カタツムリの粘液
小さな陸生カタツムリCochlicella barbaraが這い進み、後ろに粘液の跡を残している。

カタツムリ粘液は、巻貝（腹足類）が産生する粘液（体外分泌物）の 一種です。陸生のカタツムリやナメクジは、海水、淡水、陸生のあらゆる腹足類と同様に粘液を生成します。また、腹足類の生殖器官も、特殊な腺から体内で粘液を産生します。

化学的には、陸生の腹足類が産生する粘液はグリコサミノグリカン（以前はムコ多糖類と呼ばれていた）に分類される。体外では、腹足類の足から分泌される粘液の一種が主に這う際に用いられる。もう一つの粘液は、腹足類の体表を覆うように進化してきた。陸生種では、この粘液は露出した軟組織の乾燥を防ぐのに役立っている。腹足類の足の粘液は接着剤のような性質と潤滑剤のような性質を併せ持ち、陸生のカタツムリが垂直面を這い上がる際に落とさずに済むようにしている。[ 1 ]

陸生の腹足類が残す粘液の跡は、石やコンクリートなどの表面に銀色の跡として残ることがよくあります。

説明

Cornu aspersumの粘液の71種類のタンパク質と、他の軟体動物で以前に発見された約180種類の関連タンパク質との遺伝的類似性を示す樹状図（ツリー） 。 [ 2 ]

粘液はポリマーネットワークからなるゲルであり、基本動物と哺乳類の両方の外皮と粘膜表面の保護層として機能します。 [ 3 ]

腹足類の粘液は、カタツムリが這う表面や露出した体の柔らかい部分を覆うためのコーティングとしてだけでなく、休んでいるカタツムリが岩などの表面に受動的に付着できるようにするためにも使用されます。[ 2 ]腹足類の粘液付着は、エピフラムと呼ばれる一時的な密閉構造を使用します。[ 4 ]粘液はカタツムリの口の下にある大きな腺から分泌されます。 [ 5 ]

腹足類の足は、この粘液の薄い層で覆われており、移動、付着、潤滑、捕食者の撃退、他のカタツムリの認識、目的地までの道筋の追跡、繁殖など、様々な機能に利用されています。分泌物はゲル状で、種によって異なりますが、重量の約91～98%が水分で、少量の高分子量糖タンパク質を含んでいます。[ 6 ] Cornu aspersumでは、これらの糖タンパク質の分子量は82、97、175 kDaです。

一般的な庭のカタツムリCornu aspersum

移動

カタツムリの移動は、ペダル波と呼ばれる一連の筋収縮と、インター波と呼ばれる筋弛緩によって行われます。 [ 7 ]生み出された波は、潤滑剤として使用される薄い粘液層を後方に押し出すことで、カタツムリを前進させます。実験生物学の論文では、それぞれの波が粘液の抵抗を減らすことで推進力を生み出していることを示す研究結果が発表されました。

陸生軟体動物は、尾から頭へと伝わる筋肉の波を介して粘着性移動によって移動する。カタツムリの粘液は、粘着力を維持しながら筋力を伝達できる適応した流動挙動を示す。[ 8 ] [ 9 ]海洋種と陸生種の両方の多くの軟体動物は、活動していないときに、分泌物を使ってさまざまな表面に付着する。しかし、それは一般的に潤滑剤として機能できるほど希釈されているにもかかわらず、強力な粘着特性を持つこともある。[ 10 ]独特の求愛儀式では、Limax maximus は粘液糸を使って木の枝などの高い場所にぶら下がる。[ 9 ] Cornu aspersumには、3種類の分泌物がある。 1つは半透明で粘着性がなく、カタツムリが移動する際に残す粘液の跡のようなもので、もう1つは似ていますが、より厚く、凝縮されており、より粘性と弾力性があり、様々な表面に付着するために使用されます。3つ目は背面の粘性のコーティングで、保護バリアとして機能します。[ 2 ]どちらも、含まれるタンパク質の種類によって明確に区別されます。[ 11 ]

スライム生産

カタツムリは刺激の受け方によって異なる種類の粘液を分泌する。通常の刺激では粘液は粘性があるが、カタツムリが継続的にあるいは激しく刺激されると透明な泡状の分泌物を分泌する。性的に興奮すると、透明で粘性のある粘液を分泌する。Cornu aspersumの場合、分泌物は様々な種類の分泌腺からの合成産物からなる。これらはすべて結合組織に見られる単細胞腺で、表皮細胞の間を通る孔から分泌物を分泌する。分泌腺は様々な形をしており、通常は長い排泄管を持つ。分泌腺には8種類あり、そのうち4種類はタンパク質、カルシウム、色素、脂質を分泌する。[ 12 ]

医療用途

カタツムリの粘液のいくつかの特性は、中国医学において有用であることが示されています。伝統的な中国医学では、様々な病気や美容上の問題の治療に粘液が様々な方法で使用されてきました。また、化粧品では、シワや乾燥肌用のスキンクリームとしても使用されてきました。[ 13 ] [ 14 ]中国では、カタツムリの粘液の速乾性を利用して、富と権力を象徴する天然染料としても利用されてきました。粘液には、抗菌作用、抗酸化作用、抗チロシナーゼ作用、抗腫瘍作用など、いくつかの生物学的活性が示されています。[ 15 ]

