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家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用

2006.6

家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用

王玉军ａ，柳学广ａ，徐世清ａ，ｂ

（苏州大学　ａ．生命科学学院；ｂ．蚕桑研究所，江苏　苏州　２１５１２３）

摘要：家蚕丝蛋白质是一种具有良好透气与透湿性、无毒、无刺激、与人体相容性强的生物材料。文章总结了家蚕丝蛋白作为人造皮肤、血管、肌腱、韧带、骨骼和牙齿等人造组织材料，以及作为手术缝合线、隐形眼镜、角膜、抗血凝剂、药物控释材料、功能性细胞培养基质、固定化酶载体和生物传感器等生物医学材料的功能开发和应用进展，还总结了家蚕丝蛋白质在环保新材料、化妆品、保健营养食品等日化和环保领域的功能开发和应用方法。分析认为，由于家蚕基因组研究工作的重大成果，以及基因工程和生物技术的快速进步，家蚕丝蛋白质的生物功能有望在军事、航天、医学、环保等领域得到更深、更广地开发和应用。关键词：桑蚕丝；蛋白；生物材料；功能；开发应用

中图分类号：ＴＳ１４９；Ｓ８８文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７００３（２００６）０６－００４４－０５

收稿日期：２００５－１１－１８；修回日期：２００６－０５－１３基金项目：国家自然科学基金项目（３０３７１０８６），国家茧

丝绸风险基金项目（２００３－２９）；江苏省国际合作项目（ＢＺ２００５００３）

作者简介：王玉军（１９７８—），男，硕士研究生，主要

从事蚕学研究。

家蚕丝蛋白质含量高达９８％，由７０％～８０％的丝素蛋白和２０％～３０％覆盖在外面的丝胶蛋白组成，丝素蛋白由一条Ｈ链和一条Ｌ链通过Ｓ—Ｓ键结合而成。丝胶蛋白质在缫丝和精练加工过程中，大部分随废水排放掉。以２００４年蚕丝生产量计算，全国每年约有１１０００ｔ丝胶作为废弃物被丢弃，不仅是原料的巨大浪费，也给水环境造成了很大的压力。丝蛋白富含１８种氨基酸，其中Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｍｅｔ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ和Ｌｙｓ是人体必需的氨基酸。除碳、

氢和氮元素外，丝蛋白还含不超过０．７％的钾、钙、硅、锶、磷、铁和铜等多种无机元素［１］。随着科技发展，特别是材料科学、生物化学和分子生物学在蚕丝学领域广泛应用，素有“纤维皇后”美誉的蚕丝已不仅仅是一种纺织原料，其生物新功能在医学、材料科学、日化、食品和环保等众多领域都得到了广泛的应用，特别是丝胶蛋白质的新用途开发和应用对提高蚕业生产效益，减少环境污染有更加显著的意义。

１

在生物医学领域的功能开发和应用

１．１

家蚕丝人造组织１．１．１

家蚕丝人造皮肤

利用家蚕丝蛋白质制造人工器官的研究工作主要集中

综述与译介

Exploit and Application of New Biologic Material Function of Bombyx Mori Silk Protein

Abstruct ：Ａｓ　ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ，　ｔｈｅ　Ｂｏｍｂｙｘ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅ，ｎｏｎｐｏｉｓｏｎｏｕｓ，　ｈａｒｍｌｅｓｓ　ａｎｄ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｈｕｍａｎ　ｂｏｄｉｅｓ．　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｉｔｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｂｏｔｈ　ｉｎ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｔｉｓｓｕｅ　ａｎｄ　ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　Ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ　ｉｓｍａｉｎｌｙ　ａｂｏｕｔ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｓｋｉｎ，　ｂｌｏｏｄ　ｖｅｓｓｅｌ，　ｔｅｎｄｏｎ，　ｌｉｇａｍｅｎｔ，　ｓｋｅｌｅｔｏｎ，　ｔｈｅ　ｌａｔｔｅｒ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｅａｍｉｎｇ　ｓｔｒｉｎｇ，　ｃｏｎｔａｃｔ　ｌｅｎｓｅｓ，　ｃｏｒｎｅａ，　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｓｅｎｓｏｒ，　ｅｔｃ．．　Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｄａｉｌｙ　ｃｏｓｍｅｔｉｃ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｎｅｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ，　ｈｅａｌｔｈ　ｃａｒｅ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｔｉｏｕｓ　ｆｏｏｄ．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｉｌｋｗｏｒｍ抯　ｇｅｎｏｍｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｗｏｒｋ，　ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｆａｓｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｔｈｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｌｋ　ｗｉｌｌ　ｇｅｔ　ｗｉｄｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｉｌｉｔａｒｙ，　ｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔ，　ｍｅｄｉｃａｌ　ｓｃｉｅｎｃｅ，　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．

