تولید نخ از مارماهی!

گروهی از محققان به تازگی به بررسی خواص مکانیکی و همچنین پروتئین‌های این ماده چسبناک پرداخته‌اند.

صرف‌ نظر از عنکبوت‌ها، رشته‌هایی از نوعی جانور خزنده غیرعادی - نوعی مارماهی دهان‌گرد - ساخته می‌شود که از طریق آن می‌توان به نوعی رشته جدید فوق العاده برای مصارف مربوط به چترنجات، بسته‌بندی و شاید حتی صنعت پوشاک دست یافت. مطالعه‌ی جدید که بر روی خواص مکانیکی رشته‌های تولید شده از خلط لزج مار ماهی انجام شده، نشان می‌دهد که رشته‌های تولید شده محکم و کشسان‌اند و می‌توانند به عنوان مدلی برای ساخت ابرمواد جدید به‌کار گرفته شود.

داگلاس فودج (Douglas Fudge) متخصص زیست‌مواد از دانشگاه گلف در کانادا می‌گوید: «خاصیت تنش این فیبرها همانند تار عنکبوت است که موضوعی هیجان‌انگیز است».

وی اشاره می‌کند که از آن‌جایی که پارچه‌های مصنوعی مانند نایلون از مواد نفتی درست می‌شوند؛ بنابراین مطالعه رشته‌های تولید شده از مارماهی منجر به مواد باز‌تولیدشونده (مواد سبز) می‌شود. این مواد می‌توانند کاربردهای گوناگون داشته باشند.

برای مطالعه‌ این رشته‌ها٬ یکی از محققان آزمایشگاه فودج (Fudge’s lab) به نام آتسوکو نگیشی(Atsuko Negishi) یک سطل مواد چسبناک از مار ماهی آتلانتیک با نام علمی (Myxine glutinosa) جمع آوری کرده است. این موجود دراز، نوار‌هایی از سوراخ‌ها برای تولید این مواد چسبناک در اطراف بدنش دارد. در بعضی از گونه‌ها٬ تعداد این سوراخ‌ها بیشتر از ۱۰۰ تا است. هنگامی که این مارماهی تهدید می‌شود و یا تحت فشار قرار می‌گیرد مقدار فراوانی از این ماده چسبناک را از این سوراخ‌ها به بیرون تراوش می‌کند. این ماده در آبشش شکارچی می‌رود(که شامل کوسه ها نیز هست) و باعث می‌شود راه دهانی این موجودات بسته شود و آن‌ها عقب نشینی کنند.

به نوشته تارنمای انجمن فیزیک، وینسنت زینتزن(Vincent Zintzen) یکی از پژوهشگران موزه ملی نیوزلند در ولینگتن(Wellington) می‌گوید:«شناخت خیلی کمی راجع به مارماهی وجود دارد. مردم آن‌ها را دوست ندارند و فکر می‌کنند آن‌ها زشت هستند».

او همچنین اضافه می‌کند که این ایده که ماده چسبناکی که آن‌ها تولید می‌کنند٬ بررسی شود، بسیار جالب است. این به طور کامل با هر چه که در طبیعت دیده‌ایم متفاوت است.

نگیشی و همکارانش مارماهی را بی‌حس کردند٬ سپس آن‌را خشک و از طریق الکتریسیته تحریکش کردند؛ این کار باعث خارج شدن سریع ماده چسبناک می‌شود. سپس پژوهشگران بر مطالعه روی پروتئین‌های این ماده چسبناک متمرکز می‌شوند. آن‌ها دریافتند که می‌توانند رشته‌هایی با طول 20 سانتی‌متر از طریق چکاندن پروتئین متمرکز شده بر روی سطح محلول نمکی تامپون تولید کنند. به دلایل غیر معلوم٬ این رشته‌ها تشکیل یک فیلم می‌دهند که می‌تواند به صورت یک فیبر پیچانده و خارج شود. این موضوع را نگیشی و همکارانش در شماره‌ی 12 مجله ‌Biomacromolecules گزارش می‌دهند.

هنگامی که این رشته‌ها در آب کشیده می‌شوند به یک شکل مشابه مولکولی می‌رسند که این شکل با شکل مولکولی که گمان می‌رود به تار عنکبوت استحکام و چسبندگی می‌دهد، یکسان است. محققان همچنین کشف کردند که رشته‌های مربوط به مارماهی خاصیت ارتجاعی فوق‌العاده زیادی دارند٬ طوری که می‌توانند تا سه برابر طول‌شان پیش از پاره شدن کشیده شوند.

پروتئینی که رشته‌ها را می‌سازد٬ متعلق به کلاسی از پروتیین‌ها است که به عنوان رشته‌های میانی شناخته شده‌اند. این پروتئین‌ها در کراتین، ماده‌ی موجود در مو و ناخن، وجود دارد. این پروتیین در سلول‌ها نیز یافت می‌شود. این سلول‌ها یک ساختار حمایتی تولید می‌کنند که موجب مقاومت در برابر تنش دیگر چیزها می‌شود. این احتمال وجود دارد که پروتیینی که در این نوع مارماهی وجود دارد دارای ویژگی خاصی باشد، این حرفی است که فودج می‌زند. همچنین این احتمال وجود دارد که این پروتئین مانند پروتئین‌های رشته‌های میانی رفتار کند که با این وجود نیز همچنان جالب توجه است.

او می‌گوید: ما از این(پروتئین) به عنوان یک منبع الهام بخش استفاده می‌کنیم.