Anticongelantes naturales en los peces del Ártico

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

• Biologia

Los peces también los encontramos en zonas y situaciones aparentemente inimaginables.

SF Brit

Hace unos 50 años, los investigadores encontraron determinadas proteínas en los peces contra los peligros de la congelación. Los peces que viven en aguas frías tienen que protegerse de alguna manera para evitar la muerte y acumulan sustancias anticongelantes en su sangre. La identificación de estas proteínas o anticongelantes naturales supuso un gran logro para los científicos. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro cómo trabajan las proteínas.

En Alemania, investigadores de la Universidad Ruhr de Bochume han abordado este reto y han trabajado intensamente en los últimos tiempos. Para ello han contado con la colaboración de un grupo de expertos estadounidenses, que han dado a conocer recientemente el estudio Journal of the American Chemical Society. Los críticos independientes de la revista han valorado muy positivamente el trabajo.

Se han analizado las glicoproteínas de la especie Dissostichus mawsoni frente a los riesgos de congelación. (Foto: C. Meister, PCII, RUB).

Pues bien, en el estudio han utilizado una técnica especial para observar de cerca el mecanismo de las proteínas: la espectroscopia terahercial. Con la ayuda de la radiación se puede registrar el movimiento colectivo de moléculas de agua y proteínas.

En este sentido, uno de los responsables del estudio ha explicado: “las moléculas de agua normalmente realizan un movimiento permanente en el agua líquida, como la danza, formando constantemente nuevos enlaces químicos. En esta ocasión, sin embargo, hemos comprobado que con la presencia de estas proteínas anticongelantes, las moléculas bailan más o menos ordenados. Por decirlo así, el disco-danza se convierte en minuet”.

Recuerdo de una expedición

En el estudio se han analizado las glicoproteínas de la especie Dissostichus mawsoni, que habita en la Antártida, frente a los riesgos de congelación. Como curiosidad se menciona que uno de los investigadores del grupo pescaba el pescado durante una expedición a la Antártida.

“Pudimos ver —dicen— que la proteína tiene un efecto sobre las moléculas de agua que la rodean, sobre todo a larga distancia. Hablamos de una capa de hidratación dinámica”. De hecho, este efecto impide la cristalización del hielo y parece que gracias a su estructura las proteínas se unen a los cristales de hielo y no les dejan crecer. “Además, el efecto es más fuerte a bajas temperaturas que a temperatura ambiente”. Esto supondría una reducción de las temperaturas de congelación del agua.

Esta actividad natural anticongelante es muy reducida por el borato. Sin embargo, debido a la complejidad de las proteínas AFP (Antifreeze Protein), los investigadores no experimentaron ningún cambio en cuanto a la “danza de teraharistas”.

Sus proteínas naturales son más efectivas que las anticongelantes que se pueden encontrar en cualquier coche. (Foto: California State University ).

Los resultados obtenidos han aportado a los científicos evidencias de cómo los AFGP (antifreeze glycopeptides) evitan la congelación del agua: la actividad anticongelante no se consigue gracias a un único enlace molecular entre la proteína y el agua. Es decir, esta proteína protectora especial perturba la propia disolución acuosa a larga distancia.

Ahora se ha podido comprobar por primera vez la relación directa (en la medida del terahercia) entre la función de una proteína y su “firma molecular”. Los investigadores y los críticos que han valorado su trabajo afirman que es importante aclararlo porque han “descubierto” los anticongelantes naturales.

Publicado en 7K.