsjonale med kvadratet av konsentrasjonen, altså konsentrasjonen opphøyet i andre potens. Det betyr at et avvik på for eksempel 20 prosent forårsaker 44 prosent større negative biologiske effekter.

Rumenske og ungarske bidrag

I Romania viste forskeren W. Bild på 1990-tallet at mus som ble utsatt for ikke-dødelig dose stråling på 8,5 gray, overlevde bedre hvis de fikk lettvann. Mus som drakk vann med redusert deuteriuminnhold til 30 ppm, hadde en 61 prosents økt overlevelsesrate sammenliknet med en kontrollgruppe som drakk kranvann med 150 ppm. Testgruppen opprettholdt også normale nivåer av hvite og røde blodceller sammenliknet med den kranvanndrikkende kontrollgruppen. De samme to gruppene ble også infisert av lungebetennelse, og de som drakk lettvann, hadde bedre immunrespons enn de som drakk kranvann. Forskerne konkluderte at mus med lavere nivå av deuterium i kroppen ville få færre feil under celledelingen og mer effektiv reparasjon av stråleskader på DNA. Disse forsøkene ble gjennomført for å teste effekten av lettvann for pasienter som gjennomgikk cellegiftbehandling.

I Ungarn gjennomførte legen og molekylærbiologen Gabor Somlyai (f. 1956) tidlig på 1990-tallet omfattende kliniske forsøk med lettvann. Han publiserte sine data i en artikkel fra 1998 og en bok om kreft fra 2001.² Somlyais dobbeltblinde kliniske forsøk viste at inntak av lettvann ikke hadde noen bivirkninger og at kreftpasienter som drakk lettvann, overlevde bedre enn pasienter som ikke drakk det. Lettvann viste seg å være et godt støttetiltak til konvensjonell kreftterapi med stråling og cellegift. Mellom 1992 og 1999 ga Somlyai og hans gruppe rundt 350 tonn lettvann til 1 200 pasienter. Per 2019 hadde Somlyai studert effekten på 2 222 pasienter. Dette har plassert Ungarn på kartet når det gjelder behandling av kreftpasienter med lettvann.

Smeltevannskuren

Ved Sovjetunionens fall i 1991 var Gennady D. Berdyshev blitt en anerkjent forsker i Kiev, Ukraina. Han hadde startet et nytt institutt for ”juvenologi”, altså foryngingslære, og hans forskning ble ikke lenger ansett å være uforenlig med nasjonal sikkerhet. Berdyshev og kollegene hadde bygget tre industrielle maskiner for å redusere deuteriuminnholdet i vann med 30–40 prosent, til 90–105 ppm. Maskinene skilte ut deuterium gjennom sykluser der vannet ble frosset og tint igjen, basert på at tungtvann har høyere frysetemperatur enn lettvann. Dermed kunne de fjerne det vannet som først frøs til is.

Folk uten tilgang til disse maskinene begynte å gjøre noe tilsvarende hjemme, og dette ble omtalt som ”smeltevannskuren”. Ifølge instruksen skulle man gjenta sykluser med frysing og tining i ens egen fryser. Ved gjentatte ganger å fjerne vannet som fryser først, ble det hevdet at man kunne få redusert deuteriuminnholdet med fem prosent. Denne protokollen har vært veldig populær i Russland og mange andre land fra 1990-tallet til i dag. Den har imidlertid vist seg bare å ha marginal effekt, siden deuteriumivåene ikke kunne bli redusert så mye av det utgjorde en viktig forskjell.

På begynnelsen av 2000-tallet var det klart for forskerne at inntak av lettvann beskyttet DNA fra skader. De visste imidlertid ikke hvordan.

I 2006 publiserte to russiske kjemikere resultater av en studie som undersøkte virkningen av tungtvann på leverceller fra rotter.³ Den viste at mekanismen som fikk tungtvann til å skade celler, og lettvann til å holde dem friske, måtte virke et eller annet sted i mitokondriene. Studien viste at tungtvann hemmet mitokondrienes evne til å produsere hydrogenperoksid (H₂O₂), som fungerer som budbringermolekyler for å regulere oksidativt stress (effekter av frie radikaler).

I 2007 klarte en tyrkisk forsker å påvise at deuterium forårsaker skader på siste trinn i elektrontransportkjeden, det vil si på enzymet ATPsyntase,⁴ som kobler fosfat (P_i) til ADP og danner ATP. Omtrent hvert 15. sekund forstyrrer et proton-nøytron-par (et deuteron), som det ikke er noen reseptor for, den raskt roterende ”nanomotoren” så den setter seg fast, blir stående å hakke og til slutt bryter ned. Dette kan være en grunnleggende årsak til aldringsprosessen.⁵ 

Noen forskningsresultater

Det publiseres stadig forskningsresultater om effekter av lettvann. I et søk i den medisinske forskningsdatabasen PubMed 13. november 2020 fikk jeg 176 treff. Majoriteten er artikler fra den siste tiårsperioden. Et tilsvarende søk i forskningsdatabasen Google Scholar ga hele 2 590 treff. Det er altså gjennomført mye forskning om ulike egenskaper ved lettvann. La oss se nærmere på noen utvalgte resultater.