Key Words ：Ｍｕｌｂｅｒｒｙ　ｓｉｌｋ；Ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ；Ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ；Ｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎ

WANG Yu-jun a ，LIU Xue-guang a ，XU Shi-qing a,b

（ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ；　ｂ．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｅｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，　Ｓｏｏｃｈｏｗ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｕｚｈｏｕ　２１５１２３，　Ｃｈｉｎａ）

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在人造皮肤［２］。人类皮肤特别是真皮层被破坏后，皮肤将无法再生，只能进行皮肤移植，但移植后皮肤一般极难生长愈合。作为一种生物材料，家蚕丝素蛋白膜无毒、无刺激、无过敏，不产生占位现象且与人类皮肤组织有很好的相容性，能使创伤面无隙结合，有优异的愈合功能［３］。家蚕丝素蛋白膜的透水、透气性介于新鲜断层猪皮与储存断层猪皮之间，透水、透气性及与创面的黏合等方面性能优越，具备制造人工皮肤的材料要求；丝素膜分子的构象及结晶度与膜的物理机械性能有关，制膜时施以适宜的交联及接枝共聚处理或高分子膜复合可制得具有接近正常皮肤的柔软性、伸缩性及润湿强度的丝素蛋白膜，加之它完全透明，覆盖于创面能看到膜下创面的变化情况与愈合过程，给临床治疗及创面愈合的研究提供了方便［４，５］。

苏州大学李明忠等人在国家８６３等重点项目支持下，研制出多孔家蚕丝素蛋白膜，膜的结构和性能可控，动物试验表明毛细血管和成纤维细胞能长入膜中，多孔丝素膜能够血管化，全部或部分成活；研制的抗菌性药物丝素创面保护膜是具有抗感染、加速创面愈合作用的新型烧伤创面覆盖材料。所含的药物抗菌谱广，对烧伤局部感染常见的Ｇ＋球菌和Ｇ－感菌具有杀灭作用，可用于感染创面和深Ⅱ度烧伤创面的治疗［６，７］。丝素创面保护膜已经工业化生产，并在苏州开始用于临床。而家蚕丝素蛋白膜真正作为人造皮肤在临床应用还需要进一步利用细胞工程技术，将家蚕丝素蛋白膜与真皮干细胞有机结合，形成有人类皮肤细胞活性，具有皮肤生长和体毛再生作用的真正意义上的（人造）皮肤组织。

１．１．２家蚕丝人造血管

人造血管的研制开始于２０世纪初，各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物实验，但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。随着纤维材料和医学生物材料的不断发展，多种材料、多种加工方法生产的有孔隙的人造血管不断出现，并用于动物实验和临床。现在已经商品化的高分子材料人造血管有涤纶人造血管、家蚕丝人造血管和膨体聚四氟乙烯人造血管。家蚕丝素与人体的角蛋白、胶原蛋白的结构十分相似，具有极好的人体生物相容性。我国始于１９５７年研制蚕丝人造血管，目前上海丝绸研究所已制成多种类型和不同直径的真丝人造血管［８］。制造人工血管时，需要添加血液凝固阻止物质，硫酸化丝素由于具有阻止血凝的作用，作为需要量很大的人造血管高新材料已开始在日本应用［９］。

