转基因家蚕生产含蜘蛛丝蛋白的新型复合茧丝纤维

为了人工大量生产蜘蛛丝蛋白,蜘蛛牵引丝基因(MaSp1)被用piggyBac转基因载体导入家蚕染色体中。茧丝蛋白分析显示转基因家蚕可以生产含有蜘蛛牵引丝蛋白的复合茧丝新纤维。与天然茧丝相比,转基因家蚕茧丝强度增加5.3%,而断裂伸长几乎没有变化。研究表明利用转基因家蚕大量生产各种新型复合蛋白质纤维材料具有潜在的应用前景。     

利用转基因蚕改造茧丝品质

简述了近年来研究人员突破传统育种法的限制，利用转基因蚕改造茧丝品质的研究结果是可以让蚕吐出与蜘蛛丝相类似的丝以及能吐蓖麻丝，银杏大蚕蛾的丝，天蚕丝等家蚕性状的特种丝。     

家蚕天然彩色茧丝的色素特性研究

研究了家蚕彩茧2号黄茧品种和彩茧3号绿茧品种茧丝的剖面结构、色素含量及抗氧化和抗菌性能。结果：黄色茧丝的丝蛋白分子间孔隙率比菁松品种白色茧丝大37％～53％：黄酮色素和类胡萝卜素的含量黄色茧丝分别是白色茧丝的1．3倍和33．2倍,绿色茧丝分别是白色茧丝的5．0倍和9．2倍;SOD活性和抗多种细菌的能力也显著高于白色茧丝或棉纤维。     

自控能力及成丝条件与蜘蛛丝力学性能的关系

研究了不同麻醉深度下 ,人工卷取的蜘蛛牵引丝的力学性能 ,并从人工纺丝的角度出发 ,探索了成丝过程中的张力和湿度对牵引丝力学性能的影响。结果显示 ,随麻醉时间的增加 ,牵引丝的强力下降 ,直径减小 ,但其它力学性能指标未出现大幅度下降 ,说明蜘蛛在失去自控能力时 ,腺体的蛋白液结构对丝纤维的性能还是有决定性作用的。在外加张力为 0.039cN时 ,蜘蛛牵引丝的综合力学性能最佳。加湿后 ,除伸长略有增加外 ,牵引丝的其余力学性能指标均下降。     

不同种类蜘蛛牵引丝的性能差异

蜘蛛能分泌出高性能的纤维，该纤维的强力和韧性优于最好的人造纤维。不同蜘蛛分泌的丝纤维的性能之间存在着一定程度的差异。目前为止已经确定了多种类型蜘蛛丝蛋白的氨基酸序列，推测认为氨基酸序列的变化会造成蜘蛛丝性能的差异。用NanoBionix张力测试仪测量了多类蜘蛛牵引丝的力学性能，包括织圆网的蜘蛛和不织空中捕捉网的代表性蜘蛛。研究发现所有种类的蜘蛛都能分泌出高性能的牵引丝，且牵引丝优异性能的形成早于蜘蛛所织的悬挂于空中的圆网本身。然而，各类被测试样的性能之间还是存在着显著的差异，且没有相关的趋势。也就是说不同种类的蜘蛛丝可能具有不同的性能。研究认为，牵引丝序列谱图和经过长期进化而获得的性能为仿生丝纤维的设计提供了丰富的资源。     

高性能蛋白质纤维蜘蛛丝的研究与应用(2)

蜘蛛由于不能象蚕一样大量饲养而获取丝纤维，因此如何实现蜘蛛丝的工业化生产，成了科学工作者十分感兴趣的研究课题。自从W.Xu和Lewis利用生物技术表达了Nephlia蜘蛛大囊状腺分泌丝和鞭毛状腺分泌丝的部分基因片段后，国外大量的研究机构投入力量到人工合成蜘蛛丝蛋白的研究中，同时也使生物工程技术在蜘蛛丝研究方面的发展优于蚕丝。     

强制牵引形成的家蚕丝的拉伸性能

从家蚕体内强制抽取茧丝,测定其拉伸性能及其离散性。指出来自同一条蚕或不同蚕体的样丝具有相似的负载—位移特性。从蚕体内强制牵引所获得的家蚕丝的威布尔系数m为13.0±0.3,是将蚕茧上的茧丝脱胶后所测得数值的两倍多,表明脱胶过程对蚕丝微观结构中薄弱环节的分布有不良影响。     

