Organismit ja jäänmuodostus
Napaseudun hyisten vesien kalat tuntuvat olevan immuuneja jäätymiselle. Kaloilla onkin erikoinen suojautumistapa jäätymistä vastaan.
Voisi luulla, että niillä on jonkinlaista jäätymisen-estoainetta veressään. Tutkimukset kuitenkin osoittavat niiden suojautuvan toisin. Liuenneet aineet kuten sokeri, suola ja etyyliglykoli alentavat lämpötilaa, jossa veden nestemäiset ja kiinteät olomuodot esiintyvät.
Kala ei voi kuitenkaan sietää korkeita liuotinmääriä veressään osmoottisen paineen vaikutuksen takia. Sen sijaan niitä suojelevat veren proteiinit.
Nämä proteiinit mahdollistavat sen, että verenkierrossa oleva kylmä vesi ei muodostu jääksi. Proteiinit luultavimmin "päällystävät" jokaisen pienen jääkiteen heti sen alkaessa muodostua, estäen sitä edelleen muodostumasta isommaksi kiteeksi, joka aiheuttaisi kemiallisia vaurioita.
Kiteettömyys kiinnostaa jäätelönvalmistajia
Napaseudun kalojen tutkimus on saanut yllättävän tahon huomion. Jäätelönvalmistajat haluaisivat sisällyttää napaseudun kalojen proteiineja tai samankaltaisesti käyttäytyviä molekyylejä jäätelöön estääkseen säilytyksen aikana tapahtuvan jääkiteiden muodostumisen. Näin jäätelöstä tulisi ensiluokkaisen pehmeää ja kiteytymätöntä.
Hedelmä- ja vihannesviljelijät jakavat mielenkiinnon. He haluaisivat estää jäänmuodostuksen, joka vahingoittaa satoa epätavallisen kylmien säiden aikana. Tämä ongelma eroaa kuitenkin paljon napaseudun kalojen jäätymisen estämisestä.
Jäänesto erilaista kasveilla
Useiden hedelmä- ja vihanneslajien sopeutumisen ympäristöönsä on saanut aikaan tietty bakteeri, ja kun tämä kyseinen bakteeri on samalla se, joka valmistaa jäätymistä edistävää proteiinia, on tilanne hankala.
Kemistit ovat kuitenkin tunnistaneet bakteerissa olevan jäätymisenedistäjä-proteiinin ja sitä tuottavan geenin. He ovat oppineet muuntamaan osan tämän bakteerin perinnöllisestä aineksesta poistamalla bakteerin kyvyn tuottaa jääkiteitä muodostavia proteiineja.
Jos testit osoittavat, että muunnetut bakteerit eivät vahingoita satoa eivätkä ympäristöä, korvataan alkuperäinen bakteerirakenne uudella muodolla. Tämä estäisi jääkiteiden muodostumisen pienien pakkasaaltojen aikana.
31.01.2003 Sanna Salokannel
Lähteet:
Zumdahl & Zumdahl: Chemistry 5th edition, Houghton Mifflin company, 2002.
Tiede -lehti
Lisätietoa internetissä:
