蚕丝素蛋白最新研究进展

化学推进剂与高分子材料

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Chemical Propellants & Polymeric Materials· 26 ·

　２００７年第５卷第４期

蚕丝素蛋白最新研究进展

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：　简介蚕丝素蛋白的结构及主要成分，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，又是缫丝术的发源地，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．１　　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ

性质酸性中性中性酸性中性中性中性中性中性中性中性中性碱性碱性碱性中性中性中性

氨基酸天冬氨酸苏氨酸★丝氨酸谷氨酸甘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★钼氨酸精氨酸脯氨酸缬氨酸★色氨酸★

摩尔分数／％

７．００１．１５８．０１１．６３２６．２３４０．５２０．１６０．２００．１４０．５１７．２７０．４２０．１６１．３０３．２１０．３９１．１００．６０

１　　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。蚕丝素蛋白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ＳｉｌｋⅡ型：ＳｉｌｋⅠ型分子链是按α－螺旋和β－平行折叠构象交替堆积而成的，其晶胞属于正交晶系；ＳｉｌｋⅡ型呈反平行β折叠（β－ｓｈｅｅｔ）［４￣５］层状结构。在温度和溶剂影响下ＳｉｌｋⅠ型易向ＳｉｌｋⅡ型转变。蚕丝素蛋白以β－ｓｈｅｅｔ为基础，形成直径大约为１０ｎｍ　的微纤维，无数微纤维密切结合组成直径大约为１μｍ的细纤维，大约１００　根细纤维沿长轴排列构成直径大约为１０￣１８μｍ　的单纤维，即蚕丝素蛋白纤维［６］。

Ｒｅｇｉｎａ１Ｖ　等人［７］又发现了存在于蚕丝素溶液－空气界面上的一种新的蚕丝素结晶形态，称之为Ｓｉｌｋ　Ⅲ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β－折叠螺旋。

在ＳｉｌｋⅠ型、ＳｉｌｋⅡ型和ＳｉｌｋⅢ型中，ＳｉｌｋⅡ型是蚕丝素蛋白的主要晶型，是蚕丝素蛋白具有高弹性模量和强度的主要原因。ＳｉｌｋⅠ型和ＳｉｌｋⅢ型

收稿日期：２００７－０３－０９

注：带★的为人体所必需的氨基酸。

蚕丝素蛋白除了含有Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素外，还含有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，而且还具有保健功能，

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