捕魚達人——這是我們在手機上已經玩膩了的游戲。可是真正實施起來,魚卻不是那么聽話,至少它濕滑的身體就不能被你輕易捉到。現在,蘭州化物所發明了一種新型手套——帶上它,能夠輕松抓住一條條活蹦亂跳的魚。材料雖然有趣且實用,但它的發明,卻跟“苦澀”有著千絲萬縷的關系。
你感覺苦澀,是因為“苦”了粘性蛋白
當我們喝紅酒、咖啡、未熟透的水果的時候,你肯定感受到了舌尖上酸酸麻麻而又說不明道不盡的苦澀感。實際上,苦澀感并不是一種基本的味覺,而是因為舌頭唾液潤滑作用的消失。在舌頭的唾液中,起到關鍵潤滑作用的是人體分泌的一些粘蛋白。而它們與一些食品中的多酚類化合物(例如單寧酸)由于氫鍵、親疏水相互作用發生反應,從唾液中沉淀出來,同時造成舌頭表面的摩擦力增大,我們也就感受到了所謂的“苦澀感”。
(圖A&B:一些紅酒中富含單寧酸,而舌尖上含有粘蛋白;圖C:粘蛋白與單寧酸發生氫鍵、親疏水相互作用。)
“苦澀”啟發的發明
事實上,科學家對這種現象早就了解了,工業上的單寧酸甚至廣泛用于蛋白質的提取與純化。不過,來自蘭州化物所的周峰研究員顯然想知道更多的細節。他們使用了一種柔軟硅球來測量涂有粘蛋白玻璃表面的摩擦力。
得到了這些數據后,研究組就想到了這個科學現象的一大應用——抓魚!因為,粘蛋白,不止你的嘴里有,魚類身體表面也不少,這些粘蛋白的存在就是魚類身體濕滑、不好抓取的原因。
下一步的事情就很明朗了——讓手套上帶有單寧酸。
通過合理的工程與材料學上的設計,可以讓手套擁有緩慢釋放單寧酸的涂層,穿上它抓魚,由于丹寧酸與魚體表面的蛋白發生作用,摩擦力迅速增大,魚體表面的潤滑層被迅速破壞,所以,魚兒就乖乖就范了。研究者說,用這個手套抓泥鰍、鯰魚都很有效。
國際同行Wuge Briscoe對此工作的評價是:很有趣,很有想象力。不過也有同行質疑,抓淡水魚可以,抓咸水魚可以嗎——也就是說,材料的耐鹽性如何。至于周峰研究員在未來的研究中如何回應,讓我們拭目以待。
文獻來源:
Ma, S.; Lee, H.; Liang, Y.; Zhou, F., Astringent Mouthfeel as a Consequence of Lubrication Failure. Angewandte Chemie International Edition 2016. DOI: 10.1002/anie.201601667
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