文摘天地

031637桑蚕丝素对皮肤成纤维细胞繁殖培养的影响/何忠琴编译/国外丝绸,2003,No.5,24～27,40检查了丝素对人类成纤维细胞生长的影响,这种人类成纤维细胞是皮肤的主要成分之一。一般认为它的繁殖在皮肤损伤的治疗过程中起到重要作用。031638利用转基因蚕改造茧丝品质/查幸福,郑慧/四川丝绸,2003,No.3,12～13简述了近年来研究人员突破传统育种法的限制,利用转基因蚕改造茧丝品质的研究结果可以让蚕吐出与蜘蛛丝相类似的丝以及能吐蓖麻丝、银杏大蚕蛾的丝、天蚕丝等家蚕性状的特种丝。031639竹纤维的结构形态及性能分析/程隆棣等/纺织导报,2003…     

生物钢丝

加拿大的科学家宣布 :他们将生产出一种类似蜘蛛网的丝产品 ,其强力可超过钢丝的强力 ,他们称之为“生物钢丝”。这种“生物钢丝”是蜘蛛的基因植入山羊体后得到的。他们将含有蜘蛛基因的两头公山羊和 5 0头母山羊合养在一个高度机密的地方 ,即一个核试验基地。现在已经生产出两头含有蜘蛛基因的雌性山羊 ,分别为其取名为Ｗｅｂｓｔｅｒ和Ｐｅｔｅｒ。这两头羊将在明年这个时候产奶 ,其奶中含有大量的蜘蛛基因蛋白 ,蜘蛛就是用这种物质织网的。在实验室 ,这种由“蜘蛛山羊”生产的丝蛋白物质将被从羊奶中分离出来 ,用这种物质就能生产出粗丝…     

用转基因技术生产高性能纤维产品

目前加拿大蒙特利尔Nexia生物工程组织正在利用转基因技术生产性能优于蜘蛛丝网的高性能纤维。很久以前我们就知晓，蜘蛛丝网是自然界中最高级的生物聚合物，它在医学及特殊工业国防领域等方面有极重要用途，因为它本身兼有拉伸强力高(可达40万1h／in^2)、柔曲性好、重量轻(仅为石油基化纤的25％)和生物相容性好等优异性能。但由于蜘蛛常自相残杀，不能像养蚕抽丝那样规模化生产。为此该组织试图把蜘蛛产生丝网的基因转移到奶山羊乳房乳腺细胞上。由此生产含有蜘蛛丝蛋白的羊奶，再从奶中提取生产蜘蛛丝网般的高性能纤维。     

人造蜘蛛丝研究

美国怀俄明大学正在进行的军用蜘蛛丝研究项目，获得了美国空军科研办的支持。实践证明，批量生产天然蜘蛛丝是不可实现的。因此，批量蜘蛛丝只能用人造蜘蛛丝蛋白进行纺丝。目前，科研人员已用蜘蛛基因殖入细菌，制成化学结构与蜘蛛丝相似的蛋白质，可供实验纺丝应用。此外，研究人员已用转基因山羊生产出含蜘蛛丝蛋白的奶，从转基因山羊奶提取的蛋白质可纺成高强度、轻质和高弹性丝，这种丝可用于轻质军用防弹背心，也可用于高强度降落伞，适用于重装备空降。另外可用于人造韧带。目前，该科研团队已研制成15种蜘蛛丝，如果进一步改进纺丝工艺，这些人造蜘蛛丝的性能有望继续得到改善。     

蜘蛛丝研究与应用概述

尽管研究人员欣赏蜘蛛丝经过4亿年进化而形成的卓越性能，但以蜘蛛的速度纺蜘蛛丝还未实现商业化运作。一些科学小组正在寻找提高纺丝速度的途径，包括快速去除蛋白液中水分和迫使蛋白分子更快排列的技术。科学家们还希望通过同时纺几百根丝来加工复丝。研究人员和生物学家们正在利用毛虫、酵母、细菌、母牛和仓鼠、苜蓿草和山羊等的转基因技术来进行各种蜘蛛丝品种的试验，最终目的是开发出模仿或超越天然丝所有性能的蜘蛛丝。这些丝将拥有更广泛的应用领域，从医用缝合线到防弹背心。     

