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甲蟲的蛋白質可以徹底改變從器官儲存到一些化妝品的一切

知識經驗


甲蟲的蛋白質可以徹底改變從器官儲存到一些化妝品的一切

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科學家表示，甲蟲可以適應低至-40攝氏度或-50攝氏度的生活 ， 并能提供各種線索，從更好的飛機除冰器到改進的器官移植組織儲存方法 。
德國馬克斯普朗克高分子研究所蛋白質生物物理學家康拉德梅斯特說，自20世紀60年代以來，生物學家就知道一些動物含有蛋白質作為防凍劑 ， 這使它們能夠在細胞應該冷凍的溫度下生存 。
眾所周知，這些蛋白質會尋找微小的冰晶，在它們變得大到足以造成細胞損傷之前粘附它們并阻止它們的生長 。
梅斯特說：“只要有胚胎冰晶，它就會與其結合，阻止晶體生長 。
為了弄清楚這是如何工作的，他的研究團隊轉向了迄今為止發現的最強大的抗凍蛋白之一，一種來自斯堪的納維亞的昆蟲 ， 叫做Rhagiummordax 。
在發表在《化學物理雜志》上的一項研究中，他們將這種蛋白質放在光滑的冰上 ， 然后使用一種叫做外差探測振動和頻率產生光譜的方法來窺視下面的冰，以確定分子上發生了什么 。規模 。
傳統的防凍液，比如放入汽車散熱器中的液體，其作用是溶解在水中，從而降低其冰點，就像海洋中的鹽一樣 。
梅斯特說 ， 抗凍蛋白通過影響水分子在冰晶表面的排列來發揮作用 。
如果這些分子以某種方式排列，它們將與晶體結合形成一層新的冰 。如果它們以相反的方式對齊，它們就不能綁定它，凍結就停止了 。
梅斯特說，當抗凍蛋白與冰晶結合時 ， 它基本上迫使介入的水分子與其結合——指向它的方向，而不是指向冰 。
他說：“我們可以證明這些抗凍蛋白基本上對水有特殊的能力，甚至比冰還要強 。”
“水分子是我的舞伴 。我們阻止了另一個伙伴介入我們之間 ?！?br /> 有許多潛在的應用，但有三個明顯的應用：為飛機除冰開發更好的材料 ， 保存器官 ， 以及防止冰晶的味道和質地在冷凍食品(如冰淇淋)中生長 。
“每當出現涉及結冰的問題時，都非常有趣，”梅斯特說 。他說，這甚至可能與新型抗衰老乳液的開發有關，因為這些也會受到水分的影響 。
也就是說 ， 不要指望甲蟲汁很快被列為冰淇淋或其他產品的成分 。
加拿大圭爾夫大學(UniversityofGuelph)的食品科學家道格拉斯戈夫(DouglasGoff)表示，盡管這項研究“有趣且新穎”，“生物學相關性極其重要”，“但我不知道食品行業會承擔任何市售的抗凍蛋白 ?！?br /> 他補充說，他完全支持關于如何完成他們在抗凍蛋白方面的工作的研究 。
“我認為我們可以對這些非常有趣的分子取得的進展非常有用，”他說 。
梅斯特同意這種應用遠遠超出了他研究的特定蛋白質 。他說，目標是了解抗凍蛋白的工作原理，并利用它開發具有類似功能的合成化合物，可能是聚合物 。
【甲蟲的蛋白質可以徹底改變從器官儲存到一些化妝品的一切】他說：“我們希望其他小組可以利用這些信息來優化設計，(并)幫助他們生產出像抗凍蛋白一樣有活性的化合物 。