１．１．３家蚕丝人工肌腱和韧带

肌腱是连接骨骼肌和骨的致密结缔组织，通过肌肉的收缩带动关节的活动，由于杠杆作用和应力集中，以及各种创伤极易造成肌腱断裂或缺损，而其治疗和修复一直是骨科的一大难题。对于家蚕丝的力学特性研究发现，其强度和刚度数值与人体肌腱非常接近［１０］。蛋白纤维作为天然的细胞外基质成分，有较好的介导细胞间信号传导及相互作用的性能。玉田靖等［１１］在家蚕丝素蛋白中导入带电化合物，加速其与钙、磷酸团的凝集，进一步将带有负电荷的羟磷灰石结晶中的基团紧密凝聚，其钙的凝集量比无处理的丝素蛋白有大幅度的增加，特别是导入磷酸基的丝素蛋白中，钙的凝聚量比未处理的丝素蛋白高过１０倍以上［１２］。利用这种方法在丝素表面形成结晶物，经Ｘ线透射验证含有人骨的主要成分，证明家蚕丝具有骨结合性和附着性，完全可能作为人造肌腱和人造韧带的材料。组织工程化肌腱要真正应用于临床进行产业化的生产，关键是模拟体内环境在体外成功构建肌腱组织，因而在体外利用生物反应器模拟体内环境进行组织工程化肌腱的构建将是未来的研究方向。１．１．４人造骨骼、人造牙齿

高分子量的丝素粉末经加热和加压后很容易按照模型成形，可以制成一定形状的固体，当添加黏着剂ＭＭＡ或ＧＭＡ后工艺性增强，其产品强度显著提高，能成为稳定的固体。尤其是添加ＧＭＡ更为突出，若添加４０％时得到的成形品可与聚丙烯的强度相仿，以此为材料作印章、纽扣、人造骨骼和人造牙齿等都较理想［１３］。

在丝上引进磷酸基团时，蛋白纤维就能够吸收钙离子，形成很强的结晶。而且，这些经过修饰的丝纤维有良好的拉伸性能。Ｆｕｒｕｚｏｎｏ　等［１４］使用交替浸泡法使得磷灰石沉淀到丝纤维上，得到了这种很有潜力的生物材料，制作人造骨骼和人造牙齿更加理想。

１．２家蚕丝生物医学材料

１．２．１家蚕丝手术缝合线

长期以来外科手术主要使用羊肠线作为可吸收缝线。羊肠线柔韧性欠佳，组织反应大，在消化液和感染环境下抗张强度耗损快，而且羊肠线吸水后会因膨胀而造成结扎不牢。针对其缺点，一系列可降解的纤维缝合线不断出现，主要有聚二氧杂环己酮纤维（ＰＤＳ）、聚乙烯醇纤维（ＰＶＡ）、聚乙交酯纤维（ＰＧＡ）和聚丙乙交酯纤维（ＰＧＬＡ）聚乳酸（ＰＬＡ）［１５］。近年来，天然降解高分子材料得到生物医学界的追捧，美国和日本相继开发出甲壳素与壳聚糖纤维手术缝线。由于丝素蛋白的优良特性，日本蚕丝昆虫研究所则在蚕

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丝表面覆盖有机硅后编织成软质的绢丝手术缝合线，手术后不会对机体产生任何污染，是一种安全的医用手术缝线［１６］。近年来，美容用手术缝线使用量激增，要求缝线细、匀而结实，雄蚕丝等高等级细纤度蚕丝成为主要原料，而利用基因工程技术将蜘蛛丝基因转移到家蚕基因组的重组蜘蛛丝基因家蚕使家蚕丝有可能更新蚕丝的传统概念。

１．２．２家蚕丝隐形眼镜和角膜

隐形眼镜、人工角膜材料必须是具备通气与通水性好、易消毒灭菌、透光性优良以及对人体生理适应性好的材料。Ｍｉｎｏｕｒａ　Ｎ等［１２］将化学处理后的家蚕丝素水溶液凝固得到的块状物质用旋盘切削研磨，或者在丝素水溶液中添加甲醛、乙烯基化合物等，制得一种优质丝素膜，在含水状态下其透氧率与现在隐形眼镜使用的羟乙基异丁烯酸酷化合物几乎相等，此种丝素膜的可见光线透过率可达９８％以上，它与人体软组织间具有良好的生物相容性。目前，日本已成功开发出隐形眼镜商业产品，而且还成功研制出了人工角膜等生物医学材料，中国在国家重点基础研究发展计划（９７３计划）中也在组织力量开展这方面的研究。１．２．３家蚕丝抗血凝剂

