从材料到分子,探索五千年蚕丝的华丽转身

自古以来,蚕丝所制成面料兼具华丽的外观与舒适的体感,一直受到皇家贵权乃至民众的青睐,历经千年绵延不衰。近代研究表明,蚕丝纤维所具备的优良特性与其中富含的蚕丝蛋白存在巨大关联,学术界对蚕丝的研究开始由单一转向复合,从分子角度去看待这一古老又新奇的事物。终端市场的开发虽然促进了蚕丝蛋白在功能方面的研发进展,却也削弱了对蚕丝蛋白组成和特性的结构探索,由市场主导科研的产品设计是一把双刃剑,成为影响蚕丝产业发展的重要因素。20世纪20年代末,蚕丝产业第一次出现全球产能过剩,市场供需的天平被打破,产业亟待转型。年,日本农林省蚕丝试验场开始了蚕茧新用途的开发研究,为蚕丝产业的转型和研发树立了良好开端。自从蚕丝蛋白(丝素蛋白)的可塑性被发现后,蚕丝由单一纺织面料转为多元应用的功能性材料,向诸多高新产业展示了其广阔的应用前景。深入研究蚕丝蛋白(丝素蛋白)的组成与其特性分子机制,不但是丝绸产业发展的科学理论根基,也是蚕丝应用于其他功能材料创制的重要基础。全球范围内,以日本、中国为代表的亚洲国家在食品和美妆领域率先变革,将蚕丝蛋白(丝素蛋白)作为新原料进行添加,提升产品在水解吸收、氨基酸功效等方面的功效性能。以美国、德国为代表的欧美国家则在医疗、环保、检测等领域积极探索,逐步实现蚕丝蛋白(丝素蛋白)等分子层面的技术突破,相关产业的市场份额在近两年获得了显著提升。↑根据年ISAPS(国际美容外科医学会)发布的数据,年开展外科与非外科整容手术数量最多的国家为美国,约有万例,占全球整容总数的20%,巴西、日本名列第二、三位,整形美容分别为万例和万例。全球最爱整容的国家前8名分别为美国、巴西、日本、韩国、墨西哥、德国、法国和哥伦比亚,全球美容外科治疗(含手术及非手术类)总量超过万例,其中手术类约为96万例,基于蛋白组的原料研发市场潜力巨大。家蚕分泌的蚕丝是一个非常复杂的蛋白复合体,除了早先明确的丝素和丝胶外,还发现很多具备生物学活性的蛋白质成分。其成分不仅反映了丝蛋白复杂的分泌过程,也展示了丝蛋白对蚕体的多种保护作用,包括基础营养物质提供、在抑制微生物繁殖、消除活性氧自由基方面的内在环境调节、在分解老化的角质、促进新陈代谢、增强细胞活性等方面的生物性能提升。这些发现不但让人们重新认识了蚕丝的组成,也为蚕丝"天衣"的诸多优良特性提供了分子水平的阐释。↑西南大学生物技术学院利用最新的蛋白质组学技术,收集家蚕在7个发育时期分泌的蚕丝,共鉴定到了种蛋白质。相比已有0年历史的蚕丝面料,蚕丝蛋白材料的研究从上世纪80年代初才开始,改变或提升现有认知需要时间的沉淀,基于分子性状的探索是一个漫长的过程。中国是全球体量最大的蚕丝、生丝出口国,将来或将成为蚕丝蛋白研发和应用的最大国际市场。


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