De mossel maakt een perfecte lijm


Foto: Brocken Inaglory

Als een oude en kostbare Mingvaas aan gruzelementen valt, zal deze nauwgezet tot op het laatste scherfje aaneen worden gelijmd. Maar wat te doen als een bot in ons lichaam verbrijzelt? Botsplinters zijn te klein om met plaatjes en schroeven aan elkaar te zetten. Het liefst zouden we ons dierbare bot ook tot op het laatste scherfje weer aaneen lijmen.

Helaas lukt dat niet met hetzelfde plaksel als voor een Mingvaas. De botlijm moet bestand zijn tegen de grote krachten die op botten worden uitgeoefend, niet giftig zijn, geen ontstekingen veroorzaken en kunnen plakken in een vochtige omgeving.

De oplossing is te vinden in een Zeeuws pannetje en wordt met smaak door menig liefhebber verorberd: mosselen. Voordat deze weekdieren worden opgediend zijn ze ontdaan van hun zogenaamde baard. Die bestaat uit draden waarmee de mossel zich onder water vasthecht aan een glibberige rots of houten steigerpaal.

Mosselen leiden een ‘zittend bestaan’ in getijdenzones waar de branding flink kan inbeuken op de weekdieren. Om op de plek te blijven hebben ze dus een sterke hechting met de ondergrond nodig. Hiertoe produceren mosselen byssusdraden, sterke en elastische draden met een zeer kleverig uiteinde. De draden bestaan uit eiwitten en hebben de dikte van een haar.

Waterbestendig
Plakkracht bestaat uit twee elementen. Ten eerste moet de lijm een goede hechting aangaan met ieder van de twee delen die aan elkaar worden geplakt (adhesie). Ten ­tweede moet het plakmiddel ook goed aan zichzelf plakken (cohesie). De lijm zelf mag immers ook niet ‘breken’. Het is lastig een kleefstof te maken die beide eigenschappen goed verenigt, zeker in vochtige omstandigheden. Watermoleculen kunnen zowel de cohesie als adhesie belemmeren.

Een bijzondere eigenschap van de byssusdraad is dat die goed en langdurig kleeft in water, wat vooral te danken is aan de stof L-DOPA (Levodopa). Het komt veelvuldig in de draden voor en maakt de byssus ‘waterproof’. Merkwaardig genoeg is dit dezelfde stof die wordt gebruikt bij de behandeling van parkinsonpatiënten.

De houtindustrie werd geïnspireerd door de bijzondere plakeigenschappen van de mossel. Door aangepaste eiwitten van soja te voorzien van byssus-eigenschappen, ontstaat een sterke lijm die wordt gemengd met houtvezels tot een soort triplex. Voordeel is dat het in lijm vaak gebruikte formaldehyde, een giftige stof, niet nodig is.

Omdat het lichaam een zeer vochtige omgeving is, waar grote krachten op staan, heeft de sterke, waterbestendige en niet-giftige byssus­lijm vele toepassingen in de geneeskunde. Denk aan het lijmen van botten of kiezen, hechten van gescheurde pezen en wonden, plakken van vliezen en op de plaats houden van stents.

Het exact reproduceren van de mossellijm heeft nog wat haken en ogen. Het is exact bekend wat de samenstelling is van de byssusdraden, maar hoe de mossel ze precies maakt niet. Het proces doet aan het spuitgieten van kunststoffen denken, maar de details zijn nog niet helemaal duidelijk.

Scheepswand
Mosselen ‘melken’ voor hun draden is niet effectief omdat er 10.000 exemplaren nodig zijn om 1 gram lijm te maken. In plaats daarvan is de darmbacterie Escherichia coli ­genetisch gemodificeerd om de lijmstof te produceren.

De byssuslijm kan ook worden gebruikt om schepen te voorzien van een antifouling laag. Die voorkomt dat mosselen, zeepokken en andere ‘lifters’ zich onder water aan schepen hechten en voor extra weerstand en dus energieverbruik zorgen.

Pech voor de mossel: wordt hij niet opgegeten dan wordt zijn eigen uitvinding tegen hem gebruikt.


Foto: Columbia Forest Products

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 13 mei 2016

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84