นักวิทยาศาสตร์ไขกลไกที่หอยทากสร้างเมือกได้หลายคุณสมบัติ

งานวิจัยใหม่จากนักวิทยาศาสตร์เยอรมันอธิบายได้มากขึ้นว่าหอยทากสามารถผลิตเมือกที่มีสมบัติแตกต่างกันตามหน้าที่ได้อย่างไร โดยชี้ว่ากลไกสำคัญอยู่ที่การทำงานร่วมกันของคอลลาเจนและแคลเซียม ซึ่งช่วยกำหนดความหนืด ความยืดหยุ่น และพฤติกรรมเชิงกลของเมือกในแต่ละแบบ ผลลัพธ์นี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Science และถูกมองว่าเป็นคำตอบของคำถามเรื่อง “ความปรับแต่งได้” ของเมือกหอยทากที่นักวิทยาศาสตร์สนใจมานาน

เมือกหอยทากมีน้ำเป็นส่วนใหญ่ แต่คุณสมบัติสำคัญมาจากมิวซินและคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน ซึ่งทำให้เกิดลักษณะเหนียวและลื่นตามที่คุ้นเคย นอกจากบทบาททางชีววิทยาแล้ว เมือกชนิดนี้ยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางในฐานะส่วนผสมที่อ้างสรรพคุณด้านการลดการอักเสบและชะลอวัย ขณะเดียวกันก็มีศักยภาพต่อการประยุกต์ทางการแพทย์ เช่น ระบบนำส่งยาและการสมานแผล

บทความอ้างถึงงานก่อนหน้าหลายชิ้นที่ช่วยปูทางให้เห็นความสำคัญของเมือกหอยทาก เช่น งานปี 2020 ที่พบว่าการใช้เมือกจากหอยทากสวนร่วมกับอนุภาคทองช่วยเร่งการหายของบาดแผลในหนูและมีแนวโน้มลดการอักเสบ นอกจากนี้ งานปี 2023 ยังแบ่งเมือกของหอยทากสวนออกเป็น 3 แบบหลัก ได้แก่ เมือกให้ความชุ่มชื้น เมือกสำหรับยึดเกาะ และเมือกหล่อลื่นสำหรับการเคลื่อนที่ ซึ่งสะท้อนว่าเมือกไม่ได้เป็นสารชนิดเดียว แต่เป็นชุดของวัสดุชีวภาพที่ถูกออกแบบมาเพื่อภารกิจต่างกัน

การศึกษาครั้งนี้เลือกใช้หอยทากสายพันธุ์ grove snail หรือ lemon snail (Cepaea nemoralis) เพราะชนิดนี้สร้างเมือกได้ถึง 5 แบบที่มีหน้าที่เฉพาะเจาะจง นักวิจัยจึงใช้เป็นแบบจำลองที่เหมาะสำหรับทำความเข้าใจความหลากหลายของเมือกในระดับลึก นอกจากเมือกช่วยเคลื่อนที่และเมือกยึดเกาะแล้ว ยังมีชั้นเมือกที่เรียกว่า epiphragm ซึ่งหอยทากสร้างขึ้นตอนจำศีลในฤดูหนาว โดยมีแคลไซต์ช่วยปิดผนึกเปลือกเพื่อป้องกันศัตรูและสภาพแวดล้อมที่โหดร้าย

โดยรวม งานชิ้นนี้ช่วยขยับความเข้าใจจากการมองเมือกหอยทากเป็นเพียงสารเหนียวลื่น ไปสู่การมองว่าเป็นวัสดุชีวภาพที่ถูกควบคุมอย่างแม่นยำและปรับคุณสมบัติได้ตามสถานการณ์ หากต่อยอดต่อไป องค์ความรู้เรื่องคอลลาเจนและแคลเซียมอาจนำไปสู่การออกแบบวัสดุเลียนแบบธรรมชาติสำหรับการแพทย์ การดูแลผิว และการพัฒนาวัสดุที่ต้องการทั้งความแข็งแรง การยึดเกาะ และการปกป้องในเวลาเดียวกัน