Ovidiu Bosancu

    Apa, chimia vietii

 De cate ori incercam sa determinam daca viata, asa cum o stim, exista pe Marte sau alte planete, primul lucru pe care il fac oamenii de stiinta este sa stabileasca daca apa este prezenta sau nu. De ce? Pentru ca viata pe Pamant depinde de apa. Un mare procent al lucrurilor vii, plante sau animale, se gaseste in apa. Viata pe Pamant se presupune ca a aparut din apa. Aproximativ 70 – 90% din toata materia organica este apa. Reactiile chimice in toate plantele si animalele au loc intr-un mediu apos. Apa nu asigura numai mediul care face aceste reactii posibile, apa insasi este un important reactant sau un produs al acestor reactii. Pe scurt, chimia vietii este chimia apei.

Apa, solventul universal

 Apa este un superb solvent universal datorita polaritatii moleculei de apa care are tendinta de a forma legaturi ale hidrogenului cu alte molecule. O molecula de apa, exprimata simbolic H2O, contine 2 atomi de hidrogen si un atom de oxigen. Singur, atomul de hidrogen contine un proton in nucleu si un electron care graviteaza in jurul lui. Pe de alta parte, oxigenul contine 8 protoni in nucleu cu 8 electroni care graviteaza in jurul lui. Aceasta in chimie poate fi desenat ca litera O inconjurata de 8 puncte reprezentand 4 perechi de electroni. Singurul electron de hidrogen si cei 8 electroni ai oxigenului sunt cheia chimiei vietii deorece ei ne arata cum hidrogenul se combina cu oxigenul pentru a forma molecula de apa, sau se separa pentru a forma ioni. 

Hidrogenul tinde sa se ionizeze pierzand singurul electron si formand un singur ion H+, care este un simplu proton izolat deoarece hidrogenul nu contine neutroni. O legatura a hidrogenului apare atunci cand electronul unui atom de hidrogen este impartit cu un alt atom electronegativ cum ar fi oxigenul care are un electron lipsa.

Polaritatea moleculei de apa 

In molecula de apa, doi atomi de hidrogen sunt legati covalent cu un atom de oxigen. Dar deoarece atomul de oxigen este mai mare decat al hidrogenului, forta cu care atrage electronii de hidrogen este corespunzator mai mare asa ca acestia  sunt pozitionati mai aproape de  invelisului atomului de oxigen si mai departati de invelisurile  atomilor de hidrogen. Aceasta inseamna ca desi molecula apei ca intreg este stabila, marea masa a nucleului de oxigen dirijeaza pozitionarea tuturor electronilor in molecula, inclusiv a celor de hidrogen, dand o usoara incarcatura electronegativa portiunii de oxigen a moleculei. Deoarece electronii de hidrogen sunt mai apropiati de oxigen,  invelisurile atomilor de hidrogen  primesc o mica incarcatura electropozitiva. Aceasta inseamna ca moleculele de apa au tendinta sa formeze legaturi slabe cu alte molecule de apa deoarece capatul  cu oxigen este negativ si cel cu hidrogen este pozitiv.

Un atom de hidrogen,  in timp ce ramane legat covalent cu atomul de oxigen al propriei sale molecule, poate sa formeze o legatura slaba cu oxigenul altei molecule. In mod similar procedeaza si atomul de oxigen. Deoarece moleculele apei au aceasta polaritate, apa este o entitate chimica continua. Aceste legaturi slabe joaca un rol crucial in mentinerea configuratiei multor molecule ce se gasesc in materia vie. Deoarece aceste legaturi sunt slabe, ele sunt rapid rupte si reconstruite  in timpul reactiilor fiziologice normale. Desfacerea si rearanjarea acestor legaturi slabe este in esenta chimia vietii.

