环保人造蛛丝产量提高八倍
(资料图片)
科技日报北京4月26日电 （记者张佳欣）蜘蛛丝比钢更坚固，但又非常轻和灵活，这样的非凡特性吸引了很多科学家。美国华盛顿大学工程学院能源、环境和化学工程研究团队在人造蜘蛛丝的制造方面取得了重大突破，为可持续服装生产铺平了道路。相关研究发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。
如果要将重组蜘蛛丝用于日常，提高产量至关重要，特别是时尚行业对可再生材料的需求很大。在一种工程贻贝足蛋白的帮助下，研究团队创造了新的蜘蛛丝融合蛋白，称为双端Mfp融合丝（btMSilk)。微生物生产的btMSilk的产量是重组蛛丝的8倍。btMSilk纤维在重量轻的同时显著提高了强度和韧性。这可能会为服装制造业带来革命性的变化，为传统纺织品提供一种更环保的替代品。
研究人员表示，天然蜘蛛丝的卓越机械性能来自其庞大且重复的蛋白质序列。然而，要求快速生长的细菌产生大量重复蛋白是极具挑战性的。为了解决这个问题，团队决定寻找可在基因上与丝素蛋白片段融合以促进分子相互作用的无序蛋白质，这样就可在不使用大的重复蛋白的情况下制造出坚固的纤维。
他们发现，贻贝在脚上分泌一种特殊的蛋白来黏住东西，将贻贝足蛋白片段放置在合成丝蛋白序列的末端，研究团队创造了这种重复性较低、重量较轻的材料，其强度至少是重组蜘蛛丝的两倍。
研究人员表示，新合成丝是用工程细菌制成的廉价原料，所以它是一种可再生和可生物降解的替代品，可以替代尼龙和聚酯等石油衍生纤维材料。
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