Natuurlijke superlijm-slijmhuls gedecodeerd als prooi

Dierlijke superlijm gedecodeerd
Wetenschappers van de universiteit van Kassel hebben de manier van werken van een recyclebare dierlijke superlijm gedecodeerd. De afscheiding van de zogenaamde stompvoet zou het model kunnen zijn voor de ontwikkeling van nieuwe biomaterialen voor de medische en duurzame industrie.

In een onderzoek dat nu is gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Nature Communications, een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Prof. Dr. Ing. Georg Mayer, hoofd van de afdeling Zoölogie, en zijn collega Alexander Bär, de werking en de structuur van een glandulair geheim van een Australische stompvoetige soort. De meer dan 300 miljoen jaar oude koppige (onychofoor) vangt zijn prooi op met behulp van een snel en extreem taai kleverig slijm, dat de dieren afschieten van gepaarde, gespecialiseerde mondstukken op het hoofd.

Klier afscheidingen van een Australische stub voet type ontsleuteld. Afbeelding: Kzenon-fotolia

Volgens de onderzoeken bestaat het mucus van de stompvoetsoorten Euperipatoides rowelli uit kleine, uniforme, bolvormige vet-eiwitstructuren. Bij het aanraken van het slijm vervormen deze nano-bollen door afschuifkrachten en verstijven ze tot microvezels uit een elastische kern en een kleverig oppervlak. Als gevolg hiervan hecht de secretie sterk en in een kwestie van seconden op bijna alle oppervlakken. Als de bio-lijm echter lange tijd aan water wordt blootgesteld, lossen de polymeren weer op. Naarmate de oorspronkelijke nano-bolletjes achteruitgaan, kan de secretie opnieuw worden gebruikt.

"Tot onze verrassing hebben we een soort herbruikbare dierlijke lijm gevonden", zegt Mayer. "Ons onderzoek geeft belangrijke informatie over hoe recyclebare polymeren in de natuur worden gevormd op een manier die nog nooit eerder bekend was. Als we beter begrijpen hoe deze fysisch-chemische processen draaien, opende interessante perspectieven, met name op het gebied van chirurgische geneeskunde, alsook voor duurzame productie van industriële polymeer. "Het volgende doel van de onderzoekers is nu om de organische superlijm synthetisch recreëren.

Bij hun experimenten werd het slijm van de onychoforen eerst verzameld. Dit werd vervolgens onderzocht op zijn structuur en samenstelling tijdens microvezelvorming. Naast hun experimenten gebruikten onderzoekers ook high-speed imaging.

De studie, die voornamelijk werd gefinancierd door de Stichting Duitse Research, en wetenschappers bij Heinrich Heine Universiteit in Düsseldorf, het Max Planck Instituut van colloïden en interfaces in Potsdam en McGill University in Montreal / Canada waren betrokken.

De onychoforen, vertaald klauwdragers, zijn ongewervelde dieren en lijken op wormvormige rupsen met korte poten en gepaarde antennes. Van twee openingen op de zogenaamde slijmpapillen naast de mond, zenden de dieren, sommige tot 22 cm groot, een sterk kleverige stuwafscheiding af, die dient voor de verdediging en de prooi. Ze leven voornamelijk op het zuidelijk halfrond en rond de evenaar. Tot nu toe zijn ongeveer 200 soorten bekend en geregistreerd, maar er zijn er waarschijnlijk enkele duizenden. De stompe voeten leven voornamelijk in dood hout of in het Spreuschicht de bosbodem. (Sb, pm)