Pentru a ilustra abilitatea apei de a descompune alte substante, sa luam exemplul unei lingurite de sare intr-un pahar cu apa. La sarea uscata (NaCl) atractia intre atomii de sodiu electropozitivi  (Na+) si  cei de clor electronegativi (Cl-) este foarte puternica pana cand sarea este pusa in apa. Dupa ce sarea este pusa in apa, atractia dintre atomul electronegativ de oxigen din molecula de apa pentru ionii de sodiu incarcati pozitiv si similar atractia dintre atomul electropozitiv de hidrogen din molecula de apa pentru ionul de clor incarcat negativ, este mai mare decat atractia dintre ionii de Na+ si Cl-. In apa legaturile ionice ale moleculei natriu clor sunt usor rupte datorita actiunii numeroaselor molecule de apa.

Asa cum vedem din acest exemplu, o simpla molecula de apa poate rupe o legatura puternica cum este cea din molecula de NaCl. De aceea numim apa solvent universal. Este o solutie naturala care rupe legaturile din molecule mai mari si mai complexe. Aceasta este chimia vietii pe Pamant. 

 Reactiile de oxidare-reducere       

 Reducere inseamna atragerea unui electron (e-), si reciproc, oxidarea inseamna cedarea unui electron.  Atragerea unui electron,  reducerea, stocheaza energie in substanta redusa. Cedarea unui electron, oxidarea, elibereaza energie din substanta oxidata. Ori de cate ori o substanta este redusa o alta este oxidata.

Pentru a clarifica acesti termeni, consideram doua molecule A si B ca exemplu. Cand moleculele A si B vin in contact iata ce se intampla:

- B atrage un electron de la molecula A. 

- Molecula A devine oxidata pentru ca a pierdut un electron iar  B devine  redusa deoarece a castigat un electron negativ(e-).

In sistemele biologice, inlaturarea sau aducerea unui electron constituie cel mai frecvent mecanism al reactiilor de oxidare reducere. Aceste reactii sunt denumite in mod frecvent reactii REDOX.

Acizi si Baze 

Un acid este o substanta care creste concentratia ionilor de hidrogen(H+) in apa. O baza este o substanta care reduce concentratia ionilor de hidrogen in apa, cu alte cuvinte, creste concentratia ionilor de hidroxil (OH-).

 Gradul de aciditate sau alcalinitate al unei solutii este masurat prin valoarea termenului cunoscut ca pH, care reprezinta  logaritmul negativ al concentratiei ionilor de hidrogen:

        pH  =  1/log[H+] =  - log[H+]

Ce este pH-ul? 

Pe o scara a pH-ului care porneste de la  0 (maxim de aciditate) si se termina cu 14 (maxim de alcalinitate), o solutie este neutra daca are pH 7. La pH  egal cu 7, apa contine in mod egal ioni de H+ si OH-. Substantele cu un pH mai mic decat 7 sunt acide deoarece contin o concentratie mai mare de ioni de H+. Substantele cu un pH mai mare decat 7 sunt alcaline deoarece contin o concentratie mai mare de ioni OH- decat H+. Scara pH-ului este logaritmica asa ca schimbarea pH-ului cu o unitate inseamna schimbarea concentratiei ionilor de H+ de  zece ori.

Importanta unui  pH echilibrat

Lucrurile vii sunt extrem de sensibile la pH si functioneaza cel mai bine (cu cateva exceptii cum ar fi portiuni ale tractului digestiv) cand solutiile sunt aproape neutre. Interiorul  materiei vii (excluzand nucleul celulei) are un pH aproximativ egal cu 6,8.

Sangele, plasma si alte fluide care inconjoara celulele in corp au un pH cuprins intre 7,2 si 7,3. Numeroase mecanisme ajuta la stabilizarea acestor fluide asa ca celulele nu fac subiectul unor fluctuatii apreciabile in pH. Substantele care ajuta la stabilizarea pH-ului se numesc buffere. Bufferele au capacitatea de a lega  ionii si de a-i scoate din solutii cand concentratia lor creste. Invers, bufferele pot elibera ioni cand concentratia substantelor incepe sa scada. Astfel bufferele ajuta la minimalizarea fluctuatiilor in pH. Aceasta este o functie importanta deoarece multe reactii biochimice care apar in mod normal in organismele vii folosesc ioni.

