최근 연구에서는 달팽이 점액 생성의 복잡성이 밝혀졌는데, 이는 이제 과학자들이 더 잘 이해하고 있는 자연의 비밀입니다. *Science* 저널에 게재된 막스 플랑크 콜로이드 및 인터페이스 연구소의 구성원을 포함한 독일 팀의 조사에 따르면 이 연체동물이 분비 특성을 어떻게 조정하는지 밝혀졌습니다. 이 점액의 “공학적” 능력의 핵심은 콜라겐과 칼슘의 공동 작용에 있습니다.
주로 물로 구성된 달팽이 점액은 뮤신과 복합 탄수화물 덕분에 점성이 있고 미끄러운 질감을 갖게 됩니다. 화장품에 사용되는 것 외에도 이 물질은 약물 전달에 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 2020년에 연구자들은 정원 달팽이 분비물과 금 나노입자를 결합하면 상처 치유가 가속화되고 생쥐에서 항염증 효과가 입증되는 것을 관찰했습니다. 2023년의 이전 연구에서는 이미 정원 달팽이가 생성하는 세 가지 유형의 점액, 즉 피부를 보호하는 보습제, 접착제 및 운동용 윤활제를 확인했습니다.
연구팀은 나무달팽이(*Cepaea nemoralis*)에 대한 연구에 집중했습니다. 이 달팽이는 각각 특정한 목적을 가지고 있는 5가지 유형의 점액을 분비하는 능력으로 인해 이상적이라고 여겨졌습니다. 정원 달팽이와 마찬가지로 이 그룹은 움직임을 촉진하는 윤활제 역할을 하는 점액과 동물이 다른 표면에 접착할 수 있도록 하는 또 다른 접착제를 생성합니다. 또한 외피막으로 알려진 특별한 점액층이 있는데, 이 층은 겨울 동면 중에 방출되며 방해석이 풍부하여 껍질을 밀봉하고 포식자와 가혹한 환경 조건으로부터 달팽이를 보호합니다.
위협을 받을 때 *C. nemoralis*는 또한 두 가지 유형의 보호 점액을 추가로 생성합니다. 그 중 하나는 다른 연체동물과 비슷한 노란색의 끈적끈적한 물질로 파열에 대한 저항력이 매우 높습니다. 두 번째 유형은 과학자들이 작은 포식자를 질식시키거나 껍질에서 쫓아내는 역할을 한다고 믿는 발포성 물질입니다.
연구진은 단백질체학, X선 형광, X선 회절, 극저온 주사 전자 현미경 및 액체 크로마토그래피와 같은 여러 가지 고급 기술을 사용하여 다섯 가지 유형의 점액 모두에 대한 심층 분석을 수행했습니다. 분석 결과, 모든 점액은 유사한 단백질 구성을 가지고 있지만 IV형 콜라겐이 주요 구조 구성 요소를 구성하는 것으로 나타났습니다. 각 유형의 점액의 기계적 성질의 변화는 단백질의 양과 무정형 탄산칼슘(ACC)의 존재 여부에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 두 가지 유형의 방어 점액에는 단백질 수가 가장 많았습니다.
얻은 결과는 “이러한 단백질이 가교 정도를 조정하고 결과적으로 기계적 특성에 직접적인 영향을 미치는 네트워크의 밀도를 조정하는 데 사용된다는 것을 나타냅니다”라고 연구 저자는 결론지었습니다. 그들은 “각 유형의 점액은 점액 물질의 처리에 영향을 받아 독특하고 복잡한 계층 구조를 보여줍니다”라고 덧붙였습니다. 점액 “엔지니어링”의 메커니즘에 대한 깊은 이해는 맞춤형 특성을 지닌 새로운 생체 모방 소재 개발의 문을 열어 의학 및 화장품 산업과 같은 분야의 발전을 촉진합니다.
더욱이, 칼슘은 “점액과 함께 활발하게 분비되어 가교를 위한 이온 공급원 또는 구조 강화를 위한 미네랄 전구체로 작용”하는 것으로 관찰되었습니다.
