海洋超级胶水

文　萃

贻贝素有“崎岖海岸居民”的称号，虽然不断遭受海浪冲击拍拉，它们依然具备粘着岩石的惊人能力。这些海洋生物还能粘附船体、玻璃以及水井乃至聚四氟乙烯这类超强材料，真可谓无所不能，恶名昭彰。

美国普渡大学研究人员宣称他们已经发现促使贻贝获得如此强劲粘着力的奥秘。一旦他们认识了这种胶体的化学构造，研究人员就会研制出更有效抵抗污垢的漆料，防止贻贝、甲壳动物以及其他附着船体海洋生物造成的危害。另一巧科研成果可能是强力生物材料，特别是新型缝台线和其他伤口愈合产品的开发。

很久以前，化学家就知道，贻贝分泌一种由坚硬蛋白质基质材料构成的粘液。洛杉矶加州大学聚合物化学家罗宾·加勒尔指出：“这些蛋白质基质的确是坚韧的纤维。”确切地说，这些蛋白质如何连接形成强力菌丝材料尚不清楚。

普渡大学乔纳森·威尔科尔及其同行人员从缅因州沿海外收集了数百只普通蓝贻贝，并将它们放置在实验室盐水槽中玻璃板上。贻贝附着玻璃板后，研究人员把这些软体动物铲离玻璃板并且刮掉其身后遗留的胶体。

对采集材料所作化学分析显示，其中富含浓度很高的铁分子，这显然是贻贝从海水中提取的物质。遂后，研究人员从贻贝中直接提取这种胶着的前体分子。当研究人员把铁分子加入蛋白质溶液后，一种紧密结合的网状结构就成形了。该研究小组在《高级化学》杂志上报道称，深入研究表明，这种紧密结合的网状构造和贻贝自身的菌丝化学结构极为相似。

普渡大学研究小组还确定了铁分子如何和蛋白质分子上旁链的相互作用。有二羟苯丙氨酸之称的旁链(简称多巴)对铁具有吸引力。试验证实单独一个铁原子可以附着3条多巴旁链。威尔科尔说这种铁——多巴合成物再与氧相互作用，生成称为“原子团”的极度活跃的化学试剂。这类原子团化学试剂经常在工业生产流程中用作聚合剂，因此推测它们有可能与菌丝分子横向结合成一种坚实材料，并且利用这种材料附着多种物体表面。

洛杉矶加州大学聚合物化学家加勒尔指出：“上述研究解释了为何铁在贻贝胶体中含量如此之高的缘由。”既便如此，可能铁也未必是关键的横向结合试剂。此前多项研究已经显示多种酶也和胶体蛋白质相互溶合。

由此看来，阻碍铁附着蛋白质的涂附材料可能给海军和航运业带来效益。由于这类海洋生物造成额外负担消耗燃料，此外每年设法将它们从粘着的船体上清除掉要耗资数十亿美元。

威尔科尔坦言，现行涂附材料能杀灭海洋中任何生物。如果能够研制出某种无毒害作用材料，那将有益于改善海洋生态环境。

反光蛋白质促使乌贼熠熠闪光。