カタツムリ粘液ゲルなどの天然の接着現象とメカニズムを利用した新世代の組織接着剤が開発され、優れた止血作用、生体適合性、生分解性を示す。この接着剤は、正常および糖尿病雄ラットの両方において、全層皮膚創傷の治癒を促進するのに効果的である。 [ 16 ]

粘液の跡は非常に濃いため、動物は鋭利な刃物も傷つけることなく横切ることができる。[ 17 ]
イタリアで販売されているカタツムリ粘液化粧品。

参照

参考文献

  1. ^ 「カタツムリの粘液の代替品」英国王立化学協会 2020年3月5日. 2024年6月2日閲覧。
  2. ^ a b c Cerullo, Antonio R.; McDermott, Maxwell B.; Pepi, Lauren E.; Liu, Zhi-Lun; Barry, Diariou; Zhang, Sheng; Yang, Xu; Chen, Xi; Azadi, Parastoo; Holford, Mande; Braunschweig, Adam B. (2023-09-02). 「機能的に異なる3種類のCornu aspersum分泌物の比較粘液分析」 . Nature Communications . 14 (1): 5361. Bibcode : 2023NatCo..14.5361C . doi : 10.1038/s41467-023-41094- z . ISSN 2041-1723 . PMC 10475054. PMID 37660066 .   
  3. ^ Verdugo, P.; Deyrup-Olsen, I.; Aitken, M.; Villalon, M.; Johnson, D. (1987年2月). 「ムチン分泌の分子メカニズム：I. 顆粒内電荷遮蔽の役割」. Journal of Dental Research . 66 (2): 506– 508. doi : 10.1177/00220345870660022001 . PMID 3476567 . 
  4. ^ヒックマン、C.、ロバーツ、L.、およびラーソン、A. (2002)。動物学校長。 11°。エド。マグロウヒル・インターアメリカーナ。エスパーニャ。 Pp 328、329、330、333.98 (スペイン語翻訳)
  5. ^ Ruppert, Edward E.; Fox, Richard S.; Barnes, Robert D. (2004). 『無脊椎動物学：機能進化論的アプローチ』（第7版）ベルモント、カリフォルニア州：Thomson-Brooks/Cole. ISBN 9780030259821. OCLC  752875516 .
  6. ^デニー、マーク・W.（1984年2月）「足粘液の機械的特性と腹足類の構造および行動への影響」アメリカ動物学者24 ( 1): 23– 36. doi : 10.1093/icb/24.1.23 .
  7. ^ライ、ジャニス・H.デル・アラモ、フアン・C.ロドリゲス・ロドリゲス、ハビエル。ラシェラス、フアン C. (2010-11-15)。「陸生腹足類の付着移動の仕組み」。実験生物学ジャーナル。213 (22): 3920–3933。土井: 10.1242/jeb.046706。ISSN 1477-9145。PMC 6514465。PMID 21037072。   
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  9. ^ a bリュース、パトリック A.;ベルクフロイント、ヨタム;ベルチ、パスカル。グシュトール、ステファン J.フィッシャー、ピーター (2021)。「動物の生存戦略における複雑な流体」。ソフトマター。17 (11 ) : 3022–3036。arXiv : 2005.00773 。Bibcode : 2021SMat...17.3022R。土井: 10.1039/D1SM00142F。PMID 33729256。 
  10. ^ Pawlicki, JM; Pease, LB; Pierce, CM; Startz, TP; Zhang, Y; Smith, AM (2004年3月). 「軟体動物の接着タンパク質がゲル力学に与える影響」. The Journal of Experimental Biology . 207 (Pt 7): 1127–35 . doi : 10.1242/jeb.00859 . PMID 14978055 . 
  11. ^同上。
  12. ^キャンピオン、メアリー（1961年6月1日）「Helix aspersaの皮膚腺の構造と機能」Journal of Cell Science . S3-102 (58): 195– 216. doi : 10.1242/jcs.s3-102.58.195 .
  13. ^ 「4-in-1 スネイルムチンセラム」 Klove Beauty . 2024年7月19日閲覧。
  14. ^ユ、ダンニ;ティアン、ダン。彼、ジファン(2018-06-01)。「カタツムリベースのナノファイバー」。材料の文字。220 : 5–7。Bibcode : 2018MatL..220....5Y。土井：10.1016/j.matlet.2018.02.076。ISSN 0167-577X。S2CID 139128984。  
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  16. ^鄧、佗;高、東秀。宋雪梅。周、志鵬。周、立暁。タオ、マイシアン。ジャン、ゼシウ。ヤン、リアン。ルオ、ラン。周、安坤。胡、林。秦、紅波。ウー、ミンギー (2023-01-24)。「創傷修復のためのカタツムリの粘液からの天然の生物学的接着剤」。ネイチャーコミュニケーションズ。14 (1): 396。Bibcode : 2023NatCo..14..396D。土井: 10.1038/s41467-023-35907-4。ISSN 2041-1723。PMC 9873654。PMID 36693849。S2CID 256230314。    
  17. ^ 「スライムと理性」メトロ2006年9月7日2021年3月15日閲覧。

さらに読む

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