Gel sota control

gelat.jpg Un paisatge nevat té un encant innegable. El contrast entre el blanc de la neu i el color fosc dels arbres genera una imatge que sembla en blanc i negre. Passejar per un bosc nevat, escoltar el cruixir de la neu sota els peus i sentir com entra als pulmons l’aire glaçat pot ser una experiència fantàstica. És una imatge idíl·lica, però només si no hi has de passar molt temps, perquè aleshores pots tenir problemes.

El cas és que hi ha molts organismes que no poden triar i han de viure en ambients glaçats. Microbis, plantes, fongs i molts animals han de trobar la manera de resistir temperatures que poden estar molts graus per sota del punt de congelació. El problema és que si estem fets en tres quartes parts d’aigua, a determinades temperatures l’aigua del cos es converteix en gel. I això és una molt mala notícia per les cèl·lules.

El problema quan l’aigua de dins, o del voltant, de les cèl·lules es congela, és que es formen cristalls de gel que van creixent cada vegada més. I els cristalls de gel actuen com si fossin ganivets que van trencant les membranes de les cèl·lules, van aïllant les fibres dels teixits i van impedint que els productes que entren i surten de la cèl·lula facin el seu camí. A més, moltes proteïnes només mantenen la seva estructura correctament si estan envoltades de molècules d’aigua. Si l’aigua es transforma en gel, l’estructura de la proteïna canvia i deixa de funcionar.

Però hi ha molts organismes que han resolt aquest problema gràcies a un tipus de proteïnes particulars anomenades, naturalment, proteïnes anticongelants o AFP (per l’anglès antifreeze proteins). Gràcies a aquestes proteïnes hi ha organismes que es poden congelar i després, quan la temperatura augmenta, poden recobrar la vitalitat sense més problemes.

Al principi es pensava que actuaven com la sal o els anticongelants del cotxe, fent que el punt de congelació de l’aigua baixés uns quants graus. Però la realitat és diferent. El que fan aquestes proteïnes és enganxar-se als cristalls de gel quan encara són molt petits. Els cristalls de gel van creixent perquè a la zona de la perifèria s’hi van afegint molècules d’aigua que queden immobilitzades en el gel. Per això els cristalls de gel creixen a partir d’un punt central i es van estenent per els extrems.

La gràcia de les proteïnes AFP és que en unir-se a la perifèria del cristall “tapen” els indrets per on s’afegirien noves molècules d’aigua. Com que no s’hi poden unir, el cristall deixa de créixer i no arriba a tenir prou mida per convertir-se en un problema per les cèl·lules. El metabolisme es pot anar frenant fins pràcticament aturar-se, però en pujar la temperatura, totes les estructures segueixen intactes i poden recuperar l’activitat.

De proteïnes d’aquestes n’hi ha de diferents tipus, i algunes han resultat molt útils a la pràctica. Per exemple, n’hi ha que es volen aprofitar per millorar la conservació dels òrgans que s’han de trasplantar. Entre que s’extreu del donant i es posa al receptor poden passar unes hores i cal mantenir-los freds, però sense exagerar ja que si es congelen, l’òrgan es faria malbé. Però si afegim aquestes proteïnes al líquid de preservació la viabilitat del teixit pot millorar molt.

També n’hi ha que es poden menjar, ja que no deixen de ser proteïnes. Doncs si s’afegeixen als gelats es formen cristalls de gel més petits, cosa que modifica la textura del gelat, la manté més esponjosa i fa que siguin molt més saborosos.

També es poden aconseguir conreus transgènics que fabriquin aquestes proteïnes i no es perdi la collita en cas de gelades, es poden fer servir per teràpies contra la hipotèrmia, i fins i tot s’ha vist que, en envoltar els cristalls de gel, a més d’evitar que creixin, també eviten que es fonguin.

La natura fa coses sorprenents, però de vegades encara sorprèn més la imaginació que li posem els humans a l’hora de buscar-li aplicacions.

5 comentaris

  • Daniel Closa

    15/04/2011 7:42

    Carquinyol. I en algun iogurt també en posen. Així no es fan cristalls quan es dins la nevera.
    Lo de l’aire condicionat es impossible. Hi ha escamots especialitzats en fer l’impossible perquè sigui glacial sempre.

    Montserrrat. Els humans som uns aprofitats!

    david. Doncs durant un temps era un misteri daber com s’ho feien alguns animals per sobreviure a l’àrtic sense congelar-se.

    Adela. Es pot aprofitar sempre que s’administrin abans que es formi el gel. Els proteines eviten que els cristalls creixin, però no els fan tornar enrere.

  • Adela

    14/04/2011 19:35

    Aprofitant la vinentesa,es podrien utilitzar per combatre congelacions d’alguna part del cos,arrel d’alguna allau i t’has quedat aïllat,oi?

  • david güell

    14/04/2011 10:49

    Fantàstic. No sabia que existien i menys que els gelats en portessin. Que gran és la natura !!

  • Montserrat

    14/04/2011 9:28

    és fascinant les diferents estratègies que adopten els organismes per adaptar-se a ambients extrems!!! i es clar, els humans quan els descobrim sempre intentem trobar-li una aplicació que ens vagi bé!!!

  • Carquinyol

    14/04/2011 8:28

    Proteïnes anticongelants en gelats! No ho hagués dit mai!

    Ei… Podrien posar-hi unes quantes d’aquestes a l’aire acondicionat dels metros en estiu? ;)