Znajdź zawartość

Choć badania nad chemicznymi i fizycznymi właściwościami pereł trwają od lat, dopiero teraz, dzięki wysiłkom badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego, udało się odkryć cząsteczki, od których zaczyna się proces powstawania tych szlachetnych kryształów. O odkryciu poinformowało czasopismo Science. Pierwszym krokiem w badaniach prowadzonych przez zespół Michio Suzukiego było zidentyfikowanie białek znajdujących się we wnętrzu pereł wytwarzanych przez ostrygi Pinctada fucata. Wśród wielu odnalezionych w ten sposób protein dwie, zwane Pif80 oraz Pif97, wyglądały na składniki kluczowe dla struktury połyskliwego wytworu mięczaków. Dalsze etapy studium polegały na zbadaniu funkcji obu białek. W tym celu zaprojektowano wirusy, których zadaniem było zakażenie ostryg i zablokowanie produkcji badanych cząsteczek. Jak się okazało, uniemożliwienie zwierzęciu syntezy Pif80 lub Pif97 prowadziło do poważnego zaburzenia struktury całej perły. Jak oceniają japońscy badacze, zadaniem Pif97 jest związanie cząsteczek chityny, czyli wielocukru o wysokiej wytrzymałości mechanicznej (to z niej powstają m.in. pancerzyki skorupiaków). Kiedy chitynowo-białkowy szkielet jest gotowy, do akcji wkracza Pif80, które wiąże jego składniki z kolejnym ważnym składnikiem masy perłowej, czyli węglanem wapnia. Zdaniem autorów, zidentyfikowanie białek odpowiedzialnych za powstawanie pereł może ułatwić ich produkcję w warunkach hodowlanych. Aby to osiągnąć, teoretycznie wystarczyłoby przyśpieszyć syntezę Pif80 oraz Pif97 w organizmach ostryg, a następnie liczyć rosnące coraz szybciej zyski... Czy rzeczywiście jest to takie proste, okaże się za kilka lat.

Naukowcy z Uniwersytetu w Hawanie zauważyli, że dwa składniki pancerza homara, chityna i chitozan, mają właściwości lecznicze i biostymulujące. Według Kubańczyków, związki te mogłyby znaleźć wielorakie zastosowanie, m.in. w ogrodnictwie (do zwiększania tempa wzrostu i kiełkowania roślin) i chirurgii (jako materiały o właściwościach antyseptycznych i leczniczych). Chityna to polimer niezwykle rozpowszechniony w naturze. Jest ważnym związkiem strukturalnym grzybów, bakterii i bezkręgowców. Razem z różnymi białkami oraz solami wapnia i magnezu buduje pancerze zewnętrzne i wewnętrzne owadów i skorupiaków. Przemysł rybacki na Kubie wytwarza podczas obróbki duże ilości homarzych odpadów, czyli zanieczyszczeń bogatych w białka i chitynę – opowiada profesor Carlos Andrés Peniche Covas, szef Grupy Badań Biopolimerów z Centrum Biomateriałów Uniwersytetu w Hawanie. Po wyekstrahowaniu chityna i chitozan mają być badane zarówno przy wykorzystaniu tradycyjnych, jak i nowatorskich metod. Naukowcy chcą szczegółowo określić wszystkie ich właściwości, otrzymać nowe pochodne i przetestować rozwiązania użyteczne w warunkach karaibskich. W wyniku badań zespołu Covasa opracowano technikę pozwalającą na wykorzystanie chitozanu do powlekania nici chirurgicznych oraz materiałów opatrunkowych, do których wprowadzono antybiotyki. Ich właściwości bakteriobójcze utrzymują się nawet po sterylizacji, a całość cechuje się wysoką "biokompatybilnością" (w końcu chitozan to naturalny wielocukier). We współpracy z Kubańskim Instytutem Medycyny Wojskowej stworzono dwa nowe rodzaje nici chirurgicznych. Agasut-Q pokryto chitozanem, a Agasut-QE chitozanem i streptomycyną. Po pomyślnie zakończonych testach klinicznych obydwa produkty uzyskały odpowiednie certyfikaty i są już używane w kilku kubańskich szpitalach. Wraz z ekspertami z Kubańskiego Narodowego Centrum ds. Rolnictwa i Zdrowia Trzody akademicy zajmowali się też pokrywaniem nasion związkami z pancerza homara, co miało zwiększyć plony, a także enkapsulacją embrionów zbudowanych z komórek somatycznych, aby otrzymać sztuczne nasiona. W warunkach laboratoryjnych pokrywane chitozanem nasiona pomidorów rosły szybciej i większy ich odsetek zaczynał kiełkować. Wyniki badań Kubańczyków opublikowano w kilku periodykach naukowych, m.in. w Journal of Applied Polymer Science or Polymer Bulletin.