ENGINEERINGNET.NL - Kunstmatige vormen van deze eiwitten zijn interessant voor een scala aan toepassingen: van ontdooi-spray en strooizout tot verbeterde houdbaarheid van bevroren voedsel en organen.
Het team, onder leiding van TU/e-onderzoekster Ilja Voets, laat deze week in het vooraanstaande tijdschrift PNAS zien dat we voor de meeste toepassingen een ander type antivries-eiwit nodig hebben dan voorheen werd gedacht.
Poolvissen, sneeuwvlooien en een reeks andere dieren bezitten wonderbaarlijke eiwitten die ervoor zorgen dat hun bloed niet bevriest in de koude omgeving waarin ze leven.
Deze antivries-eiwitten, waarvan wel tientallen verschillende soorten bestaan, hechten zich aan kleine ijskristallen en belemmeren hiervan de groei. Er vormt zich dus wel ijs in het bloed, maar de kristallen zijn zo klein dat het bloed blijft stromen en zodoende zijn functies niet verliest.
De grote, wetenschappelijke uitdaging is om de eiwitten na te maken en controle op de werking te krijgen. Bijvoorbeeld om hiermee de kwaliteit van bevroren voedsel of organen te kunnen verbeteren of de weerstand van planten tegen vrieskou.
Maar ook gebruik in een spray voor het ontdooien van autoruiten en vliegtuigvleugels, of als toevoeging aan strooizout (minder zout nodig) of caloriearm roomijs (als vervanging van suiker) behoort tot de mogelijkheden.
Grofweg werken antivries-eiwitten op twee manieren. Enerzijds verlagen ze de temperatuur waarbij ijskristallen sterk beginnen te groeien (in de wetenschap aangeduid als ‘thermal hysteresis’, of TH).
Anderzijds gaan ze zogeheten rekristallisatie tegen, het proces waarbij simpel gezegd kleine ijskristalletjes samenklonteren tot grotere brokken (in jargon: ‘ice recrystallization inhibition’, of IRI).
Maar het onderlinge verband tussen deze twee activiteiten van antivries-eiwitten was lang onduidelijk.
TU/e-onderzoekster Ilja Voets laat met haar team nu zien dat een duidelijke samenhang tussen deze activiteiten ontbreekt en ze bovendien erg verschillen per eiwit.
Voets: “Soms is de TH-activiteit belangrijk, maar vaker blijkt juist de IRI-activiteit bepalend. Op welk type eiwit we ons moeten richten, hangt af van de specifieke toepassing. Met andere woorden, maatwerk is noodzakelijk.”
