蠶絲蛋白（絲素蛋白）的科技延展

蠶蛋是什麼樣子的

科學界高分子化學專業將生物大分子界定為一個活躍且充滿挑戰的研究領域，生物大分子是由一類或少數幾類前提分子以重複結構相互連線在一起所形成的多聚體，常見的生物大分子包括

蛋白質、核酸、脂類、多糖

等，這些元素是組成人體的基本元素，也是人類生存和繁衍的自然基礎。

四種大分子裡，

蛋白質

與我們生活最為密切，它是人體結構中最重要的生物物質，具有

催化酶、運輸、細胞運動和免疫保護

等生物功效。早在遠古時期，人類就學會了狩獵進食，從動物身上獲取蛋白質保護自己，透過攝取肉類增強體能，透過身著皮毛抵禦寒冬。

而在5000年前的中國，一種

有效含量高、構成種類豐富

的蛋白質被我們祖先發現，加工而成的布匹和衣物光澤鮮亮、手感柔滑，透過陸地和海洋傳播到世界各地，它是中國古代的文化象徵，也是一種自然界的全價優質蛋白——蠶絲蛋白。

【蠶絲蛋白的結構和主要成分——結構組成】

蠶絲蛋白（Fibroin；シルクタンパク ）又名絲素蛋白，是從天然蠶絲中提取的一種高分子纖維蛋白。含量約佔蠶絲的70%～80%，以反平行摺疊鏈構像（B-sheet）為基礎，形成直徑大約為10nm的微纖維，無數微纖維密切結合組成直徑大約為1Lm的細纖維，大約100根細纖維沿長軸排列構成直徑大約為10Lm-18Lm的單纖維，這種單纖維就是蠶絲蛋白纖維。

【蠶絲（絲素）蛋白的生物特性】

不同規格纖維構成的複合體蛋白會比其同類具備更多樣的生物特性，普通天然蛋白具有吸水特性，而蠶絲蛋白

兼具吸水和透水特性

，會根據環境溼度自動調節水分含量。除此之外，蠶絲蛋白還具有高強度的

力學性

、優良的

生物相容性

、

容易降解和吸收

等優秀特性，這些生物特性提高了蠶絲蛋白的價值，也為各種行業提供了全新的研發思路。

絲素蛋白製成的傷口敷料

【蠶絲（絲素）蛋白的主要成分】

蠶絲蛋白含有18種氨基酸，其中甘氨酸（gly）、丙氨酸（ala）和絲氨酸（ser）等8種人體必需氨基酸約佔總組成的80%以上，元素方面則與其他蛋白一樣，除了包含C、H、O、N四種元素外，還含有多種其他元素組成，主要包含K、Ca、Si、Sr、P、Fe、Cu等。與此同時，科學界對蠶絲蛋白的成分研究還在持續延伸，越來越多的生物特性被挖掘並運用到各種產業上，不斷重新整理著我們對這一古老事物的認知

雖然蠶絲蛋白具備多種優良效能，但在外界

溫度、光線、力學效能

等因素干擾下同樣會發生

性狀改變

，自然界賦予每一種蛋白分子不同的生物特性，但在“天敵”的設定上則相對公平一些。為了改善蠶絲蛋白的天然屬性，多國科研機構開展蠶絲蛋白功能改性實驗，主要包括

接枝聚合改性

和

高分子共混改性

，試圖透過實驗實現蠶絲蛋白在

抗紫外輻照效能、熱穩定、吸水性、力學效能

等方面的特性改善。

比較接枝後蠶絲的力學效能

經過改性後的蠶絲蛋白可以運用在

食品、醫藥、精細化工、生物科技

等諸多領域，成為

共混紡絲、酶的固定基材、生物感測器、智慧性凝膠

等新型材料。基於天然特性和修復改性後的蠶絲蛋白擁有巨大的市場價值