De många användningarna av Hagfish Slime

Hagfish slime är ett gelatinöst, proteinbaserat ämne som utsöndras av hagfish som svar på ett hot. Detta läckra material har ett överraskande antal användningar, och dess unika egenskaper kan påverka den framtida designen av allt från kläder till missilförsvar.

Key Takeaways: Hagfish Slime

• Hagfish slime är ett proteinbaserat, geléliknande ämne som släpps ut av hagfish som skydd mot rovdjur.
• Slemet består av trådar som är starkare än nylon, tunnare än människohår och mycket flexibla. 
• På grund av dessa ovanliga egenskaper används hagfish slime för att producera hållbart, miljövänligt tyg. Slemet har många andra potentiella användningsområden som forskas.

Möt Hagfish

Hagfish är en slamproducerande marin fisk som är känd för sin brist på ögon och ålliknande utseende. Trots att de har fått smeknamnet "slime ål" är dessa unika varelser inte ål alls. Snarare är hagfisken käkelös fisk som har en skalle, men ingen ryggrad. Dess kropp består helt av brosk, som mänskliga öron och näsor eller en hajkropp.

Eftersom hagfish inte har skelett kan de binda kropparna i knutar. De utför ofta denna bragd medan de äter för att öka styrkan i deras bett och släpper ut slem för att förhindra att ämnet kväver dem.

Hagfish har inte käkar, men de har två rader med "tänder" gjorda av keratin, samma fibrösa protein som utgör hår, hovar och horn från andra djur. De är rensare som livnär sig från marina ryggradslösa djur och slaktkropparna i det marina livet som finns på havsbotten. De behöver inte heller lita på sina tänder - de kan absorbera näringsämnen genom sina kroppar, och de kan överleva i månader utan att äta.

Hagfish är en viktig del av det marina ekosystemet, och de slemmiga havsborna anses vara en delikatess i Korea. Det finns även en National Hagfish Day (den tredje onsdagen i oktober) för att fira bidraget från denna ovanliga rensare.

Egenskaperna av Hagfish Slime

När en hagfish känner sig hotad, släpper den hagfish slime, ett proteinbaserat, geléliknande ämne från slemporer som löper längden på kroppen. Slemet är en tjock glycoprotein-utsöndring som kallas mucin, som är den primära substansen i slem, ofta benämnd snot eller slam. Till skillnad från andra typer av slem, torkar dock inte hagfish-slime ut. 

Mucinet består av långa, trådliknande fibrer, liknande spindelsilke. Dessa strängar, som är arrangerade i buntar som kallas nøssor, är tunnare än människohår, starkare än nylon och extremt flexibla. När nålarna kommer i kontakt med havsvatten löses limet som håller dem samman, vilket gör att slemmet expanderar snabbt. Det sägs att en hagfish kan fylla en hink med fem gallon på bara några minuter. Slemet fyller munnen och gälarna hos hagfiskens angripare, vilket gör att hagfisken kan fly.

Om en skaldjur fångas i sin egen slem, tar den bort den smutsiga röra genom att binda kroppen i en knut. Den arbetar sedan knuten längs kroppens längd och skjuter slemet från änden. 

Användningarna av Hagfish Slime

På grund av styrka, flexibilitet och snabb utvidgning av hagfish slime är forskare mycket intresserade av dess potentiella användningsområden. Forskare experimenterar med metoder för att skapa konstgjorda slem, eftersom extrahering av ämnet direkt från hagfish är dyrt och stressande för djuret.

Det finns många möjliga applikationer för hagfish slime. Hagfish används redan för att tillverka produkter som ”ålskinnsäckar”. De starka, flexibla tygerna från hagfish slime kan ersätta petroleumbaserade material som nylon; det resulterande tyget skulle vara mer hållbart och miljövänligt.

Hagfish slime kan användas i skyddsutrustning som skyddshjälmar och Kevlar-västar. I bilindustrin kan hagfish slime användas i krockkuddar eller för att lägga till lätt styrka och flexibilitet i bildelarna. Forskare tror att de kanske kan använda hagfish slime för att skapa hydrogeler som kan användas i engångsblöjor och jordbruksbevattningssystem.

Den amerikanska marinen arbetar för närvarande med hagfish-slem i hopp om att skapa ett ämne som kan skydda dykare från undervattensattacker, bekämpa bränder och till och med stoppa missiler. Andra applikationer för hagfish slime inkluderar vävnadsteknik och byte av skadade senor.

källor

• Bernards, Mark A. et al. "Spontan upplösning av Hagfish slemtrådslingor medieras av ett havsvattenlösligt proteinlim". Journal Of Experimental Biology, vol 217, nr. 8, 2014, s. 1263-1268. The Company Of Biologists, doi: 10,1242 / jeb.096909.
• Mapp, Katherine. "US Navy återskapar syntetiskt biomaterial för att hjälpa militär personal". Navy.Mil, 2017, http://www.navy.mil/submit/display.asp?story_id=98521.
• Pacific Hagfish. Aquarium of the Pacific. http://www.aquariumofpacific.org/onlinelearningcenter/species/pacific_hagfish.
• Winegard, Timothy et al. "Samling och mognad av en högpresterande fiber i Hagfish slemkörteltrådceller". Naturkommunikation, vol 5, 2014. Springer Nature, doi: 10,1038 / ncomms4534.