როცა მეცნიერი ხარ, ხშირად დიდი მოთმინებაა საჭირო. ზუსტად ასე აღმოჩნდა იმ მკვლევართათვის, რომლებმაც ახლახან იპოვეს მყარი მტკიცებულება ვიტამინ B1-ის შესახებ თითქმის 70 წლის წინ წამოყენებული ჰიპოთეზისთვის.
1958 წელს, კოლუმბიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსმა რონალდ ბრესლოუმ ივარაუდა, რომ ვიტამინი B1 სხეულში საკვანძო მეტაბოლურ პროცესებს ასრულებს — წარმოქმნის მოლეკულურ სტრუქტურას, რომელსაც კარბენს უწოდებენ.
პრობლემა იმაშია, რომ კარბენები ძლიერ არასტაბილური და რეაქტიულია; როგორც წესი, წყალში მყისიერად იშლება. ყველა თვალსაზრისით, ისინი შეუთავსებელი უნდა იყოს ორგანიზმში წყლის მაღალ შემცველობასთან.
თუმცა, რივერსაიდის კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა ლაბორატორიაში მოახერხა, რომ კარბენი წყალში ხელუხლებლად შეენარჩუნებინა თვეების განმავლობაში.
„პირველი შემთხვევაა, როცა ვინმემ შეძლო წყალში სტაბილურ კარბენზე დაკვირვება. ხალხი ფიქრობდა, რომ ეს გიჟური იდეა იყო, მაგრამ როგორც აღმოჩნდა, ბრესლოუ მართალი იყო“, — ამბობს კალიფორნიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსი ვინსენტ ლავალიო.
მთავარი გარღვევა იყო ის გზა, რომლითაც მკვლევრებმა ლაბორატორიაში „ჯავშნიანი“ მოლეკულის სინთეზი შეძლეს, რომელიც კარბენს ეხვევა გარშემო და ხელუხლებლად ინახავს. კარბენის შემადგენლობის დასადასტურებლად ჯგუფმა მაღალი რეზოლუციის ვიზუალიზაცია გამოიყენა.
დამცავი სტრუქტურის თავზე სხვა ქიმიური ცვლილებების მეშვეობით, კარბენს წყალში სტაბილურად შენარჩუნება ექვსი თვის განმავლობაში შეუძლია. ამან აჩვენა, რომ კარბენები შეიძლება ბიოლოგიურად გამოსადეგი იყოს და ვიტამინი B1 შეიძლება ამ ფორმას იღებდეს ორგანიზმში თავის საქმის შესასრულებლად.
ამას გარდა, მკვლევრები ფიქრობენ, რომ მათ მიერ გამოყენებულ მიდგომას შეიძლება ინდუსტრიული გამოყენება ჰქონდეს. კარბენების სტაბილიზებამ მომავალში წყალს შეიძლება საშუალება მისცეს, რომ ქიმიურ რეაქციებში ჩაანაცვლოს უფრო ტოქსიკური და საშიში ნივთიერებები, რაც ფარმაცევტული საშუალებებისა და საწვავის უფრო სუფთა წარმოების გზა იქნება.
„წყალი იდეალური გამხსნელია, უხვადაა, არატოქსიკური და გარემოსადმი მეგობრულია. თუკი შევძლებთ ამ მძლავრი კატალიზატორის წყალში ამუშავებას, უდიდესი ნაბიჯი იქნება მწვანე ქიმიისკენ“, — ამბობს კალიფორნიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსი ვარუნ რავიპროლუ.
არის ერთი გარემოება — მკვლევრები ზოგადად რეაქტიული მოლეკულების ქიმიას იკვლევდნენ და სულაც არ ცდილობდნენ ბრესლოუს ჰიპოთეზის დამტკიცებას. ეს კი კიდევ ერთი მაგალითია შემთხვევითი სამეცნიერო აღმოჩენისა, რაც ზოგჯერ შეიძლება საფუძვლიან კვლევას მოჰყვეს.
ეს კვლევა კიდევ ერთხელ შეგვახსენებს, რომ არასოდეს უნდა თქვა უარი იმედისმომცემ იდეაზე, თუნდაც ექვსი ათწლეულის შემდეგ. ამ საკითხზე მეცნიერებს ჯერ კიდევ ბევრი რამ აქვთ შესასწავლი, არა მხოლოდ ის, თუ რატომ შეამცირა დამატებითმა დაცვამ მოლეკულის რეაქტიულობა, არამედ თუნდაც იმის გამო, როგორი ბედნიერი იქნებოდა ბრესლოუ, ეს რომ საკუთარი თვალით ენახა.
„არსებობს სხვა ასეთივე რეაქტიული შუამავლებიც, რომელთა იზოლირებაც ჯერ არ მომხდარა. ჩვენ მიერ გამოყენებულის მსგავსი დამცავი სტრატეგიის გამოყენებით, შეიძლება მათი დანახვაც საბოლოოდ შევძლოთ. ჯერ კიდევ 30 წლის წინ, მეცნიერები ფიქრობდნენ, რომ ამ მოლეკულების შექმნაც კი შეუძლებელი იყო. ახლა კი მათი წყალში ჩაშვებაც შეგვიძლია. ის, რასაც ბრესლოუ 70 წლის წინ ამბობდა, მართალი აღმოჩნდა“, — ამბობს კალიფორნიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსი ვინსენტ ლავალიო.
კვლევა Science Advances-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.ucr.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