NOTA: Dr. Hayashi este Medic Specialist  Cardiolog si Director al Institutului de Apa din Japonia

Oxigenul : prea mult pentru un lucru bun?       

 Oxigenul este esential pentru supravietuire. Este relativ stabil in aer, dar cand este prea mult absorbit in corp devine activ si instabil si are tendinta sa se ataseze de orice molecula biologica, inclusiv de moleculele celulelor sanatoase. Activitatea chimica a acestor radicali liberi este datorata uneia sau mai  multor cupluri de electroni nepereche. Aproximativ 2% din oxigenul pe care in mod normal il inspiram  devine oxigen activ si acest procent creste la aproximativ 20% in cazul exercitiilor aerobice.

Astfel de radicali liberi cu electroni nepereche sunt instabili si au un potential de oxidare mare,  ceea ce inseamna ca ei sunt capabili sa fure electroni de la alte celule. Acest mecanism chimic este foarte folosit la dezinfectanti cum ar fi peroxidul de hidrogen si ozonul care pot fi folosite pentru a steriliza rani si instrumente medicale. In interiorul corpului acesti radicali liberi aduc un mare beneficiu datorita abilitatii lor de a ataca si elimina bacteriile, virusurile si alte produse reziduale.

Oxigenul activ in corp 

Problemele apar  cand prea multi radicali liberi raman in corp unde pot sa distruga tesuturile normale. Putrefactia apare cand microbii din aer invadeaza proteinele, peptidele si aminoacizii din oua, peste si carne. Rezultatul este o multitudine de substante neplacute cum ar fi: hidrogen sulfurat, amoniac, histamine, fenoli, scatoli, indoli.

Aceste substante sunt deasemenea produse in mod natural in tractul digestiv cand digeram mancarea, rezultand un miros neplacut evidentiat in fecale. Putrefactia din mancarea stricata este cauzata de microbii din aer; acest proces natural este reprodus in tractul digestiv de microbii intestinali. Toate aceste reziduuri ale digestiei sunt patogenice ceea ce inseamna ca ele pot produce boli in corp.

Hidrogenul sulfurat si amoniacul sunt toxinele tesuturilor care pot distruge ficatul .Histaminele contribuie la tulburari alergice cum ar fi dermatitele atopice, urticaria si astmul. Indolii si fenolii sunt considerati cancerigeni. Deoarece reziduurile cum ar fi hidrogenul sulfurat, amoniacul, histaminele, fenolii si indolii sunt toxice, mecanismul de aparare al corpului incearca sa le elimine eliberand  neutrofile (un tip de leucocite sau globule albe). Acestea produc oxigen activ, molecule de oxigen care sunt capabile sa curete tesuturile adunand electroni de la moleculele celulelor toxice.

Problemele apar cand prea multe molecule de oxigen activ, ori radicali liberi sunt produse in corp. Ele sunt extrem de reactive si pot deasemenea sa atace celulele sanatoase distrugandu-le. Acesti radicali liberi fura electroni de la  moleculele celulelor  biologic sanatoase. Acest electron furat de oxigenul activ oxideaza tesutul si poate cauza boala.

  Deoarece oxigenul activ poate distruge tesuturi normale, este esential sa eliminam acest oxigen activ din corp inainte sa distruga tesuturile sanatoase. Daca putem gasi o metoda efectiva de a bloca oxidarea tesuturilor sanatoase de oxigenul activ, atunci noi putem incerca sa prevenim boala.

Antioxidantii blocheaza oxidantii periculosi 

Un mod de a proteja sanatatea tesuturilor de distrugerile  oxidarii provocate de oxigenul activ este de a inzestra cu electroni liberi radicalii de oxigen activ, neutralizandu-le potentialul de oxidare si preintampinand reactia lor cu tesuturile sanatoase.