目前普遍使用肝素作为血液凝固阻止物质，这是从猪的小肠等材料中抽提的硫化多糖，价格非常高，其分子中的硫酸基对抗凝血活性起重要作用［１７］。孔祥东等［１８］用浓硫酸处理家蚕丝胶蛋白或丝素蛋白，制成了丝蛋白抗血凝物质。玉田靖［１９］使用氯化硫酸来代替浓硫酸，得到的抗血液凝固活性提高约１００倍，使活性达到肝细胞的２０％左右。丝素抗血液凝固剂的抗血液凝固性使人的血液凝固时间延长，而且用蚕丝做成的血液凝固阻止物质使成本大大降低，并且对人的红血球、白血球、血小板等血液成分无任何不良影响。高运华等［２０］利用ＮＨ３等离子体处理在丝素蛋白膜表面引入活性基团桸Ｈ２，通过戊二醛的缩合反应可以将ｖＷｆ抗体以共价键形式接枝到丝素膜表面，从而改善了材料的抗凝血性能。

１．２．４家蚕丝蛋白药物控释材料

家蚕丝素蛋白可以作为药物的控释材料［２１］，增强或减缓药物在体内的作用时间和效力［２２］。Ｍｉｎｏｕｒａ　Ｎ等［１２］为了获得有稳定结构、柔韧性的药物控基材，采用环氧化合物乙烯乙撑甘油醚作为交联制剂制得多孔丝素水凝胶。用其包埋阳离子型药物水晶紫、阴离子型药物锤虫蓝和非离子型药物丝裂霉素Ｃ，并在不同ｐＨ值条件下进行了药物释放实验。结果表明，当药物荷电与丝素膜荷电相同时，药物释放速度快，当两者荷电相反时释放速度慢，而非离子型药物的释放速度与溶液的ｐＨ值无关，仅与药物浓度有关。所以，这种交联多孔丝素水凝胶具有一定的ｐＨ应答功能。通过控制成孔的尺寸可以调节药物的释放速度，因此，丝素膜有望作为生物体内药物缓释基材［２３，２４］。１．２．５家蚕丝蛋白功能性细胞培养基质

家蚕丝素非结晶区有许多碱性氨基酸，对细胞有一定程度的吸附作用，具备用作组织工程生物材料的基本条件。组织工程的核心是建立由细胞和生物材料构成的三维空间复合体。Ｍｉｎｏｕｒａ　Ｎ等［１２］将家蚕丝蛋白膜作细胞支持体进行了各种试验，证实了家蚕丝素膜、丝胶膜用作哺乳动物细胞培养基质的可行性。上海医科大学吴海涛等［２５］将胰蛋白酶消化后的蚕丝任意缠绕成网状，用聚乳酸或鼠尾胶进行包埋，制成三维支架，观察软骨细胞生长情况，发现蚕丝对软骨细胞具有良好的吸附作用，并能维持软骨细胞正常形态和功能，是适合软骨细胞立体培养的良好天然支架。Ａｌｔｍａｎａ　Ｇ　Ｈ等［２６］则直接将蚕丝纤维用于人工十字韧带（Ａｎｔｅｒｉｏｒ　Ｃｒｕｃｉａｔｅ　Ｌｉｇａｍｅｎｔｓ，ＡＣＬ）的制作，方法是将３０根单纤维丝组成一股，每６股成一束，再这样３束成一股，６股成一束，然后直接用作ＡＣＬ基质。经ＳＥＭ、ＤＮＡ定量以及胶原含量等测试后的结果显示，这样做成的支架能支持成人ＢＭＳＣｓ细胞的生长、扩散以及分化。杨新林等［２７］用ＳＯ２和ＮＨ３等离子体处理后，丝素蛋白膜表面分别被磺酸化和氨基化，均能促进ＨＵＶＥＣ细胞生长，而且对细胞形态和产生Ｖ凝血因子的功能没有明显的不良影响。

１．２．６家蚕丝蛋白膜固定化酶载体及生物传感器近来许多天然聚合物，如胶原蛋白、明胶和血清蛋白常常用来固定酶、细胞或微生物，但用这些材料制定的固定化载体不得不采用戊二醛、聚乙烯亚胺等试剂进行交联，或用纤维素透析膜进行覆盖。丝素蛋白是天然的高分子蛋白，具有独特的分子结构、优异的机械性能、良好的吸湿和保温性能、以及抗微生物性能，是一种理想的酶固定化载体材料［２８］。酶溶液加入蚕丝液化处理后获得的水溶液中，经过干燥，形成了可溶性的含酶丝素，再经酒精浸渍、延伸、高温等不溶性处理，就形成了酶固定化丝素膜［２９］。家蚕丝素蛋白膜可作为蛋白酶的载体并制作生物传感器。以丝素蛋白作为固定化载体的形式有３种：丝素纤维固定化载体、丝素粉末固定化载体和丝素膜固定化载体［３０］。

