La información podría ser útil para la pesca, la navegación y la medicina
La sobrepesca, la contaminación y la enfermedad han reducido la población de ostras salvajes en un 98% desde finales de 1800
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Purdue han descubierto los componentes químicos del adhesivo producido por las ostras, suministrando información que podría ser útil para la pesca, la navegación y la medicina.
Una mejor comprensión de la capacidad de las ostras para juntarse y formar arrecifes complejos ayudaría a los que tratan de impulsar la menguante población de ostras, a la creación de materiales para mantener limpios los cascos de los barcos sin perjudicar el medio ambiente y llevaría a los investigadores un paso más hacia la creación de adhesivos en mojado para uso en la medicina y la construcción.
Jonathan Wilker, un profesor de química e ingeniería de materiales de Purdue, dirigió el equipo que analizó las ostras más comunes en los Estados Unidos, la Crassostrea virginica, conocida como la ostra común. Un artículo que detalla el trabajo se publica en la edición actual del Journal of the American Chemical Society.
"Con una descripción del cemento de las ostras en la mano, podemos obtener las estrategias para el desarrollo de materiales sintéticos que imiten la capacidad de estos moluscos para establecerse y manteneser en ambientes húmedos", dijo Wilker, que ha trabajado en el diseño de bioadhesivos sintéticos por más de 10 años. "La odontología y la medicina pueden beneficiarse de tal material. Por ejemplo, sería bueno tener un adhesivo quirúrgico que podría reemplazar las grapas y suturas que perforan el tejido sano y crean sitios potenciales para la infección".
Mediante la comparación de conchas de ostras con el material que conecta a los animales entre sí, los investigadores fueron capaces de determinar su composición química. Los resultados mostraron que en el adhesivo había casi cinco veces más de la cantidad de proteínas y agua de las que se encuentran en la cáscara.
"El material adhesivo tiene diferencias significativas con la composición de la cáscara, lo que indica que la ostra produce una sustancia químicamente diferente para permanecer juntas", dijo Wilker.
Wilker, que también estudia la adherencia de mejillones y percebes, describe el adhesivo de las ostras más como una sustancia de cementos inorgánicos que de la materia de pegamento orgánica producida por otros animales marinos.
"El cemento de las ostras parece ser más complejo que las sustancias que usan los mejillones y percebes para pegarse a las rocas", dijo. "Los adhesivos producidos por los mejillones y percebes están en su mayoría hechos de proteínas, pero el adhesivo de la ostra es de aproximadamente un 90 por ciento de carbonato de calcio, o tiza. Por su parte, la tiza no es pegajosa. Así que la clave para la adhesión de las ostras puede ser una combinación única de este duro componente inorgánico y el restante 10 por ciento del material que es la proteína".
Este 10 por ciento de cemento de ostras guarda alguna similitud con el pegamento del mejillón en su composición de proteínas y la presencia de hierro.
En estudios anteriores Wilker ha encontrado que el hierro desempeñó un papel clave en el endurecimiento o curado del pegamento del mejillón, y puede servir a un propósito similar en el adhesivo de las ostras, dijo.
Encontrar puntos en común de las sustancias pegajosas producidas por organismos marinos es fundamental para el desarrollo tanto de los adhesivos sintéticos y tratamientos para impedir la acumulación de estos animales en los buques.
Cientos de diferentes especies marinas se unen a los buques, aumentando el arrastre y reducciendo las velocidades de navegación a vela. La prevención y el control de su acumulación, llamada suciedad, es un gasto importante para la flota mercante del mundo, dijo Wilker.
"Los métodos actuales antiincrustantes confian en productos con toxicidad y los buques se han recubierto con una pintura a base de cobre que mata a los organismos marinos en su estado larval", dijo. "Si pudiéramos encontrar una manera no tóxica de derrotar a los adhesivos, podríamos alejarlos de los buques sin dañar el medio ambiente".
Las ostras se pegan para reproducirse y para protegerse de los depredadores y las grandes olas. Los arrecifes se extienden por kilómetros y filtran grandes volúmenes de agua, evitan la erosión y crean un muro de contención que fortalece las costas. Además, los arrecifes crean un hábitat para cientos de otras especies, dijo Wilker.
"La sobrepesca, la contaminación y la enfermedad han reducido la población de ostras en un 98 por ciento o más desde finales de 1800", dijo. "Muchas personas ahora están tratando de reintroducir los animales a su hábitat anterior. Tal vez nuestro trabajo se sumará a la comprensión de este marisco y lo que necesitan para crecer las ostras y otros ecosistemas costeros más grandes".
La Oficina de Investigación Naval y la Fundación Nacional de Ciencias financió esta investigación. Los co-autores del artículo incluyen a los estudiantes de Purduese graduados Jeremy Burkett y Alta Lauren, y Paul Kenny del Baruch Marine Field Laboratory de la Universidad de Carolina del Sur.
Wilker, junto a su equipo, investiga la interacción de los distintos componentes dentro del cemento de la ostra y utilizan esta información para el desarrollo de nuevos materiales sintéticos.
Original de Science Daily
