Anticongelants naturals en els peixos de l'Àrtic

2010/11/07 Aulestiarte Lete, Izaro - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Biologia

Els peixos també els trobem en zones i situacions aparentment inimaginables.

SF Brit

Fa uns 50 anys, els investigadors van trobar determinades proteïnes en els peixos contra els perills de la congelació. Els peixos que viuen en aigües fredes han de protegir-se d'alguna manera per a evitar la mort i acumulen substàncies anticongelants en la seva sang. La identificació d'aquestes proteïnes o anticongelants naturals va suposar un gran assoliment per als científics. No obstant això, fins ara no era clar com treballen les proteïnes.

A Alemanya, investigadors de la Universitat Ruhr de Bochume han abordat aquest repte i han treballat intensament en els últims temps. Per a això han comptat amb la col·laboració d'un grup d'experts estatunidencs, que han donat a conèixer recentment l'estudi Journal of the American Chemical Society. Els crítics independents de la revista han valorat molt positivament el treball.

S'han analitzat les glicoproteïnes de l'espècie Dissostichus mawsoni enfront dels riscos de congelació. (Foto: C. Meister, PCII, RUB).

Doncs bé, en l'estudi han utilitzat una tècnica especial per a observar de prop el mecanisme de les proteïnes: l'espectroscòpia terahercial. Amb l'ajuda de la radiació es pot registrar el moviment col·lectiu de molècules d'aigua i proteïnes.

En aquest sentit, un dels responsables de l'estudi ha explicat: “les molècules d'aigua normalment realitzen un moviment permanent en l'aigua líquida, com la dansa, formant constantment nous enllaços químics. En aquesta ocasió, no obstant això, hem comprovat que amb la presència d'aquestes proteïnes anticongelants, les molècules ballen més o menys ordenats. Per dir-ho així, el disc-dansa es converteix en minuet”.

Record d'una expedició

En l'estudi s'han analitzat les glicoproteïnes de l'espècie Dissostichus mawsoni, que habita a l'Antàrtida, enfront dels riscos de congelació. Com a curiositat s'esmenta que un dels investigadors del grup pescava el peix durant una expedició a l'Antàrtida.

“Vam poder veure —diuen— que la proteïna té un efecte sobre les molècules d'aigua que l'envolten, sobretot a llarga distància. Parlem d'una capa d'hidratació dinàmica”. De fet, aquest efecte impedeix la cristal·lització del gel i sembla que gràcies a la seva estructura les proteïnes s'uneixen als cristalls de gel i no els deixen créixer. “A més, l'efecte és més fort a baixes temperatures que a temperatura ambient”. Això suposaria una reducció de les temperatures de congelació de l'aigua.

Aquesta activitat natural anticongelant és molt reduïda pel borat. No obstant això, a causa de la complexitat de les proteïnes AFP (Antifreeze Protein), els investigadors no van experimentar cap canvi quant a la “dansa de teraharistas”.

Les seves proteïnes naturals són més efectives que les anticongelants que es poden trobar en qualsevol cotxe. (Foto: Califòrnia State University ).

Els resultats obtinguts han aportat als científics evidències de com els AFGP (antifreeze glycopeptides) eviten la congelació de l'aigua: l'activitat anticongelant no s'aconsegueix gràcies a un únic enllaç molecular entre la proteïna i l'aigua. És a dir, aquesta proteïna protectora especial pertorba la pròpia dissolució aquosa a llarga distància.

Ara s'ha pogut comprovar per primera vegada la relació directa (en la mesura del terahercia) entre la funció d'una proteïna i la seva “signatura molecular”. Els investigadors i els crítics que han valorat el seu treball afirmen que és important aclarir-lo perquè han “descobert” els anticongelants naturals.

Publicat en 7K.