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南极鳕鱼体内的神奇“抗冻剂”

鳕鱼是海洋世界的大家族,约有500多种。其中,生活在南极的鳕鱼以体内的一种特殊的抗冻蛋白质而闻名于世。那么,这是一种什么样的物质?对人类又有什么奇妙的作用?

南极鳕鱼生活在南大洋较为寒冷的海域,甚至在位于南纬82°的罗斯冰架附近都有它们的活动踪迹。它体长40厘米左右,体重为几公斤,体型短粗,呈银灰色,血液为灰白色,没有血红蛋白。作为食用鱼类,它肉嫩质白,味道鲜美可口,营养价值较高。它最独特的生理功能是抗低温,因此南极鳕鱼除了作为重要资源而进行商业性开发外,它的抗冻功能也备受重视。

科学家在跟踪研究后发现,南极鳕鱼的血液中有一种特别的生物化学物质,这是一种特殊的抗冻蛋白。这种物质因为其分子具有扩展的性质,其结构上有一块极易与水或冰相互作用的表面区域,因此能降低水的冰点,从而阻止体液冻结。正是抗冻蛋白赋予了南极鳕鱼惊人的抗低温能力。

科学家还发现,在浮冰成群的南极大洋栖息着南极鳕鱼、松浮鱼、蛇齿鱼、多斑鱼等100多种鱼类。这些鱼一般体长只有25厘米左右,生长速度缓慢,属于底栖性鱼。它们体内都有一种抗冻蛋白质,被科学家们誉为“在寒冷的南极创造的抗冻奇迹”。有趣的是,随着气温的升高,到了夏天,这些鱼的脑垂体就会自动调节,使血液中不再产生抗冻蛋白质。

科学家受此启示,正在模拟鳕鱼等生物抗冻的机理,希望用人工合成方法生产抗冻蛋白质,用来贮藏肉类食品、水果、蔬菜等。抗冻蛋白质的研究和应用,对科学发展和现代化生活都有很大意义。

(本栏目由江苏省科普作家协会协办)