編者按 日前，第四期紡織科技新見解學(xué)術(shù)沙龍?jiān)谏虾Ｕ匍_，本屆沙龍由中國(guó)工程院院士姚穆、總后勤部軍需裝備研究所教授級(jí)高工施楣梧、中國(guó)紡織科學(xué)研究院院長(zhǎng)趙強(qiáng)、東華大學(xué)教授胡學(xué)超及生物源纖維制造技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任孫玉山領(lǐng)銜，與參會(huì)專家及企業(yè)代表共同對(duì)生物質(zhì)再生纖維環(huán)保加工技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了探討。
從本期開始，我們將逐一節(jié)選專家的精彩觀點(diǎn)與業(yè)內(nèi)分享。
絲素蛋白水溶液的仿生紡絲研究
東華大學(xué)教授 胡學(xué)超
蜘蛛和蠶因其自身特點(diǎn)都具備合理的紡絲條件。目前國(guó)際上有兩種觀點(diǎn)，以美國(guó)Lewis、Kaplan為首，認(rèn)為只要拿到和蜘蛛一樣氨基酸序列的蛋白分子，就能得到和蜘蛛絲一樣的材料。
我們認(rèn)為目前還不是真正的仿生，盡管蠶的結(jié)構(gòu)比較清楚，但再生的絲蛋白只是重鏈的一部分。而蜘蛛的一級(jí)結(jié)構(gòu)并不清楚，重組的蛋白分子只測(cè)試了它的序列。由于兩者紡絲機(jī)理不一樣，所以將蜘蛛基因轉(zhuǎn)移到蠶上，讓蠶紡出蜘蛛絲是不可行的。
蜘蛛和蠶的相同點(diǎn)在于：以水為溶劑，在常溫常壓下以最小的能量紡出絲；腺體內(nèi)均有分泌區(qū)、紡絲管和噴絲部;吐絲均為液晶紡；吐絲機(jī)理相似；均需調(diào)節(jié)紡絲液濃度、pH值、離子濃度來形成可紡液；分泌的絲蛋白溶液均為酸性可紡液；絲蛋白溶液向吐絲口推進(jìn)時(shí)，濃度逐步提高。
不同的是：蠶是靠頭部的搖擺從嘴吐絲，蜘蛛液則是從腹部末端直接拉出絲來；蠶的失水是通過吐絲器經(jīng)擠壓進(jìn)入空氣后發(fā)生，蜘蛛從液態(tài)絲變成絲線是在由絲腺到吐絲導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生的；最根本的區(qū)別在于兩者的加工方法不同，液狀絲素在蠶體內(nèi)有一個(gè)成熟期，需經(jīng)較長(zhǎng)的時(shí)間才形成液晶態(tài)，拉伸靠頭部的擺動(dòng)進(jìn)行。蜘蛛的紡絲沒有這樣成熟的過程，直接從體內(nèi)噴出。吐絲的溫度方面，蠶只在春、秋兩季吐絲，而蜘蛛一年四季均可；兩者體內(nèi)腺體的離子濃度不同。所以把蜘蛛基因轉(zhuǎn)移到蠶，再讓蠶吐蜘蛛絲是不可能的。
