[发明专利]蛛蚕丝生产方法及由其生产的蛛蚕丝

说明书

本发明提供一种蛛蚕丝生产方法，包括：(1)将从蜘蛛的体内的腺管中取出的蛛丝蛋白粘液植入家蚕卵中获得家蚕种；(2)将家蚕种孵化得到幼蚕，即为蛛蚕；(3)采用家蚕的饲养方法饲养蛛蚕；(4)待蛛蚕吐丝，即为蛛蚕丝。较佳地，在步骤(1)之前，还包括步骤：(11)在室内无菌条件下在显微镜下用生理盐水冲洗蜘蛛的体内的内脏。在步骤(1)和步骤(2)之间，还包括步骤：(12)将家蚕种置于保温箱催种。还提供了由此生产的蛛蚕丝。本发明的蛛蚕丝生产方法容易生产蛛蚕丝，生产的蛛蚕丝强度和弹性比家蚕丝高，以满足用于军工防护和医用的新材料的需要，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及生物技术技术领域，更具体地，涉及蛛丝蚕丝生产技术领域，特别是指一种蛛蚕丝生产方法及由其生产的蛛蚕丝。

背景技术

蜘蛛为了捕获食物而吐出蛛丝织成丝网，在可织网蜘蛛中最有价值的是园蛛，园蛛吐出的蛛丝主要包括拖丝和牵引丝，其中拖丝主要用于构成蜘蛛网的牵丝和轮状网面，牵引丝则用来粘附昆虫并在昆虫挣扎时提供强大的弹性来防止昆虫的脱网，蜘蛛有很多个存放蛛丝的腺管，其中拖丝是由鞭状腺分泌的，其主要作用于圆网上螺旋状丝的轴心，虽然并不具有黏性，但具有极高的延展性使蛛丝被拉扯再长也不易断裂。如此一来，任凭猎物再怎么拉扯，牵引丝依然不断地持续纠缠住猎物。所以蛛丝是人类急需的新型防护织造材料。由于蛛丝蛋白具有独特的结构特征，因而呈现一些独特的物理化学性质，使得蛛丝强度高，韧性大，适合用于军工及医疗行业中防护服及防弹服的织造新材料。

蛛丝蛋白主要由甘氨酸和丙氨酸组成，其中甘氨酸占氨基酸总量的37％，丙氨酸占 18％。而牵引丝蛋白主要氨基酸是甘氨酸和脯氨酸，甘氨酸占氨基酸总量的44％，脯氨酸占21％。此外其它如谷氨酸，丝氨酸，亮氨酸，酪氨酸和缬氨酸等，具有独特的三维空间网状结构。具有一定的热稳定性，在250℃高温下它能保持稳定，只有在250℃以上时才会分解。耐疲劳性。具可降解性，在一定的酸性条件或者紫外线照射情况下会发生降解。蛛丝蛋白是一种很特殊的纤维蛋白，由丙氨酸组成的β-折叠和富含脯氨酸的A-螺旋、及其紧密堆砌的二级结构使之成为一种半结晶状态的分子弹簧结构，决定了其具有强度高、韧性大等一些重要特点。蛛丝蛋白独特的结构和性质，使其在医学领域尤其是组织工程方面有着诱人的前景，因为在医疗领域的一大难题是没有合适的材料来替代损坏的肌腱。当将磷酸集团嵌入蛛丝后，蛛丝纤维可以吸附到骨骼的主要成分羟磷灰石形成坚固的晶体外层，而且蛛丝本身还具有高强度、韧性以及良好的柔性和可塑性。这一切都使其成为适宜替代肌腱的前景材料。用在军工上可以制造防弹衣、防化服，可防止子弹及细菌的射入，同时又可以制造降落伞，因此在未来的军工及民用防护领域蛛丝将有非常乐观的广阔前景。

蜘蛛具有与家蚕相同的吐丝功能，但与家蚕不同的是蜘蛛生性吃昆虫为生，体内毒性较大，人沾蛛毒后会死亡，人工饲养很困难，造成蛛丝稀缺，而家蚕生性温柔，体内无毒，只要有桑树的地方就可以养蚕收茧抽丝，可家蚕丝的不足之处是强度不够高和弹性性能有限。蛛丝的强度和弹性比家蚕丝高很多，高500多倍，它是目前已知的天然动物纤维丝中强度和弹性最高的一种蛋白纤维。蛛丝的延伸度可以达到130％而不断裂。同时它还具有耐湿、耐高温和耐低温性能，蛛丝在高温250℃以上才能融解，在零下50～60℃的低温下仍能保持高弹性和防菌防霉的特性。目前，蛛丝已经是制造轻质防弹衣、防护服和航空陀螺仪悬线的最好材料。

因此，希望提供一种天然纤维丝，其获取容易，强度和弹性比家蚕丝高，以满足用于军工防护和医用的新材料的需要。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种蛛蚕丝生产方法，采用该方法容易生产蛛蚕丝，生产的蛛蚕丝强度和弹性比家蚕丝高，以满足用于军工防护和医用的新材料的需要，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种蛛蚕丝生产方法，其设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。