目前，已经有很多种类的蛋白酶丝素蛋白固定化载体，如：葡萄糖氧化酶［３１］、辣根过氧化酶［３２］、α－淀粉酶［３３］、青霉素酰化酶［３４］、糖化酶［３５］、木瓜蛋白酶［３６］、Ｌ－天冬酰胺酶［３７］、超氧化物歧化酶［３８］、过氧化氢酶［３９］等。

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在利用家蚕丝素蛋白固定化酶制作生物传感器方面，已经开发出的有葡萄糖传感器，它能够将对葡萄糖有选择反应性的葡萄糖氧化酶封闭到丝素膜中，和氧电极结合起来测定葡萄糖的浓度，用在糖尿病的诊断上［４０］。除此外还可用于固定生物活性物抗体、抗原、动物细胞和微生物等，保持其活性不变，或制成免疫传感器［４１］。日本钟纺公司开发成功的癌症自动诊断系统，即先将蚕丝用高浓度盐等条件溶解，然后干燥成膜，在这种膜上固定只与抗原反应的单克隆抗体蛋白，在容器中加入血液和过氧化氢酶标抗体，用装有氧电极的免疫传感器，通过癌细胞所放出氧的数量来诊断是否患有癌症［４２］。

２在日化和环保领域的开发应用

２．１家蚕丝环保新材料

高分子塑料的废弃物已造成严重的白色污染。家蚕丝是天然纤维状蛋白质，自然环境中在紫外线、微生物和生物酶作用下能够被很快分解，因此层压家蚕丝素膜作为高分子塑料的替代品正受到人们的重视。家蚕丝素的成分与玳帽相近，日本工业技术院四国工业技术研究所用家蚕丝素溶液制作丝素薄板，干燥后，数片重叠压缩，作为玳帽的代用材料；蚕丝作为象牙的替代材料也已得到利用［４３］。

用尼龙等合成纤维制作的钓鱼线，因在自然条件下不会腐败分解引起环境污染。用光硬化树脂覆盖家蚕丝后制成的无公害钓鱼线，已经实用化［２９］。

２．２家蚕丝微粉涂料

家蚕丝具有规则的结晶结构和良好的吸湿性，坪内［４４］　将家蚕丝用碱处理后，再用微粉碎机物理性粉碎后制成的微粉粒，添加一定比例的树脂就可以获得新型感触性涂层材料。利用超细丝素粉的细微、吸湿、光泽特点，涂层于皮革制品，使之光亮、柔和、吸湿、保湿，具有特殊效果。将丝粉调入某些涂料中制成的高级涂料，用来喷涂家具用品，能增加器物的外观高雅与感触良好的效果，目前被广泛用于各种高档室内装潢。日本原蚕丝昆虫研究所用蚕丝微粉粒为主要原料，制作圆珠笔内涂层，大大提高了圆珠笔的质量，被称为圆珠笔革命，目前已经有多家厂家生产［４５］。

２．３家蚕丝蛋白化妆品

家蚕丝华贵的消费文化定位、亲和的肌肤感觉，使蚕丝化妆品有高档、天然、消费接受度高等非常明显的优势。家蚕丝蛋白及其水解产物能够为保持皮肤和毛发的健美提供必需的营养成分，具有良好的保湿性、吸湿性，与皮肤和毛发的角阮蛋白具有良好的亲和性，同时，它还能够吸收紫外线，减弱太阳辐射，因而对皮肤和毛发具有保护作用［４６］；丝素或丝胶蛋白质水解液可以抑制酪氨酸酶的活性，进而有效抑制皮肤黑色素的生成。日本利用丝素粉和丝胶蛋白已经成功开发出粉底、粉饼、香波、固形剂、头发保护剂、唇膏等一系列化妆品［４７］。

