28 Οκτ 2014

H ισχυρότερη κόλλα του κόσμου

 (Φωτογραφία : Michael Maggs / Wikimedia Commons)  

Η κόλλα στιγμής θα φαινόταν αδύναμη σαν σάλιο μπροστά στα θυσανόποδα, συγγενείς των καβουριών που περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους κολλημένα στα βράχια. Ο μηχανισμός δράσης της κόλλας τους παρέμενε μυστήριο μέχρι σήμερα.
 «Έχουν περάσει πάνω από 150 χρόνια από τότε που ο Δαρβίνος περιέγραψε τους αδένες τσιμέντου των θυσανοπόδων. Κι όμως, ελάχιστη πρόοδος έχει σημειωθεί από τότε» σχολιάζει ο Νιλ Άλντρεντ του Πανεπιστημίου του Νιούκασλ στη Βρετανία, επικεφαλής της διεθνούς μελέτης που δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση Nature Communications.
Όπως επισημαίνει, η κόλλα, ή τσιμέντο, των θυσανοπόδων ξεπερνά κατά πολύ οποιαδήποτε συνθετική κόλλα, και λειτουργεί σε μια μεγάλη ποικιλία επιφανειών.
H μελέτη θυσανοπόδων με μικροσκόπιο σκέδασης Raman έδειξε ότι οι προνύμφες των θυσανοπόδων εκκρίνουν πρώτα ένα έλαιο που απομακρύνει το νερό από την επιφάνεια των βράχων. Στην επόμενη φάση το καρκινοειδές παράγει μια κόλλα από φωσφοπρωτεΐνες.
«Γνωρίζαμε εδώ και καιρό ότι υπάρχουν δύο συστατικά στο τσιμέντο των θυσανοπόδων, μέχρι σήμερα όμως νομίζαμε ότι συμπεριφέρονταν όπως ορισμένες συνθετικές κόλλες, οι οποίες σχηματίζονται από την ανάμειξη διαφορετικών συστατικών. Αυτό όμως άφηνε αναπάντητο το ερώτημα του πώς η κόλλα έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια η οποία καλύπτεται ήδη από νερό. Αυτό αποτελεί ένα από τα βασικά εμπόδια στην ανάπτυξη κολλητικών ουσιών για υποβρύχιες εφαρμογές» αναφέρει ο Δρ Άλντρεντ.
Το εντυπωσιακό μάλιστα είναι ότι η βιολογική κόλλα λειτουργεί σε ένα μεγάλο εύρος χημικών συνθηκών όπως τα διαλυμένα ιόντα και το pH (οξύτητα) του νερού.
Τα θυσανόποδα έχουν δύο προνυμφικά στάδια, από τα οποία το πρώτο κολυμπά ελεύθερο και τρέφεται με πλαγκτόν, ενώ το δεύτερο ερευνά τις επιφάνειες των βράχων στα ρηχά και εντοπίζει κατάλληλο σημείο για προσκόλληση.
Τα λιπίδια που εκκρίνονται στην πρώτη φάση της διαδικασίας, αναφέρουν οι ερευνητές, δείχνει να απομακρύνει το νερό από την επιφάνεια, ενώ ταυτόχρονα οριοθετεί την περιοχή όπου θα απλωθεί στην επόμενη φάση το τσιμέντο, και επιπλέον ενδέχεται να εμποδίζει τη διάσπαση της κόλλας από βακτήρια πριν προλάβει να σκληρύνει.
Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, τα αποτελέσματα της μελέτης αφενός μπορεί να βοηθήσουν στην ανάπτυξη κολλητικών ουσιών για υποβρύχια χρήση, αφετέρου ίσως βοηθήσουν τη ναυτιλιακή βιομηχανία να απαλλαγεί από μια μεγάλη πληγή: τα θυσανόποδα και άλλα ασπόνδυλα που προσκολλώνται στο κύτος των πλοίων αυξάνουν την αντίσταση και κοστίζουν γύρω στα 7,5 δισ. δολάρια το χρόνο λόγω της αυξημένης κατανάλωσης καυσίμου.

Πηγή : in.gr

11 Οκτ 2014

Το βρώμιο αναγνωρίζεται ως το 28ο απαραίτητο στοιχείο των ζώων

Από τα 92 χημικά στοιχεία που απαντώνται στη φύση, τα 27 θεωρούνται απολύτως απαραίτητα για όλα τα είδη του ζωικού βασιλείου. Τώρα όμως υπάρχει και ένα ακόμα: το βρώμιο.
«Χωρίς βρώμιο δεν υπάρχουν ζώα. Αυτή είναι η ανακάλυψη» αναφέρει ο Δρ Μπίλι Χάντσον του Πανεπιστημίου Vanderbilt του Τενεσί, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Cell.
Από τα σφουγγάρια και τους αχινούς μέχρι τον άνθρωπο, ανακάλυψε η ομάδα του Χάντσον, όλα τα ζώα χρησιμοποιούν ιόντα βρωμίου σε ένα ένζυμο που σχετίζεται με τη σύνθεση του κολλαγόνου IV, μιας από τις αρκετές μορφές κολλαγόνου στα ζώα.
Συγκεκριμένα, το βρώμιο λειτουργεί ως συμπαράγοντας της πυροξιδασίνης, ενός ενζύμου που υπάρχει σε όλα τα ζώα και δημιουργεί δεσμούς ανάμεσα στα μόρια κολλαγόνου IV.
Το βρώμιο, ένα καφεκόκκινο δύσοσμο και τοξικό υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, κατατάσσεται στην ομάδα των αλογόνων και έχει ιδιότητες ανάμεσα σε αυτές του χλωρίου και του ιωδίου. Είναι σχετικά σπάνιο στον γήινο φλοιό, διαλύεται όμως εύκολα στο νερό και απομονώνεται συνήθως από τη θάλασσα.
Η ανακάλυψη για το βιολογικό ρόλο του βρωμίου βασίστηκε σε προηγούμενες μελέτες για παθήσεις των νεφρών, στις οποίες διαπιστώθηκε ότι παίζει ρόλο η ελαττωματική σύνδεση των μορίων κολλαγόνου IV. Η ίδια μορφή κολλαγόνου υπάρχει όχι μόνο στους νεφρούς αλλά σε όλους τους επιθηλιακούς ιστούς, καθώς αποτελεί μέρος ενός δίκτυο ινών που ονομάζεται βασική μεμβράνη.
Προκειμένου να αποδείξουν ότι το βρώμιο της πυροξιδασίνης είναι απαραίτητο στα ζώα, οι ερευνητές έδειξαν ότι η μύγα του ξιδιού Drosophila πεθαίνει όταν αφαιρεθεί το βρώμιο από τη διατροφή της, εκτός αν η πρόσληψη βρωμίου αποκατασταθεί σύντομα.
Το βρώμιο είναι επομένως απαραίτητο για την ανάπτυξη των ζώων και την αρχιτεκτονική των ιστών.
Η ανακάλυψη φαίνεται όμως να έχει σημασία και στην ιατρική, αφού η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι το βρώμιο ενδεχομένως θα ήταν χρήσιμο συμπλήρωμα σε πολλές ομάδες ασθενών, για παράδειγμα ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση λόγω νεφρικής ανεπάρκειας, ή τρέφονται παρεντερικά με ενδοφλέβιο ορό.

Πηγή : in.gr