日本生產(chǎn)人工蛛絲可用于制造抗撕裂布料/汽車(chē)零部件等

       蜘蛛會(huì)用蛛絲蛋白質(zhì)生產(chǎn)一種強(qiáng)度大、重量輕的蛛絲，稱(chēng)為拖絲。雖然可用其制造出一些有用的材料，但是卻很難獲得足夠的蛋白質(zhì)，因?yàn)槊恐恍≈┲攵贾荒墚a(chǎn)生少量的蛋白質(zhì)。最近，據(jù)外媒報(bào)道，日本理化學(xué)研究所（RIKEN）可持續(xù)資源科學(xué)中心（CSRS）Keiji Numata領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組表示，他們采用光合細(xì)菌成功制造了此種蛛絲。該項(xiàng)研究可能開(kāi)啟了一個(gè)新時(shí)代，能夠在光合生物工廠持續(xù)生產(chǎn)大量蛛絲。

　　除了堅(jiān)韌、重量輕，從節(jié)肢動(dòng)物中提取的絲具有生物可降解性以及生物相容性。特別是，蛛絲超級(jí)輕，又和鋼一樣堅(jiān)韌。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的Choon Pin Foong表示：“蛛絲有潛力應(yīng)用于制造高性能且耐用的材料，如抗撕裂的布料、汽車(chē)零部件以及航空零部件。而其具備的生物相容性又使其可安全應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如藥物釋放系統(tǒng)、植入設(shè)備以及組織工程支架等?！庇捎谥荒軓囊恢恢┲肷砩咸崛∥⒘康闹虢z，而繁殖大量蜘蛛又很困難，所以人們嘗試從不同種類(lèi)的動(dòng)物身上生產(chǎn)人造蛛絲。

　　CSRS團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)放在海洋光合細(xì)菌——嗜硫紅假單胞菌（Rhodovulum sulfidophilum）上，此種細(xì)菌非常適合用于打造可持續(xù)性生物工廠，因?yàn)槠湓诤Ｋ猩L(zhǎng)，需要利用大氣中的二氧化碳和氮，以及太陽(yáng)能，而此類(lèi)資源非常豐富，取之不盡用之不竭。

　　研究人員利用生物工程技術(shù)，讓此種細(xì)菌生產(chǎn)MaSp1蛋白質(zhì)，也是絡(luò)新婦屬蜘蛛拖絲的主要成分，在保證蛛絲的堅(jiān)韌度方面發(fā)揮著重要作用。研究人員插入細(xì)菌的基因組以?xún)?yōu)化基因序列，以最大限度地增加產(chǎn)絲量。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的方法，即人工海水、碳酸氫鹽、氮?dú)?、酵母提取物和近紅外光照射能夠讓嗜硫紅假單胞菌生長(zhǎng)得很好，且能夠高效地生產(chǎn)蛛絲蛋白質(zhì)。進(jìn)一步的觀察還證實(shí)，由此種細(xì)菌生產(chǎn)出的纖維的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與蜘蛛自然生產(chǎn)的纖維非常類(lèi)似。

　　研究人員表示：“我們目前的研究初步驗(yàn)證了利用光合細(xì)菌生產(chǎn)蛛絲的概念。現(xiàn)在，我們正努力在我們的光合系統(tǒng)中生產(chǎn)分子含量更高的蛛絲拖絲蛋白質(zhì)。該光合微生物細(xì)胞工廠利用碳中和生物工藝，生產(chǎn)基于生物、生物可降解的材料，能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)制定的一些可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)。我們的研究結(jié)果將有助于為能源、水和食物危機(jī)，固體廢物問(wèn)題以及全球變暖提供切實(shí)可行的解決方案?！?br />