Die vielen 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 überraschend viele Verwendungsmöglichkeiten und seine einzigartigen Eigenschaften können das zukünftige Design von Kleidung bis zur Raketenabwehr beeinflussen.

Key Takeaways: Hagfish Slime

• Hagfish Slime ist eine proteinhaltige, geleeartige Substanz, die von Hagfish als Schutz gegen Raubtiere emittiert wird.
• Der Schleim besteht aus Fäden, die fester als Nylon, dünner als menschliches Haar und sehr flexibel sind. 
• Aufgrund dieser ungewöhnlichen Eigenschaften wird Hagfish Slime verwendet, um haltbares, umweltfreundliches Gewebe herzustellen. Der Schleim hat viele andere Verwendungsmöglichkeiten, die derzeit erforscht werden.

Lernen Sie den Hagfish kennen

Der Hagfish ist ein Schleim produzierender Meeresfisch, der für seine Augenlosigkeit und sein aalähnliches Aussehen bekannt ist. Trotz des Spitznamens "Schleimaal" sind diese einzigartigen Kreaturen überhaupt keine Aale. Vielmehr ist der Hagfish 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.

Weil Hagfish kein Skelettsystem haben, können sie ihren Körper in Knoten binden. Sie führen diese Leistung oft beim Essen aus, um die Stärke ihres Bisses zu erhöhen, und geben Schleim ab, um zu verhindern, dass die Substanz sie verschluckt.

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. Es handelt sich um Aasfresser, die sich von wirbellosen Meerestieren und den am Meeresboden lebenden Tieren ernähren. Sie müssen sich auch nicht auf ihre Zähne verlassen - sie sind in der Lage, Nährstoffe über ihren Körper aufzunehmen, und sie können monatelang ohne Essen überleben.

Hagfish sind ein wichtiger Bestandteil des marinen Ökosystems, und die schleimigen Meeresbewohner gelten in Korea als Delikatesse. Es gibt sogar einen National Hagfish Day (der dritte Mittwoch im Oktober), um die Beiträge dieses ungewöhnlichen Schnitzeljägers zu feiern.

Die Eigenschaften von Hagfish Slime

Wenn sich ein Hagfish bedroht fühlt, setzt er Hagfish-Schleim frei, eine proteinhaltige, geleeartige Substanz aus Schleimporen, die sich über die gesamte Körperlänge erstrecken. Der Schleim ist eine dicke Glykoproteinausscheidung, die als Mucin bezeichnet wird und die Hauptsubstanz im Schleim ist. Diese wird im Allgemeinen als Rotz oder Schleim bezeichnet. Im Gegensatz zu anderen Schleimsorten trocknet Hagfish Slime jedoch nicht aus. 

Das Mucin besteht aus langen, fadenartigen Fasern, ähnlich wie Spinnenseide. Diese Stränge, die in Strangbündeln angeordnet sind, sind dünner als menschliches Haar, stärker als Nylon und extrem flexibel. Wenn die Stränge mit Meerwasser in Berührung kommen, löst sich der Klebstoff, der sie zusammenhält, und der Schleim kann sich schnell ausdehnen. Es wird gesagt, dass ein Hagfish in nur wenigen Minuten einen Fünf-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 in einen Knoten bindet. Dann zieht es 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 Ausdehnung von Hagfish Slime sind Wissenschaftler sehr interessiert an seinen potenziellen Verwendungen. Die Forscher experimentieren mit Methoden zur Herstellung von künstlichem Schleim, da die direkte Gewinnung des Stoffes aus dem Hagfisch für das Tier teuer und stressig ist.

Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten für Hagfish Slime. Hagfish werden bereits für die Herstellung von Produkten wie Aalhautbeuteln verwendet. Die starken, flexiblen Stoffe aus Hagfish Slime könnten Materialien auf Erdölbasis wie Nylon ersetzen. Das resultierende Gewebe wäre haltbarer und umweltfreundlicher.

Hagfish Slime kann in Schutzausrüstungen wie Schutzhelmen und Kevlar-Westen verwendet werden. In der Autoindustrie könnte Hagfish Slime in Airbags verwendet werden oder um Autoteilen leichte Festigkeit und Flexibilität zu verleihen. Wissenschaftler glauben, mit Hagfish Slime Hydrogele herstellen zu können, die in Wegwerfwindeln und Bewässerungssystemen auf dem Bauernhof verwendet werden könnten.

Die US-Marine arbeitet derzeit mit Hagfish Slime in der Hoffnung, eine Substanz zu entwickeln, die Taucher vor Unterwasserangriffen schützen, Brände bekämpfen und sogar Raketen stoppen kann. Andere Anwendungen für Hagfish Slime sind das Tissue Engineering und das Ersetzen beschädigter Sehnen.

Quellen

• Bernards, Mark A. et al. Das spontane Auflösen von Hagfish-Schleimfadensträngen wird durch einen in Meerwasser löslichen Proteinklebstoff vermittelt.. Zeitschrift für experimentelle Biologie, vol 217, no. 8, 2014, S. 1263-1268. Die Firma der Biologen, doi: 10.1242 / jeb.096909.
• Mapp, Katherine. "US Navy stellt Biomaterial synthetisch wieder her, um 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. "Wickeln und Reifen einer Hochleistungsfaser in Hagfish Slime Gland Thread Cells". Naturkommunikation, vol 5, 2014. Springer Natur, doi: 10.1038 / ncomms4534.