海虹/海紅,是貽貝的“小名”,除此之外還有殼菜蛤、“東海夫人”等稱呼,熟制加工的幹品被人們稱為“淡菜”。海虹是一種物美價廉的親民海鮮,味道鮮美,蒸、煮、燜、炒皆宜,因其營養價值高,故有海中雞蛋的美譽。我們在市場上常見的海虹主要包括:貽貝(學名:Mytilus edulis)、厚殼貽貝(學名:Mytilus coruscus)、紫貽貝 (學名:Mytilus galloprovincialis,因為英文名是Mediterranean mussel,所以也被直譯為地中海貽貝)和翡翠貽貝(學名:Perna viridis,俗稱青口)等。今天我們來瞭解一下海虹除瞭作為人類的食物之外,還有哪些鮮為人知的用途。

蒸海虹丨圖源:RitaE / Pixabay

貽貝是一種雙殼類的軟體動物,除瞭其在受精卵發育為浮遊幼體的一個月左右的時間內可以自由移動之外,剩下時間都是附著在巖石或其它物體上“守株待兔”,依靠過濾流經的海水來獲取所需的食物,瞭卻貝生。就算周圍不斷有狂濤巨浪的沖擊,它們也總是能牢牢地粘在濕滑的附著物上,很難使其脫落,幾百年前的人們就發現瞭它們的這種粘附超能力,但一直沒能搞明白是怎麼回事。

南非開普敦海邊的貽貝丨圖源:Magda Ehlers / Pexels

科學傢花費瞭很長時間來研究這些看似普通的生物,直到二十世紀七十年代終於弄清楚瞭這其中的奧秘:貽貝的足絲腺會分泌一種液態的蛋白質(主要成分是左旋多巴,L-dopa,或稱為3,4-二羥苯丙氨酸),貽貝把它像擠牙膏一樣通過足絲孔擠到巖石等附著物上,這些蛋白質會在很短的時間裡就凝固成像麻繩纖維一樣的足絲(小時候以為海虹是附著在麻繩上養殖的,當時認為這些足絲就是麻繩裡的纖維,吃海虹肉之前要先把這些“麻繩纖維”扯掉,這種想法一直縈繞在我腦海中很久),牢牢地把自己和附著物拴在一起。

貽貝的足絲牢牢地黏附於礁石上 | Brocken Inaglory / Wikipedia

科學傢們把貽貝分泌的這些粘性物質叫做“貽貝粘附蛋白”(mussel adhesive proteins,簡稱MAPs),受貽貝粘附蛋白的啟發,科學傢們不斷研制出各種仿生膠水,提高膠水膠合強度並解決潮濕環境下的各種粘附難題,如修復韌帶撕裂,移植皮膚,修補牙齒以及斷骨接合[1]等。青島能源所在2016年把貽貝的仿生研究成果轉化為新型強力膠粘劑,其膠合強度可達17.3 MPa,高於502膠及環氧樹脂膠(即俗稱萬能膠),而且其制備工藝簡單,原料廉價易得[2]。

貽貝仿生膠粘劑 | 文獻[3]

科學傢以貽貝粘附蛋白的為靈感,進而研發出各種仿生高科技產品:有的能夠實現快速止血、傷口愈合[4],替代手術縫合或外科釘應,減輕手術傷痛;有的能夠激活肌膚活力、改善肌膚問題[5];還有的能夠誘導眼角膜再生[6];甚至還能將RhD陽性的紅細胞通過三維水凝膠支架屏蔽RhD表面抗原轉換為可供RhD陰性受血者使用的人造“通用熊貓血”,這種紅細胞外部擁有貽貝仿生材料塗層,不會被人體免疫系統察覺,從而避免瞭不同血型血液混合引發的致命免疫反應[7]等等。

看似不起眼的一種海洋生物,它不僅以大眾海鮮的面孔出現在我們的餐桌上,而且還成為表面化學、高分子材料與工程、生物醫學、海洋工程學等眾多領域的研究熱點,為我們打開瞭一扇通往新科技、新產品的大門,越來越多地走進我們生活的各個角落。

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參考文獻:

[1]樊廷俊,汪小鋒.貽貝足腺細胞的超強度粘液[J].生命的化學,2001(04):331-332.

[2]Mu Y , Wan X . Simple but Strong: A Mussel‐Inspired Hot Curing Adhesive Based on Polyvinyl Alcohol Backbone[J]. Macromol Rapid Commun, 2016, 37(6):545-550.

[3]Ailei, Li, Youbing, et al. A mussel-inspired adhesive with stronger bonding strength under underwater conditions than under dry conditions.[J]. Chemical communications (Cambridge, England), 2015.

[4]Han L , Yan L , Wang K , et al. Tough, self-healable and tissue-adhesive hydrogel with tunable multifunctionality[J]. NPG Asia Materials, 2017, 9(4).

[5]黃海峰, 畢鳴曄, 胡君,等. 貽貝粘蛋白的生物特性及在皮膚色素痣CO2激光術後創面的臨床應用[J]. 中華損傷與修復雜志(電子版), 2016, 11(001):49-52.

[6]Kong B , Chen Y , Liu R , et al. Fiber reinforced GelMA hydrogel to induce the regeneration of corneal stroma[J]. Nature Communications, 2020, 11(1).

[7]Zhao Y , Fan M , Chen Y , et al. Surface-anchored framework for generating RhD-epitope stealth red blood cells[J]. Science Advances, 2020, 6(12):eaaw9679.