Cercetarile privind legatura dintre dieta si cancer sunt departe de a fi complete, dar anumite dovezi indica ca ceea ce mancam ne poate afecta predispozitia la cancer. Anumite mancaruri se pare ca ajuta in lupta impotriva cancerului, altele favorizand aparitia sa.

Multe din distrugerile cauzate de substantele cancerigene din mancare pot apare datorita reactiilor de oxidare din celula. In acest proces, o molecula  "trasnita" de oxigen poate distruge codul genetic al celulei. Anumiti cercetatori cred ca acele substante care previn oxidarea – numite antioxidanti -  pot preintampina distrugerile. Aceasta duce, in mod normal, la teoria ca administrarea de antioxidanti poate fi un aspect important al prevenirii cancerului. Astfel de substante sunt vit. C, vit. E, beta-carotenul, seleniul. Aceste substante sunt agenti de reducere. Ele alimenteaza cu electroni radicalii liberi si blocheaza interactiunea acestora cu tesuturile sanatoase.

Cum putem preveni imbolnavirea 

Dupa cum am mentionat mai devreme, prezenta reziduurilor toxice cum sunt  hidrogen sulfurat, amoniac, histamine, fenoli, scatoli, indoli determina leucocitele sa elibereze oxigen activ pentru a neutraliza stricaciunile produse organelor. Dar cand se produce oxigen activ in exces, acesta poate distruge tesuturile sanatoase. Aceasta ne conduce la concluzia ca putem minimiza efectul  nociv al oxigenului activ reducandu-l cu electroni suplimentari.

Apa, solutia naturala       

Nu exista inlocuitor pentru o dieta sanatoasa si echilibrata, bogata in substante antioxidante ca vit. C, vit. E, beta-caroten. Totusi , aceste substante nu sunt cea mai buna sursa de electroni liberi care pot bloca oxidarea tesuturilor sanatoase de catre oxigenul activ.

Apa tratata prin electroliza, pentru a-i creste potentialul reducator, este cea mai buna solutie in problema asigurarii unei surse sigure de electroni liberi care sa blocheze oxidarea tesuturilor sanatoase de catre radicalii liberi. Noi credem ca apa alcalina ionizata , apa cu un exces de electroni liberi pe care sa-i doneze oxigenului activ, este cea mai buna solutie deoarece:

Potentialul de reducere al apei poate fi crescut spectaculos fata de alti antioxidanti din mancare sau vitamine suplimentare. Apa redusa actioneaza foarte repede si ajunge in scurt timp la toate tesuturile corpului datorita greutatii scazute a moleculei.

Ce este apa ionizata?       

Apa ionizata este produsul electrolizei ce are loc in ionizatorul de apa. Apa ionizata este apa de la robinet filtrata si apoi transformata in apa redusa cu o cantitate mare de electroni care pot fi donati oxigenului activ din corp pentru a bloca oxidarea celulelor normale.

IONIZATORUL DE APA 

Apa de la robinet: ce este si ce nu este 

Apa de la robinet este aproximativ neutra (pH 7). Cand masuram ORP-ul (potentialul de oxidare reducere) cu un ORP-metru gasim o valoare de aproximativ +400 -- +500 mV. Deoarece este un potential pozitiv rezulta ca apa este apta sa atraga alti electroni si sa oxideze alte molecule. Apa alcalina ionizata, pe de alta parte, are un ORP negativ, aproximativ -250 -- -350 mV. Aceasta inseamna ca are o mare cantitate de electroni pentru a-i dona  oxigenului activ.       

 Cum functioneaza un ionizator de apa 

Ionizatorul de apa, putin mai inalt si mai gros decat un dictionar, este un aparat electric care se conecteaza la robinetul din bucatarie pentru a efectua  electroliza apei inainte de a fi bauta sau utilizata in bucatarie pentru gatit sau curatat.