早期开发的蚕丝化妆品主要是丝素水解物或超微粉末化妆品，主要利用的是丝素成分的营养作用。近年来发现丝胶溶液可以隔离９９％以上的紫外线，其功效远远超过丝素；丝胶还有更好的保持皮肤水分作用和营养价值，能够润肤、养肤。因此，丝胶作为高档化妆品的原料已经被成功开发生产，并成为丝蛋白化妆品生产的主流。目前，丝胶生产主要用化学方法从原料茧溶解后浓缩，成本高、丝胶品质差，对环境污染较重。还有一种利用家蚕裸蛹系统生产高纯度天然丝胶的方法，所谓裸蛹是指家蚕后部丝腺退化，不能生成丝素只能够生成丝胶，所以无法结出蚕茧的家蚕系统。这种裸蛹系统每条蚕能够生产０．０５～０．１０ｇ的丝胶，其丝胶纯度一般能够达到９８％以上。

２．４家蚕丝蛋白质保健营养食品

家蚕丝具有无毒、无污染、可生物降解的特性，其降解物和蚕丝中低聚肽对人体具有特殊的营养保健功能。由家蚕丝开发的生物食品不仅具有丰富的营养价值，而且具有特殊的药用价值，被称为“２１世纪的高科技食品”［２４］。家蚕丝素食品具有解酒［１３］、降低血液胆固醇［４４］、促进胰岛素分泌［４８］、降低血压、防治帕金森氏症［４９］及明显的抗菌作用［１８］。日本目前已经有利用家蚕丝多肽和氨基酸生产的酱油、糖、饼、糕点、巧克力和冰淇淋等食品，国内多家单位也具有相关生产技术。蚕丝蛋白食品不仅营养价值具有可比性，更具有黄金食品类似的商业卖点，因此将有一定的发展空间。

３生物新功能的开发及应用发展趋势基因工程技术的发展使家蚕丝有了巨大的潜用途，２００３年底，我国率先完成了家蚕基因组框架图的绘制工作，获得了大量重要的家蚕基因组信息，使我国在家蚕功能基因组研究方面处于世界优势和有利地位［５０］。目前，开发和利用家蚕基因组巨大的基因信息，抢占蕴藏着巨大潜在商机的家蚕功能基因，已成为国际蚕丝生物技术领域和相关产业的竞争焦点。西南大学夏庆友等科学家通过分析家蚕基因组和基因表达谱，发现了１８７４个家蚕丝腺特异基因，其中９７％为新发现，同时还发现了丝腺中激素活动的证据，与被称为“生物钢”的蜘蛛丝的生产者——蜘蛛的基因构成之间，共同拥有１０７个基因［５１］。日本信州大学、中科院上海生化

所和苏州大学等单位正积极研究家蚕转蜘蛛丝基因，未来有可能实现家蚕丝和蜘蛛丝的融合表达，利用家蚕生产出具有蜘蛛丝特性的融合丝，或者直接改造家蚕丝蛋白基因，生产出全新的家蚕丝，将在军事、航天、医学、环保等领域得到更加广泛的利用。

参考文献：

［１］刘永成，邵正中，孙玉宇，等．蚕丝蛋白的结构和功能［Ｊ］．高分子通报，１９９８（３）：１７－２３．

［２］Ａｌｓｂｊｏｒｎ　Ｂ．　Ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｗｏｕｎｄ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｋｉｎ　ｂｕｒｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｗｏｒｌｄ　ＪＳｕｒｇ，１９９２（１６）：４３－４６．

［３］木船尔．人造皮肤［Ｊ］．纤维学会志，１９９１，４７（３）：１１０－１４６．［４］黄素平．多孔丝素蛋白膜在人造皮肤上的应用［Ｊ］．山东纺织科技，２００３（６）：４９－５１．

［５］吴徽宇，田保中，朱德安，等．丝素创面保护膜的性能和应用［Ｃ］．苏州：ＣＩＳＣ－３，１９９６：７９．

［６］张幼珠，吴宇，杨晓马，等．中药丝素膜的研制及其性能［Ｊ］．丝绸，１９９９（８）：２９－３０．

［７］李明忠．多孔丝素膜的研制及性能研究［Ｊ］．丝绸，２００１（３）：１０－１３．

［８］张晓丽，黄晨．蚕丝的综合利用及多用途开发［Ｊ］．安徽农业科学，２０００，２８（４）：５４０－５４２．

［９］Ｔａｍａｄａ　Ｙ．　Ｓｕｌｆａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｌｋ　ｆｉｂｒｏｉｎ　ｂｙ　ｃｈｌｏｒｏｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎｔｉｃｏａｇｕｌａｎｔ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　［Ｊ］．　Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００４（２５）：３７７－３８３．

