Tiere und Natur

Die erstaunlichen und praktischen Verwendungen von Hagfish Slime

Hagfish Slime ist eine gallertartige Substanz auf Proteinbasis, die von Hagfish als Reaktion auf eine Bedrohung ausgeschieden wird. Dieses klebrige Material hat eine überraschende Anzahl von Verwendungsmöglichkeiten und seine einzigartigen Eigenschaften können das zukünftige Design von Kleidung bis hin zur Raketenabwehr beeinflussen.

Wichtige Imbissbuden: Hagfish Slime

  • Hagfish Slime ist eine proteinbasierte, geleeartige Substanz, die von Hagfish als Schutz gegen Raubtiere abgegeben wird.
  • Der Schleim besteht aus Strähnen, die stärker als Nylon, dünner als menschliches Haar und sehr flexibel sind.
  • Aufgrund dieser ungewöhnlichen Eigenschaften wird Hagfish Slime verwendet, um haltbare, umweltfreundliche Stoffe herzustellen. Der Schleim hat viele andere Verwendungsmöglichkeiten, die erforscht werden.

 

Lerne den Hagfish kennen

Der Hagfish ist ein schleimproduzierender Meeresfisch, der für seine fehlenden Augen und sein aalähnliches Aussehen bekannt ist. Obwohl diese einzigartigen Kreaturen den Spitznamen „Schleimaal“ tragen, sind sie überhaupt keine Aale. Der Hagfish ist eher ein  kieferloser Fisch. der einen Schädel, aber keine Wirbelsäule besitzt. Sein Körper besteht vollständig aus Knorpel, wie menschliche Ohren und Nasen oder der Körper eines Hais.

Da Hagfish keine Skelettsysteme haben, können sie ihren Körper in Knoten binden. Sie vollbringen dieses Kunststück oft beim Essen, um die Stärke ihres Bisses zu erhöhen, und geben Schleim ab, um zu verhindern, dass die Substanz sie erstickt.

Hagfish haben keine Kiefer, aber sie haben zwei Reihen von „Zähnen“ aus Keratin, dem gleichen faserigen Protein, aus dem Haare, Hufe und Hörner anderer Tiere bestehen. Sie sind Aasfresser, die sich von wirbellosen Meerestieren und den auf dem Meeresboden gefundenen Kadavern von Meereslebewesen ernähren. Sie müssen sich auch nicht auf ihre Zähne verlassen – sie sind in der Lage, Nährstoffe über ihren Körper aufzunehmen, und sie können monatelang überleben, ohne etwas zu essen.

Hagfish sind ein wichtiger Teil des marinen Ökosystems, und die schleimigen Meeresbewohner gelten in Korea als Delikatesse. Es gibt sogar einen Nationalen Hagfish-Tag (den dritten Mittwoch im Oktober), um die Beiträge dieses ungewöhnlichen Aasfressers zu feiern.

 

Die Eigenschaften von Hagfish Slime

Wenn sich ein Hagfish bedroht fühlt, setzt er Hagfish Slime frei, eine proteinbasierte, geleeartige Substanz aus Schleimporen, die sich über die gesamte Länge seines Körpers erstrecken. Der Schleim ist eine dicke Glykoproteinausscheidung namens Mucin, die die primäre Substanz im Schleim ist, die üblicherweise als Rotz oder Schleim bezeichnet wird. Im Gegensatz zu anderen Schleimarten trocknet Hagfish Slime jedoch nicht aus.

Das Mucin besteht aus langen, fadenartigen Fasern, ähnlich wie  Spinnenseide. Diese Stränge, die in Strängen angeordnet sind, die als Stränge bezeichnet werden, sind dünner als menschliches Haar, stärker als Nylon und äußerst flexibel. Wenn die Stränge mit Meerwasser in Kontakt kommen, löst sich der Klebstoff, der sie zusammenhält, auf und der Schleim kann sich schnell ausdehnen. Es wird gesagt, dass ein Hagfish in nur wenigen Minuten einen 5-Gallonen-Eimer mit Schleim füllen kann. Der Schleim füllt den Mund und die Kiemen des Angreifers des Hagfish und lässt den Hagfish entkommen.

Wenn ein Hagfish in seinem eigenen Schleim gefangen ist, entfernt er das klebrige Durcheinander, indem er seinen Körper zu einem Knoten zusammenbindet. Dann arbeitet er den Knoten über die gesamte Länge seines Körpers und drückt den Schleim vom Ende.

 

Die Verwendung von Hagfish Slime

Aufgrund der Stärke, Flexibilität und schnellen Expansion von Hagfish Slime sind Wissenschaftler sehr an seinen möglichen Verwendungszwecken interessiert. Die Forscher experimentieren mit Methoden zur Herstellung von künstlichem Schleim, da die Extraktion der Substanz direkt aus Hagfish für das Tier teuer und stressig ist.

Es gibt viele mögliche Anwendungen für Hagfish Slime. Hagfish werden bereits zur Herstellung von Produkten wie „Aalhaut“ -Beuteln verwendet. Die starken, flexiblen Stoffe aus Hagfish Slime könnten Materialien auf Erdölbasis wie Nylon ersetzen. Der resultierende Stoff wäre haltbarer und umweltfreundlicher.

Hagfish Slime kann in Schutzausrüstung wie Schutzhelmen und Kevlar-Westen verwendet werden. In der Autoindustrie könnte Hagfish Slime in Airbags verwendet werden oder um Autoteilen eine leichte Festigkeit und Flexibilität zu verleihen. Wissenschaftler glauben, dass sie möglicherweise Hagfish Slime verwenden können, um Hydrogele herzustellen, die in Wegwerfwindeln und Bewässerungssystemen für landwirtschaftliche Betriebe verwendet werden können.

Die US Navy arbeitet derzeit mit Hagfish Slime in der Hoffnung, eine Substanz zu schaffen, die Taucher vor Unterwasserangriffen schützen, Feuer bekämpfen und sogar Raketen stoppen kann. Andere Anwendungen für Hagfish Slime umfassen Tissue Engineering und das Ersetzen beschädigter Sehnen.

 

Quellen

  • Bernards, Mark A. et al. „Das spontane Auflösen von Hagfish-Schleimfadensträngen wird durch einen seewasserlöslichen Proteinkleber vermittelt“. Journal of Experimental Biology , Band 217, Nr. 8, 2014, S. 1263–1268. The Company Of Biologists , doi: 10.1242 / jeb.096909.
  • Mapp, Katherine. „Die US-Marine gewinnt Biomaterial synthetisch zurück, um das Militärpersonal zu unterstützen“. Navy.Mil , 2017, http://www.navy.mil/submit/display.asp?story_id=98521 .
  • Pazifischer Hagfish . Aquarium des Pazifiks. http://www.aquariumofpacific.org/onlinelearningcenter/species/pacific_hagfish .
  • Winegard, Timothy et al. „Aufwickeln und Reifen einer Hochleistungsfaser in Hagfish Slime Gland-Fadenzellen“. Nature Communications , Band 5, 2014.  Springer Nature , doi: 10.1038 / ncomms4534.

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