蚕丝素蛋白研究进展

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1、蚕丝素蛋白最新研究进展化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMaterials•26•2007年第5卷第4期汝玲，黄毅萍，陈萍，齐正旺（安徽大学化学化工学院，安徽合肥230039）摘要：简介蚕丝素蛋口的结构及主要成分，综述最近几十年蚕丝素蛋白在服装、化妆品、食品、医学和生物技术等方面的开发与应用。关键词：蚕丝素蛋白；开发；应用中图分类号：TS102.33文献标识码：A文章编号：1672-2191（2007）04-0026-04中国是天然蚕丝的故乡，又

2、是缠丝术的发源地，发现并使用蚕丝有近5000年历史。目前，我国是世界上家蚕丝产量最大的国家，家蚕丝产量约占世界一半［1］。对其进行详细研究，无论从基础科学还是从应用科学来看，都是很有意义的。蚕丝素蛋白可通过丝素蛋白溶液去除溶剂结晶后获得［8］。2蚕丝素蛋白组成蚕丝素蛋白富含18种氨基酸（见表1）,有8种是人体所必需的,且无毒无污染，可生物降解。表1蚕丝素蛋白组成及含量Tab・1Componentsandcontentsofsilkprotein性质酸性中性屮性酸性屮性屮性屮性屮性屮性屮性屮性屮性碱性

3、碱性碱性中性中性中性氨基酸天冬氨酸苏氨酸★丝氨酸谷氨酸廿氨酸丙氨酸胱氨酸蛋氨酸★异亮氨酸★亮氨酸★酪氨酸苯丙氨酸★赖氨酸★钳氨酸精氨酸脯氨酸缠氨酸★色氨酸*摩尔分数/%7.001・158.011.6326.2340.520・160.200・140.517.270・420・161・303・210.391.100.601蚕丝素蛋白结构蚕丝素蛋白结构是由结晶区和非结晶区2部分组成。结晶区主要由侧链较小的氨基酸残基组成，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸共占85%,三者摩尔比为4：3:1,且按一定序列排列成较为规则

4、的链段［2］；而带有较大侧基的苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸（Tyr）.色氨酸（Try）等主要存在于非晶区域。蚕丝素蛋口的相对分子质量很高，约为36万—37万，品种很多［3］。蚕丝素蛋白分子构象可分为2类，即SilkI型和Si1kII型：SilkI型分子链是按a—螺旋和B—平行折叠构象交替堆积而成的，其晶胞属于正交晶系；Si1kII型呈反平行B折叠(3-sheet)［45］层状结构。在温度和溶剂影响下Si1kI型易向Si1kII型转变。蚕丝素蛋白以B—sheet为基础，形成直径大约为10nm的微纤维，无

5、数微纤维密切结合组成直径大约为1um的细纤维，大约100根细纤维沿长轴排列构成直径大约为10_18um的单纤维，即蚕丝素蛋白纤维［6Regina1V等人［7］又发现了存在于蚕丝素溶液一空气界面上的一种新的蚕丝素结晶形态，称之为Si1kIII型，其晶体结构与聚甘氨酸II相似，属六方晶系，肽链的立体构象为B—折叠螺旋。在Si1kI型、Si1kII型和Si1kill型中，SilkII型是蚕丝素蛋白的主耍晶型，是蚕丝素蛋白具有高弹性模量和强度的主耍原因。Si1kI型和SilkIII型收稿日期：2007-03

6、-09注：带★的为人体所必需的氨基酸。蚕丝素蛋白除了含冇C、H、0、N元素外，还含冇K、Ca、Si、Sr、P、Fe、Cu等多种元素［3,9］,这些元素与蚕丝素蛋白的性能及蚕吐丝的机理等有直接关系［10］。3蚕丝素蛋白应用3.1在服装领域真丝绸不仅具有穿着舒适、手感柔软滑爽、色泽和谐、华丽高贵等特点，而口还具有保健功能，作者简介：汝玲(1983—),女，安徽利辛人，在读硕士生，从事生物大分子研究。电子信箱：ruling715@sohu・com这是其他纤维不能比拟的，因此有人把蚕丝称作[11]“保健性纤

7、维”。真丝织物具有一定的吸湿性和透气性，公定的回潮率为11%。真丝绸具有依据外界温度变化可及时对湿度进行调节的作用,使人体始终保持一定的水分，可防止皮肤干裂又能保持皮肤湿润。真丝绸还具有质轻、柔软和优良的保暖性。蚕丝的导热性小于绝大多数纺织纤维，真丝服装的散热速度较慢，所以人们穿着真丝服装有冬暖夏凉之感。蚕丝的吸湿热较高(69.1J)[12],除低于羊毛外比其他纤维都高，因此真丝服装对温度变化有很好的缓冲作用。真丝织物具有阻挡和减少紫外线的作用。桑蚕丝屮乙氨酸含量最多[13],质量分数达42.8%,

8、而乙氨酸能与紫外线进行光化反应，因此真丝服装能起到保护皮肤的作用。真丝织物在使用中的泛黄现象也正是这种光化反应的结果。真丝绸不产生静电。经大量实践和实验表明：蚕丝和羊毛等蛋白质纤维不易产生静电，涤纶仿真丝、醋酸纤维、绵纶等合成纤织物易产生静电而吸附尘埃和细菌，还会引起人体皮肤静电干扰，改变体表的电位差，从而影响心脏的电传导，导致心律失常[14]。真丝服装不会产生静电，所以不会导致这种病态产生。真丝服装能治疗皮肤病。真丝服装经穿着使用后，容易产生原纤化，原纤化就像扫帚、