Seguindo o rasto do lodo
Esta descoberta poderá impulsionar o desenvolvimento de adesivos ecológicos, revestimentos funcionais e materiais médicos
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Os caracóis conseguem ajustar a composição química do seu muco para o tornar líquido, sólido ou pegajoso, conforme necessário. Os caracóis são particularmente ativos após um aguaceiro. Mesmo no Campus Max Planck, em Potsdam-Golm, os caracóis-listrados-comuns (Cepaea nemoralis) deixam para trás os seus rastros brilhantes de muco. Os investigadores do departamento de «Biomateriais» reconheceram o muco como um material natural promissor. Isto porque o caracol não produz apenas um tipo de muco, mas consegue variá-lo conforme necessário, de modo a que se torne líquido, sólido, pegajoso ou escorregadio.
Em colaboração com o Instituto Max Planck de Bioquímica, o muco do caracol tornou-se, assim, objeto de uma análise da ciência dos materiais: como é que o caracol consegue produzir propriedades materiais completamente diferentes utilizando os mesmos componentes básicos? Os investigadores fornecem a resposta num estudo que acaba de ser publicado na revista *Science*. Nele, demonstram pela primeira vez, em pormenor, as «receitas» bioquímicas que o caracol-listrado utiliza para adaptar o seu muco especificamente a diferentes tarefas.
«O muco do caracol pode parecer insignificante à primeira vista, mas é um material incrivelmente versátil», afirma a Dra. Franziska Jehle, autora correspondente do estudo. «O facto de o caracol poder alterar especificamente as propriedades do seu muco utilizando os mesmos blocos de construção básicos é o que o torna tão fascinante para a investigação.»
Os blocos de construção do muco do caracol
Para compreender como a natureza produz esta diversidade de materiais, os investigadores analisaram cinco tipos diferentes de muco. Examinaram o muco que permite a locomoção, que atua como um forte adesivo em superfícies, que protege o animal da desidratação, que sela a concha durante períodos prolongados de repouso e que serve como mecanismo de defesa.
Descobriram que o caracol utiliza consistentemente os mesmos componentes para os diferentes tipos de muco, misturando-os em proporções variáveis. Os blocos de construção químicos são proteínas — principalmente colagénio — e cálcio.
Os investigadores ficaram surpreendidos ao identificar o colagénio VI como um componente-chave do muco. Isto porque a proteína é conhecida principalmente pelo seu papel estrutural na pele, nos ossos e nas articulações humanas. Juntamente com o carbonato de cálcio desordenado — que o caracol armazena no seu tecido glandular e liberta juntamente com o muco conforme necessário —, a proporção de colagénio VI desempenha um papel decisivo no controlo das propriedades dos vários tipos de muco. Aparentemente, o caracol utiliza a quantidade total de proteínas e a proporção de colagénio VI para alterar a densidade da rede proteica no muco. Isto tem um efeito direto nas propriedades mecânicas: quanto mais densa for a rede proteica, mais resistente é o muco. O cálcio, na sua forma iônica, serve tanto para reticular o muco como, na forma de calcite, para reforçar o material.
Aprender com a Natureza
«As conclusões deste estudo vão muito além da biologia do caracol», afirma o Prof. Peter Fratzl, coautor do estudo e diretor do Instituto Max Planck de Colóides e Interfaces. «Os materiais naturais cumprem uma enorme variedade de funções com apenas alguns componentes básicos. Compreender os princípios subjacentes a este fenómeno é de grande importância para o desenvolvimento de materiais sustentáveis.»
Seguindo o modelo do muco do caracol, por exemplo, poderá ser possível produzir adesivos ecológicos, revestimentos funcionais e materiais para aplicações médicas.
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