Für Materialforschende lohnt es sich manchmal, eine Schnecke zu kitzeln. Genau das tat ein Team um Forschende des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) in Potsdam-Golm, um an Abwehrschleim zu kommen. Die Versuchstiere mussten nicht weit gesucht werden: Bänderschnecken der Art Cepaea nemoralis wurden nach Regenschauern direkt rund um das Institut gesammelt. Was nach einer eher glitschigen Forschungsfrage klingt, führte zu einer Veröffentlichung im Fachjournal Science.

Fünf Schleime aus einem Baukasten

Denn Schneckenschleim ist keineswegs immer derselbe. Die Bänderschnecke produziert mindestens fünf Varianten für unterschiedliche Aufgaben: einen Gleitschleim zur Fortbewegung, einen Haftschleim zum Festhalten an Oberflächen, einen festen Schutzverschluss für Ruhephasen sowie zwei Abwehrschleime, von denen einer stark klebrig und der andere schaumig ist.

Trotz dieser Unterschiede nutzt die Schnecke im Kern denselben molekularen Baukasten. Eine zentrale Rolle spielt Kollagen VI, ein strukturgebendes Protein. Hinzu kommt Kalzium, unter anderem als noch nicht kristallines Kalziumkarbonat. Grundsätzlich gilt: Mit mehr Kollagen und Kalzium wird der Schleim steifer, zusammenhängender und klebriger. Beim Schutzverschluss entstehen zudem Calcitkristalle, die das Material hart und spröde machen. Auch die Verarbeitung trägt zur Vielfalt bei, etwa durch Trocknen, Schichten oder das Einbringen von Luft.

Bauplan statt Schneckenfarm

Für die Materialforschung ist vor allem interessant, dass so unterschiedliche Eigenschaften mit wenigen Grundkomponenten entstehen. „Natürliche Materialien erzielen mit wenigen Bausteinen eine enorme Vielfalt an Funktionen“, sagt MPIKG-Direktor Peter Fratzl. Das Prinzip könnte langfristig Anregungen für umweltfreundlichere Klebstoffe, funktionelle Beschichtungen oder medizinische Materialien liefern.

Dabei geht es nicht darum, Schnecken als Rohstofflieferanten zu nutzen. Interessant ist vielmehr der Bauplan dahinter: Materialien so zu konstruieren, dass sich ihre Eigenschaften über Zusammensetzung und Struktur gezielt einstellen lassen. Die Arbeit bleibt zunächst Grundlagenforschung und beschreibt das natürliche Materialprinzip, noch keinen neuen technischen Klebstoff. Vorerst bleibt die Bänderschnecke also das Original mit einem ziemlich ausgefeilten Materialbaukasten.

ag