［１０］于同隐，梅娜，　陈光，等．　丝素蛋白在组织工程中的应用［Ｊ］．复旦学报：自然科学版，２００３，　４２（６）：８２９－８３２．

［１１］玉田靖．绢素材利用した人工腱、韧带用材料の开发［Ｊ］．蚕丝の光，１９９７，５０（８）：２６－２９．

［１２］Ｍｉｎｏｕｒａ　Ｎ，　Ａｉｂａ　Ｓ，　Ｇｏｔｏｈ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．　Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ　ａｎｄｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｃｕｌｔｕｒｅｄ　ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ　ｃｅｌｌｓ　ｏｎ　ｓｉｌｋ　ｐｒｏｔｅｉｎｍａｔｒｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｍｅｄ　Ｍａｔｅｒ　Ｒｅｓ，１９９５（２９）：１２１５－１２２１．［１３］平林洁．绢丝化学及利用［Ｍ］．东京：日本蚕丝学会出版委员会，１９９５．

［１４］　Ｆｕｒｕｚｏｎｏ　Ｔ，　Ｔａｇｕｃｈｉ　Ｔ，　Ｋｉｓｈｉｄａ　Ａ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｐｒｅｐａｒａ－ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｐａｔｉｔｅ　ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　ｏｎｓｉｌｋ　ｆａｂｒｉｃ　ｕｓｉｎｇ　ａｎ　ａｌｔｅｒｎａｔｅ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｂｉｏｍｅｄ　Ｍａｔｅｒ　Ｒｅｓ，　２０００，　５０（３）：３４４－５２．

［１５］艾莉，杨青芳，邰红勤．　生物可降解医用纤维［Ｊ］．北京纺织，２００４，２５（６）：２６－２９．

［１６］塚田益裕．蚕糸新利用［Ｊ］．日本農林水産技術研究雑誌．１９９１，１４（１１）：３－２８．

［１７］玉田靖．蚕からの抗血液凝固物の開発［Ｊ］．蚕丝の光，１９９７，５０（４）：２４－２９．

［１８］孔祥东，朱良均，闵思佳．　丝素蛋白用于生物材料的研究进展［Ｊ］．功能高分子学报，２００１，１４（１）：１１７－１２１．［１９］玉田靖．绢を利用した抗血液凝固材料の开发［Ｊ］．材料技术，１９９８（１６）：３１７－３２０．

［２０］高运华，杨新林，范翠红，等．丝素蛋白膜上ｖＷｆ抗体的固定化及其体外抗凝血性能［Ｊ］．高技术通讯，　２００３（３）：５６－６０．［２１］卢桂林，姚跃飞，陈建勇．　丝素蛋白膜上５－氟脲嘧啶的固定及其释放性能的研究［Ｊ］．浙江丝绸工学院学报，１９９７，１４（４）：２７７－２８１．

［２２］张幼珠，王朝霞．　丝素蛋白作为药物控制释放材料的研究［Ｊ］．蚕业科学，１９９９，２５（３）：１８１－１８５．

［２３］陈建勇．丝素蛋白膜在生命科学中应用的研究进展［Ｊ］．丝绸，１９９９（８）：４７－４９．

［２４］孔祥东，朱良均，闵思佳，等．丝蛋白的保健功能及其在食品中的开发［Ｊ］．食品研究与开发，２００１，２２（１）：２８－３１．

［２５］吴海涛，钟翠平，顾云娣．　蚕丝在软骨细胞立体培养中的应用［Ｊ］．组织工程，２０００，１４（５）：３０１－３０４．

［２６］Ａｌｓｂｊｏｒｎ　Ｂ．　Ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｗｏｕｎｄ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｋｉｎ　ｂｕｒｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｗｏｒｌｄ　ＪＳｕｒｇ，１９９２（１６）：４３－４６．