Det er liten tvil om at lettvann har en rekke gunstige biologiske effekter. I en russisk oversikt fra 2019 går det fram at slikt vann blant annet har antioksidative egenskaper, bidrar til avgiftning, motvirker kreft og aldringsprosessen og har gunstige effekter på atferd.⁶

I en annen russisk oversiktsartikkel fra 2019 anbefales lettvann som et trygt tillegg til ordinær kreftbehandling. Dette er basert på et en rekke eksperimentelle studier med både forsøksdyr og cellekulturer i Kina, Japan, USA, Romania og Russland.⁷

I 2015 viste en stor internasjonal forskergruppe at den geografiske forekomsten av depresjon i USA korrelerte med innholdet av deuterium i kranvann. Forskerne lot også kronisk stressede forsøksmus få lettvann (91 ppm) i to uker. Dette reduserte effektene av stress og ”depressiv atferd” hos musene. Dataene indikerer at deuteriuminnholdet i vann kan påvirke forekomsten av depresjon hos mennesker.⁸

Produksjon av lettvann

Som nevnt utviklet Gennady D. Berdyshev på 1990-tallet en industriell prosess for å redusere deuteriuminnholdet i vann med 30–40 prosent ved hjelp av en fryseprosess. Etter årtusenskiftet utviklet den russiske forskeren Igor Selivanenko den første vakuumsøylen for produksjon av lettvann. Denne prosessen er langt mer effektiv og kan fjerne 97 prosent eller mer av tungtvannet. I 2008 solgte Selivanenko rettighetene til produksjonsmetoden, som ble ytterligere forbedret. I 2012 ble det bygget en russisk fabrikk for kommersiell produksjon av lettvann. Denne kunne kontinuerlig fjerne 90 prosent eller mer av deuteriuminnholdet i vann.

Per 2019 fantes det fire hovedprodusenter for kommersielt tilgjengelig lettvann: Vividi i Russland, Qlarivia i Romania, Preventa i Ungarn og to fabrikker i Kina. Vividis produkter tilbys i USA gjennom firmaet Litewater, som har fjernet 94–97 prosent av deuteriuminnholdet. UnoVita AS planlegger å ta inn produktene til Litewater før sommeren 2021.

Terapeutisk bruk

Som nevnt er hovedkilden til denne artikkelen en oversikt av Victor Sagalovsky.¹ Han har vært interessert i lettvann i mange år og står også som medgrunnlegger av det amerikanske firmaet Litewater. Sagalovsky og flere andre forskere mener at kroppens ideelle innhold av deuterium er 120 ppm. For å oppnå dette må man daglig drikke 1,5 liter 80–100 ppm lettvann i 45–60 dager, mens man minimaliserer inntaket av alle andre drikker og spiser en modifisert ketogen diett med innlagt periodisk faste. Etter denne kuren anbefales å drikke vann med 100–120 ppm deuterium. Sagalovsky har klart å redusere sitt deuteriumnivå godt under 100 ppm, og han oppgir at de energetiske fordelene er omfattende.

Som man kan mistenke når noe virker for godt til å være sant, påpeker Sagalovsky at det er en hake ved det hele, nemlig tilgangen på lettvann. Fjerning av seks dråper tungtvann per liter er en kompleks teknisk prosess og forutsetter storskala industrielle installasjoner med spesialisert destilleringsutstyr. Dette er uheldigvis ikke noe apparat man kan ha hjemme. Hvis imidlertid oppmerksomheten rundt effektene av lettvann øker og etterspørselen stiger, kan man forvente at det utvikles mer effektive teknologier etter hvert.

Kilder:

1 Sagalovsky V. A brief history of deuterium depleted water. USA: Litewater Scientific, 2019. https://issuu.com/sciencetosage/docs/history_of_deuterium_by_victor_best

2 Somlyai G. Defeating cancer! The biological effect of deuterium depletion. Budapest: 1stBooks, 2001.

3 Pomytkin IA, Kolesova OE. Relationship between natural concentration of heavy water isotopologs and rate of H2O2 generation by mitochondria. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2006; 142: 570–2. https://link.springer.com/article/10.1007/s10517-006-0420-9

4 Olgun A. Biological effects of deuteronation: ATP synthase as an example. Theoretical Biology and Medical Modelling 2007; 4: 9.

5 Olgun A, Öztürk K, Bayir S mfl. Deuteronation and aging. Annals of the New York Academy of Sciences 2007; 1100: 400–3.

6 Basov A, Fedulova L, Baryshew M mfl. Deuterium-depleted water influence on the isotope2H/1H regulation in body and individual adaptation. Nutrients 2019; 11: 1903. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6723318/

7 Syroeshkin A, Levitskaya O, Uspenskaya E mfl. Deuterium depleted water as an adjuvant in treatment of cancer. Systematic Reviews in Pharmacy 2019; 10: 112–7. https://www.sysrevpharm.org/fulltext/196-1568985381.pdf

8 Strekalova T, Evans M, Chernopiatko A mfl. Deuterium content of water increases depression susceptibility: the potential role of a serotonin-related mechanism. Behavioural Brain Research 2015; 277: 237–44. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25092571/