環保人造蛛絲產量提高八倍
時間：2023-04-28 來源：科技日報
科技日報北京4月26日電 （記者張佳欣）蜘蛛絲比鋼更堅固，但又非常輕和靈活，這樣的非凡特性吸引了很多科學家。美國華盛頓大學工程學院能源、環境和化學工程研究團隊在人造蜘蛛絲的制造方面取得了重大突破，為可持續服裝生產鋪平了道路。相關研究發表在最新一期《自然·通訊》雜志上。
如果要將重組蜘蛛絲用于日常，提高產量至關重要，特別是時尚行業對可再生材料的需求很大。在一種工程貽貝足蛋白的幫助下，研究團隊創造了新的蜘蛛絲融合蛋白，稱為雙端Mfp融合絲（btMSilk)。微生物生產的btMSilk的產量是重組蛛絲的8倍。btMSilk纖維在重量輕的同時顯著提高了強度和韌性。這可能會為服裝制造業帶來革命性的變化，為傳統紡織品提供一種更環保的替代品。
研究人員表示，天然蜘蛛絲的卓越機械性能來自其龐大且重復的蛋白質序列。然而，要求快速生長的細菌產生大量重復蛋白是極具挑戰性的。為了解決這個問題，團隊決定尋找可在基因上與絲素蛋白片段融合以促進分子相互作用的無序蛋白質，這樣就可在不使用大的重復蛋白的情況下制造出堅固的纖維。
他們發現，貽貝在腳上分泌一種特殊的蛋白來黏住東西，將貽貝足蛋白片段放置在合成絲蛋白序列的末端，研究團隊創造了這種重復性較低、重量較輕的材料，其強度至少是重組蜘蛛絲的兩倍。
研究人員表示，新合成絲是用工程細菌制成的廉價原料，所以它是一種可再生和可生物降解的替代品，可以替代尼龍和聚酯等石油衍生纖維材料。
