Amerikanische Wissenschaftler haben das klebrige Geheimnis von Miesmuscheln gelüftet: Ein hoch reaktives Eisenteilchen ermöglicht es den Schalentieren, sich an praktisch jede Oberfläche anzuheften ? auch wenn sie so glatt ist wie Glas oder Teflon. Die Forscher um Jonathan Wilker von der Purdue-Universität in West Lafayette beschreiben ihre Entdeckung in der internationalen Ausgabe der Fachzeitschrift Angewandte Chemie (Online-Vorabveröffentlichung, DOI 10.1002/anie.200352759).
Der Trick ist einfach, aber wirkungsvoll: Die Miesmuscheln produzieren Eiweißstoffe als Grundlage für den Klebstoff. Dann sammeln sie Eisen aus dem Meerwasser und bauen die Metallteilchen in die Eiweißmoleküle ein. Ein Eisenteilchen verknüpft dabei drei Proteinfäden sehr fest miteinander. Durch diese Verknüpfung wiederum verändern sich die chemischen Eigenschaften des gesamten Eiweißmoleküls und es geht in ein so genanntes Radikal über. Solche Teilchen sind sehr aggressiv und können mit nahezu allen Materialien in ihrer Nähe reagieren. Auf diese Weise bildet sich eine feste Bindung zwischen Muschelklebstoff und allen möglichen Oberflächen.
Der Muschelklebstoff sei das erste Beispiel dafür, dass Metalle wie Eisen nicht nur bei der Bildung von Kristallen, sondern auch bei anderen biologischen Materialien sehr wichtige Rollen spielen können, schreiben die Forscher. Wilker und seine Kollegen vermuten, dass nicht nur Miesmuscheln, sondern auch Austern, Entenmuscheln, Tang und sogar Korallen ähnliche Strategien für ihre zum Teil zementartigen Klebstoffe verwenden. Da der Mechanismus nun bekannt sei, könnten auch Wirkstoffe entwickelt werden, die das Anheften von Muscheln an Schiffsrümpfe und die damit verbundenen Schäden verhindern. Auch die Entwicklung von künstlichen Klebstoffen auf einer ähnlichen Basis sei denkbar.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