Un adaptor special redirectioneaza apa de la robinet catre ionizatorul de apa. In interiorul ionizatorului apa este prima data filtrata, apoi apa filtrata intra in camera de electroliza echipata cu electrozi de platina placati cu titan unde are loc electroliza.

Cationii, ionii pozitivi, sunt atrasi de electrodul negativ pentru a crea apa catodica (apa redusa). Anionii, ionii negativi, sunt trasi de electrodul pozitiv pentru a forma apa anodica (apa oxidata).

Prin electroliza, apa redusa castiga un numar  de electroni (e-), iar grupul de molecule se reduce de la 10-13 molecule/grup la 5-6 molecule/grup.

 Apa redusa este directionata prin robinet, iar apa oxidata este dirijata printr-un furtun separat in chiuveta. Puteti folosi apa redusa pentru baut si gatit. Iar apa oxidata este ideala ca agent de sterilizare, poate fi folosita pentru spalarea: mainilor, a legumelor si fructelor, a carnii, a ustensilelor din bucatarie si in tratarea ranilor minore.

Ce produce un ionizator de apa?

Comparatia potentialului redox 

Dupa electroliza apa redusa trece afara prin partea catodica iar apa oxidata iese afara prin partea anodica.Comparati masuratorile a trei tipuri de apa: apa inainte de electroliza, apa redusa, apa oxidata.

Potential redox

Tip de apa	Potential redox	pH	E x p l i c a t i e
Apa robinet	+400 pana la +500 mV	7	Potential slab de oxidare
Apa redusa	-250 pana la -350 mV	8	Puternic potential de reducere,contine un numar mare de electroni care pot fi donati radicalilor liberi
Apa oxidata	+700 pana la +800 mV	4	Puternic potential de oxidare, lipsa electronilor ii permite sa oxideze si sa sterilizeze

Potentialul redox, nu pH-ul, este factorul crucial 

In mod traditional noi am analizat proprietatile apei in functie de valoarea pH-ului, cu alte cuvinte daca apa este acida sau alcalina. Conform Dr. Yoshiaki Matsuo PhD., inventatorul ionizatorului de apa, " In opinia mea, potentialul redox este mai important decat pH-ul. Importanta pH-ului este supraevaluata. De exemplu, pH-ul sangelui este 7,4 iar gradul de aciditate sau alcalinitate este definit conform cu abaterile cuprinse intre valorile 7,4 ± 0,005. Dar nu se spune nimic despre ORP (potentialul de oxidare-reducere)."

pH-ul apei de la robinet este aproximativ 7, sau neutru. Cand apa este trecuta prin procesul de electroliza se obtine  apa redusa cu un pH aproximativ 9 si apa oxidata cu un pH aproximativ 4.  Chiar daca obtinem apa alcalina cu un pH= 9 prin adaugare de hidroxid de sodiu sau apa acida cu un pH=3 prin adaugare de acid clorhidric, vom observa o  foarte mica schimbare in valoarea ORP-ului celor doua tipuri de apa. Pe de alta parte, cand transformam apa de la robinet prin electroliza, vom observa o modificare a ORP-ului cu pana la ± 1000 mV. Prin electroliza obtinem apa redusa cu un potential negativ care este buna pentru sanatate.

Utilizarea apei ionizate

Ce face apa ionizata?

 Ionizatorul de apa produce doua feluri de apa cu  diferite potentiale redox, una cu un potential mare de reducere iar cealalta cu un potential mare de oxidare.

 Apa redusa 

Cand este consumata, apa redusa ionizata cu un potential redox -250 pana la -350 mV isi doneaza rapid electronii radicalilor liberi si blocheaza interactiunea oxigenului activ cu moleculele normale.

