Von der Miesmuschel lernenBiopolymere aus dem Muschelfuß
Von der Miesmuschel kann sich die Chemieindustrie einiges abschauen. Nicht nur, dass ihr Perlmutt und die reißfesten Fäden, mit denen sie sich am Meeresboden festhält, außergewöhnliche Qualitäten besitzen. Wie sie diese Materialien erzeugt, könnte auch zur Blaupause für eine umweltfreundliche Produktion von komplex gebauten Polymerstrukturen werden.
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Grüne Chemieproduktion am Meeresgrund: Byssusfäden entstehen in einer feinen Rinne im Muschelfuß, die Platte am Ende des Fadens, die am Meeresboden haftet entsteht in einer Vertiefung am Ende der Rinne. Für den Faserkern (blau), die Faserhülle (rot) und die Platte (gün) gibt es dabei jeweils eigene Drüsen, die die entsprechenden Komponenten in Vesikeln freisetzen. Einige Schritte der Biopolymerisierung erfolgen selbstorganisiert, bei anderen greift die Muschel regulierend ein. So ordnen sich die Polymere des Kerns in kurzen Abschnitten von selbst parallel an, um sie über die ganze Länge des Fadens gleich auszurichten, muss die Muschel aktiv werden. Zudem vernetzen sich die Proteine in der Haut nicht von selbst, hier fügt das Meerestier nachträglich die Metallionen ein, die Verknüpfungen zwischen den Proteinsträngen schaffen und so nicht zuletzt die Selbstheilungskräfte der Fäden schaffen. Dagegen bildet sich die komplexe Struktur, in der die Platte des Fadens mit dessen Kern verbunden wird, die ähnlich aussieht wie Pflanzen im Boden wurzeln, selbstorganisiert. (© MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung)