Una mejor comprensión de la habilidad de las ostras para pegarse juntas y formar complejos arrecifes ayudaría a los proyectos que intentar impulsar las poblaciones en declive de ostras, a la creación de materiales que mantengan el casco de los barcos limpio sin tener que añadir sustancias que dañen el medio ambiente y avanzar en la creación de adhesivos en húmedo para su uso en medicina y construcción.
Una mejor comprensión de la habilidad de las ostras para pegarse juntas y formar complejos arrecifes ayudaría a los proyectos que intentar impulsar las poblaciones en declive de ostras, a la creación de materiales que mantengan el casco de los barcos limpio sin tener que añadir sustancias que dañen el medio ambiente y avanzar en la creación de adhesivos en húmedo para su uso en medicina y construcción.
Jonathan Wilker, profesor de ingeniería química y de materiales, dirigió el grupo de investigadores que analizó la ostra común americana, Crassostrea virginica. Los resultados aparecen en la revista Journal of the American Chemical Society.
“Teniendo la descripción del cemento de las ostras, podemos diseñar estrategias para desarrollar materiales sintéticos que copien la habilidad de la ostra para pegarse en ambientes húmedos” dijo Wilker, que ha trabajado en el diseño de bio-adhesivos sintéticos durante 10 años. “También la odontología y la medicina se pueden beneficiar de estos materiales. Por ejemplo, un pegamento quirúrgico que reemplazara a las grapas y suturas, que perforan tejido sano y crean sitios potenciales para la infección“
Comparando las conchas de las ostras con el material que conecta a estos animales unos con otros, los investigadores pudieron determinar su composición química. Los resultados muestran que el pegamento tenía casi 5 veces más de proteína y agua que la concha. Esto significaba que la ostra produce una sustancia químicamente diferente para pegarse.
Wilker, que también estudia la adhesión de percebes y mejillones, describe el pegamento de la ostra como una sustancia inorgánica de tipo cemento a diferencia del material orgánico tipo pegamento que producen otros animales marinos.
“El cemento de la ostra parece ser más duro que los pegamentos de los percebes y mejillones, ya que estos están formados sobre todo por proteínas mientras que el de la ostra en carbonato cálcico (tiza) en un 90%. Por sí sola, la tiza no es adhesiva, así que la clave está en la combinación especial con ese 10% restante de proteína”. Ese 10% tiene algo de parecido con el pegamento del mejillón en cuanto a su composición en proteínas y la presencia de hierro. En estudios previos, Wilker había encontrado que el hierro juega un papel clave en el endurecimiento o curación del adhesivo del mejillón y debe tener un propósito similar en el de la ostra.
El encontrar rasgos comunes en las sustancias adhesivas producidas por organismos marinos es muy importante para desarrollar tanto pegamentos sintéticos como tratamientos que prevengan la acumulación de estos animales en los barcos. Cientos de especies marinas se pegan a los barcos, aumentando su resistencia y disminuyendo la velocidad de navegación. Prevenir y controlar su acumulación (también llamado “fouling”) es un gasto enorme para las flotas mundiales.
“Los métodos anti-fouling actuales se basan en la toxicidad y el casco de los barcos está recubierto muchas veces de una pintura con contenido en cobre que mata a los estadios larvarios de los organismos marinos. Si pudiéramos inventar una manera no tóxica de deshacer los adhesivos, podríamos mantenerlos fuera de los buques sin dañar el medio ambiente.”
Las ostras se mantienen juntas para reproducirse y para pretegerse de los predadores y de las grades olas. Forman arrecifes que pueden extenderse varios kilómetros y filtran grandes volúmenes de agua, previenen la erosión y crean una barrera que refuerza la línea de la costa. Además, estos arrecifes forman el hábitat para cientos de otras especies.
“La sobrepesca, la contaminación y las enfermedades han reducido las poblaciones de ostras en un 98% o más desde finales de 1800s. Ahora se está intentando re-introducir esta especie en sus antiguos hábitats. Quizá nuestro trabajo contribuirá a entender las necesidades de este molusco.”
Wilker y su equipo investigarán próximamente la interacción entre los distintos componentes del cemento de la ostra y utilizarán esta información para desarrollar nuevos materiales sintéticos.