O molecula biologica (BM) ramane intacta

Moleculele neafectate sunt mai putin sensibile la infectie si boala. Apa ionizata cedeaza un electron si reduce oxigenul activ (AO), facandu-l inofensiv. AO este redus fara adeteriora moleculele biologice din apropiere. Cand este bauta, efectul apei reduse este imediat. Apa alcalina ionizata inhiba fermentatia excesiva in tractul digestiv prin reducerea indirecta a metabolitilor precum hidrogenul sulfurat, amoniac, histamine, indoli, fenoli, scatoli, rezultand un scaun curat in cateva zile de la consumul regulat al apei alcaline. In 1965, Ministerul Sanatatii din Japonia a proclamat ca apa redusa obtinuta prin electroliza poate preveni fermentatia anormala a florei microbiene din intestine.

Apa Oxidata

Apa oxidata cu un potential redox de +700 -- +800 mV este un agent de oxidare care poate extrage electroni de la bacterii, distrugandu-le. Apa oxidata obtinuta din Ionizatorul de Apa poate fi folosita la spalat pe maini, spalatul ustensilelor din bucatarie, spalatul fructelor si legumelor, si pentru a dezinfecta taieturi si rani minore. Testele au aratat ca apa oxidata poate fi folosita in tratarea boli "piciorul atletului", arsuri minore, muscaturi de insecte, zgaraieturi, etc.

Dr. Yoshiaki Matsuo, vicepresedinte al Institutului de Apa din Japonia, a realizat un ionizator capabil sa produca apa hiperoxidata cu un potential redox de +1050 mV si mai mult, si un pH mai mic de 2,7. Testele au aratat ca aceasta apa hiperoxidata distruge in cateva secunde MRSA (Methecillin Resistant Staphylococus Aureus).

Chiar daca apa hiperoxidata este un puternic agent de sterilizare, ea nu raneste pielea. de fapt ajuta la videcarea ei. Apa hiperoxidata si-a dovedit eficienta in spitalele din Japonia in tratamentul ulceratiilor si operatiilor pe rani cu complicatii infectioase.

Dar probabil cea mai de viitor aplicatie a apei hiperoxidate este in agricultura unde a fost folosita in distrugerea fungilor si a altor boli ale plantelor. Apa hiperoxidata nu este toxica, asa ca agricultorii pot sa o foloseasca fara sa poarte echipamente speciale de protectie - nu exita pericolul arderii pielii sau afectarii respiratiei. Un beneficiu suplimentar al utilizarii apei hiperoxidate este eliminarea pericolului contaminarii mediului inconjurator cu substante chimice.

Apa Ionizata este superioara dietelor antioxidante

Astazi citim tot mai mult despre principiile unei alimentatii sanatoase si acordam o atentie sporita la ceea ce mancam pentru a ramane sanatosi. Aceasta este o metoda practica, dar este surprinzator ca multi dintre noi nu realizam ca alimentele contin multa apa. Legumele si fructele contin 90% apa; carnea si pestele contin aproximativ 70% apa.

Carbohidratii, din fructe si legume au o greutate moleculara de 180 in timp ce apa redusa are o greutate moleculara de 18.

Apa ionizata alcalina datorita greutatii moleculare reduse si potentialului de reducere ridicat este un agent superior de eliminare a oxigenului activ. Dar electroliza nu doar incarca apa redusa cu electroni, ea reduce si dimensiunea manunchiurilor de molecule.

Analiza RMN (rezonanta nucleara magnetica) arata ca apa obisnuita este alcatuita din manunchiuri formate din 10 -- 13 molecule H2O. Electroliza apei in ionizatorul de apa micsoreaza dimensiunea manunchiurilor la jumatate -- 5 - 6 molecule H2O in manunchi.

De aceea apa ionizata este absorbita mai rapid de organism decat apa obisnuita. Apa ionizata patrunde in organism si blocheaza oxidarea moleculelor biologice prin cedarea surplusului de electroni oxigenului activ, dand posibilitatea moleculelor biologice sa fie inlocuite in mod natural fara distrugerea cauzata de oxidarea care poate provoca imbolnaviri.

Detalii despre ionizatoare gasiti aici.