近些年来,数以百万计的巨型水母侵入日本海,对沿海生态系统构成了巨大威胁。如今,研究人员想出了一个办法,从而将这些凝胶状的海洋生物变成对人类有用的东西——一种能够加入食物、化妆品和药物的蛋白质。
直径两米、体重200公斤的巨型水母(Nemopilema nomurai)能够轻易地从渔网中挣脱,它同时还能毒杀鱼类,将其变为自己的美食。另一个大麻烦是,小型的月亮水母(Aurelia aurita)能够堵塞发电厂的冷却系统进水口,随着它们的尸体被潮汐冲上岸,海滩变成了一片墓地。对于水母种群数量大暴发,科学家给出了不同的解释。这些说法包括海港的结构为水母幼体提供了栖息地,流入海洋的农业废物为水母生长提供了营养物质,以及海洋变暖为水母提供了更好的生存环境。还有一种可能性就是过度捕鱼减少了水母的天敌,从而使数百万的水母幼体能够存活到成熟期。
水母是如此之多,以至于渔民被迫放弃了将它们剁碎后抛入大海的做法。迄今为止,那些努力发掘水母用途的科学家仅仅为我们提供了一种发酵粉——这种由腌制的干水母制成的粉末能够用来制作饼干和松脆的小吃。然而,水母黏糊糊的身体可能还有另一项用途,研究人员发现,这种海洋生物很容易产生大量颇有价值的黏液素——这种蛋白质是口水和黏液的主要成分。
黏液素的发现纯属偶然。由日本埼玉市物理与化学研究所的生物化学家Kiminori Ushida领导的一个研究小组,希望通过水母寻找一种在皮肤和许多组织中存在的复合糖。出乎意料的是,研究人员在水母体内发现了一种黏液素,他们将其命名为qniumucin。Ushida指出,它能够形成一种凝胶体,后者的作用相当于食品中的乳化剂或化妆品中的保湿液,同时,它还能作为一种胃液的替代品,用于消化系统疾病的治疗。Qniumucin也能够取代一种医学中使用的源自牛胃的黏液素——由于担心牛的海绵状脑病(疯牛病),这种黏液素已经在市场上消失。
研究人员表示,他们能够从每只巨型水母体内提取60克qniumucin,此外,有5种水母都具有类似的qniumucin结构。研究小组日前在《自然产品杂志》(Journal of Natural Products)网络版上报告了这一研究成果。
英国布里斯托尔大学的黏液素生物学家Tony Corfield警告说,在进行医学应用之前,必须进行相关测试,从而证明使用qniumucin不会引发免疫反应。但Corfield指出,这项成果能够为研究蛋白质的进化提供新的思路。Corfield说:“我们并不知道更高级的哺乳动物到底是如何进化出黏液素结构的。”通过将水母与哺乳动物的黏液素进行比较,研究人员将更好地了解究竟是什么原因让黏液素变得如此有用。
(群芳 译自www.science.com,7月4日)