Ученые определили молекулярный состав биологического антифриза в замороженном жуке найденном на Аляске. В отличие от ранее описанных составов био-антифризов, в которые входят молекулы белков, найденный антифриз – xylomannan, не содержит белковых молекул, а состоит из сахаров и жирных кислот, которые встречаются в клетках живых организмов.
      "Самое удивительное в этом открытии то, что этот антифриз является представителем нового вида биологических антифризов, которые выполняют свою функцию по иному механизму" - говорит зоофизиолог Брайан Барнес, директор Университета Аляски институт Арктической биологии, один из пяти ученых, которые участвовали в проекте Alaska Upis ceramboides beetle.
   Подобно тому, как в морозилке жидкая вода превращается в кристалл льда, вода в живых организмах, также переходит в кристалл, нарушая целостность биологических структур клетки, что приводит к ее гибели. Биологические антифризы предотвращают образование больших кристаллов льда, и таким образом сохраняют замороженную воду в виде мелких кристалликов, которые не оказывают разрушающего действия на биологические структуры клеток живого организма, поэтому насекомые способны выживать после пребывания в замороженном состоянии. У некоторых насекомых, подобных найденному жуку, благодаря биологическим антифризам, при замерзании биологическая ткань даже не становятся твердой, а сохраняет эластичность.
[показать]     Аспирант и соавтор проекта Тодд Сформо обнаружил, что биологическая жидкость найденного жука начинает кристаллизоваться в мельчайшие кристаллики при -28,06ºС в лабораторных условиях и сохраняется в таком состоянии вплоть до -75,6ºС.
   "Мы занимаемся парадоксальными, на первый взгляд, исследованиями, - ищем молекулы, составляющие биологические антифризы, у живых организмов, которые приспособлены к выживанию в условиях полного замораживания. Исследование этих био-антифризов поможет создавать аналогичные антифризы и применять их с пользой для человека" - сказал Барнес, чья исследовательская группа участвует в обнаружении насекомых, определении их стратегии зимовки и выявление механизмов, которые помогут им пройти через процесс полной заморозки.
   Преимущества найденного антифриза состоит в том, что молекулы жирных кислот, гораздо меньше белковых молекул. Это позволяет им внедряться в мембранное пространство клеточных оболочек, и предотвращать разрыв мембраны в результате образования кристаллов льда. Таким образом, организм освоивший подобный механизм может выживать при более низких температурах, чем организмы, антифриз которых состоит из белковых молекул.
     «Однако, есть еще очень много вопросов в механизме работы биологических антифризов, их локализации в клетках» - подчеркивает Барнес…