《国外丝绸》2005年总索引

(括号中数字依次为期次和页码)中国茧丝绸行业现状及未来发展趋势分析1-1落实科学发展观转变丝绸出口增长模式4-1·研究探讨·纺丝用丙烯腈-丝蛋白肽共聚物的合成和特性1-4热塑性聚氨酯粘流活化能测量及分析1-7MMA在高锰酸钾-草酸氧化还原体系中对花大蛾蚕丝的接枝共聚1-10植物染料抗菌活性的检测1-13氧化处理对聚丙烯纤维可染性的影响2-1静电纺丝法制备桑蚕丝、蓖麻丝纳米无纺纤维及复合杂交丝纤维2-3真丝增重及性能改善2-6第四脱皮期(D2阶段)2龄家蚕幼虫绢丝腺中丝素酶的纯化和特性2-9络新妇蜘蛛在饲养中所产的牵引丝的颜色3-1自喷射多…     

交叉风格真丝纬编针织面料的研究与开发

选用粗线密度的茧丝,采用多根茧丝合并,提高生丝的线密度。缫丝时在热水中添加泡丝剂增加真丝的柔软性,同时在缫丝时添加涤纶POY丝与蚕丝合并。然后对蚕丝和涤纶POY丝的复合丝进行机械和热的作用使复合丝变形,得到具有物理几何变形的真丝复合丝。采用多股真丝复合丝同时喂入低机号的针织横机中进行编织,通过精练处理、烘干,得到了具有粗犷风格的针织物。其蓬松性、弹性、悬垂性较好,适合生产各类针织外衣产品。     

蜘蛛丝的结构性能与研究现状

结合蜘蛛丝研究的历史与研究现状，阐述了中国大腹圆蜘蛛牵引丝，框丝及包卵丝等天然蜘蛛丝的聚集态结构和形态结构，对比分析了蜘蛛丝的物理，力学及机械性能，介绍了利用基因工程技术人工生产蜘蛛的主要方法和途径。     

转基因彩茧性状与特征研究

针对转基因彩茧的外观特征、温度适应性、结构特征（显微结构、外观疵点）、性能特征（丝胶含量、断裂强度、断裂伸长、纤度曲线分布与变化）、缫丝特征（落绪情况、茧丝长度分布）等进行分析研究,得出转基因彩茧的主要性状表现与特征,为转基因彩茧缫丝工艺研究及实现产业化生产奠定基础。     

交叉风格真丝纬编面料的研究与设计

选用粗线密度的茧丝,采用多根茧丝合并,提高生丝的线密度.缫丝时在热水中添加泡丝剂增加真丝的柔软性,同时在缫丝时添加涤纶POY丝与蚕丝合并.然后对蚕丝和涤纶POY丝的复合丝进行机械和热的作用使复合丝变形,得到具有物理几何变形的真丝复合丝.采用多股真丝复合丝同时喂入低机号的针织横机中进行编织,通过精练处理、烘干,得到了具有粗犷风格的针织物.其蓬松性、弹性、悬垂性较好,适合生产各类针织外衣产品.     

新蚕丝蛋白和新生物材料

由于蚕丝丝素蛋白在有关生物领域的应用前景看好，对它形态及结构的研究也随之增多。蚕丝纤维因其与人体活组织的生物相容性良好，已长期被用作外科手术缝合线。此外，它还能被用作生物传感器中的酶固定载体。对蚕丝结构的进一步理解有助于蚕丝新用途的研究和开发，例如透氧膜和生物相容性材料。以蚕丝为主要成分的膜是与软组织相容性良好的聚合物。以杆状病毒为载体的家蚕转基因使目标序列发生特殊转变成为可能。通过基因重组可能在蚕体内产生有用的结构蛋白或对丝蛋白进行改性。通过控制后部丝腺的丝素，丝素蛋白和绿色荧光蛋白构成的一种嵌和蛋白在蚕体内得到表达，且这一基因工程产品做成了蚕茧。这一基因打靶技术将改善和提高丝蛋白的理化性能。     

转基因彩色蚕茧缫丝基本性能的研究

研究转基因彩色茧基本性能,为其缫丝和产品开发提供基础。采用分析转基因彩色蚕茧的外观形态、丝胶含量、单粒缫丝特征、茧丝强力及伸长、茧丝外观疵点和纤度变化等指标情况,分析得出:转基因彩色蚕茧具有体积较小、表面结构致密、丝胶含量大(高达33.58%):单粒缫丝外层索绪较难、强力及伸长变化较小、疵点偏多、纤度变化较大的特点。     

转基因食品检澳

自1996年转基因作物商业化以来,转基因技术研究范围不断扩大．转基因食品也越来越多地走进消费者的生活。2011年,全球转基因农作物种植面积达到1.6亿公顷,大量的转基因农产品被直接或间接的制成人类的食品,