［２７］杨新林，王俐勇，顾晋伟，等．等离子体处理的丝素蛋白作为人内皮细胞培养基质的研究［Ｊ］．中国生物医学工程学报，２００２，２１（６）：５２０－５２５．

［２８］张雨青．　家蚕丝素蛋白——一种天然的固定化酶载体［Ｊ］．江苏蚕业，１９９９，２１（２）：１－４．

［２９］　Ｙａｓｕｄａ　Ｋ，　Ｋａｔｏ　Ｈ　ａｎｄ　Ｏｂｏ　Ｍ．　Ｔｅｓｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ　ｆｉｓｈｉｎｇ　ｌｉｎｅｓ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｓｉｌｋ　ｙａｒｎｓ　ｂｙ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈｐｈｏｔｏ－ｒｅｓｉｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｅｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｏｆ　Ｊａｐａｎ，　１９９３，６２（１）：６１－６７．

［３０］　Ｚｈａｎｇ　Ｙｕｑｉｎｇ．　Ｎａｔｕｒａｌ　ｓｉｌｋ　ｆｉｂｒｏｉｎ　ａｓ　ａ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒｅｎｚｙｍｅ　ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　［Ｊ］．　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｄｖａｎｃｅｓ，１９９８，１６（５／６）：９６１－９７１．

［３１］　Ｙｉｎｇ　Ｌｅｉ，　Ｋａｎｇ　Ｅ　Ｔ，Ｎｅｏｈ　Ｋ　Ｇ．Ｃｏｖａｌｅｎｔ　ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａ－ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｌｕｃｏｓｅ　ｏｘｉｄａｓｅ　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ　ｍｅｍ　ｂｒａｎｅｓｐｒｅｐａｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｐｏｌｙ　（ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ　ｆｌｕｏｒｉｄｅ）　ｗｉｔｈ

ｇｒａｆｔｅｄ　ｐｏｌｙ　（ａｃｒｙｌｉｃ　ａｃｉｄ）　ｓｉｄｅ　ｃｈａｉｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２００２（２０８）：３６１－３７４．

［３２］　Ｑｉａｎ　Ｊｉａｎｇｈｏｎｇ，　Ｌｉｕ　Ｙｏｎｇｃｈｅｎｇ，　Ｌｉｕ　Ｈａｉｙｉｎｇ，　ｅｔ　ａｌ．Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｏｒｓｅｒａｄｉｓｈ　ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ　ｗｉｔｈ　ａｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｓｉｌｋ　ｆｉｂｒｏｉｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａ－ｔｉｏｎ　ｔｏ　ａ　ｔｅｔｒａｔｈｉａｆｕｌｖａｌｅｎｅ－ｍｅｄｉａｔｉｎｇ　Ｈ２Ｏ２　ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ　＆　Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９７，１２　（１２）：１２１３－１２１８．

［３３］朱祥瑞，徐俊良．家蚕丝素固定化Ａ２淀粉酶的制备及其理化性质［Ｊ］．浙江大学学报，２００２，２８（１）：６４－６９．

［３４］黄晨，徐新颜，徐静斐，等．　丝素膜作为酶固定化载体的研究——丝素膜固定化青霉素酰化酶性质的研究［Ｊ］．丝绸，１９９６（８）：１３－１９．

［３５］戴玉锦．糖化酶在丝素膜上的固定化及性质研究［Ｊ］．生物

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马桥不同时期的丝织遗存，表明了丝织文化在当地的源流动向始终未消失过，历夏商至春秋战国，一直在流动且生生不息。

笔者认为，随着田野工作的开展，新的资料不断涌现，更有力地奠定了湖州钱山漾被确认为中国丝绸文化发祥地的历史地位。这和湖地悠久的史前文化有关，经考古研究，湖州史前文化按马家浜文化—菘泽文化—良渚文化这一过程的规律发展，时间跨度为距今约６０００年至４０００年。从距今约６０００年的邱城遗址出土的诸多石锛、石斧、石凿、石刀等石制生产工具，到该遗址中层出土的器形较小的三角形石犁，再到距今４０００多年的钱山漾遗址出土的破土器和大石犁，表明了湖地史前农业的一个发展过程。即在５０００年前的菘泽文化时期已步入犁耕阶段，到钱山漾遗址下层即４０００年前的良渚文化时期，犁耕已达到成熟阶段，而犁耕是农业耕作的一个重要改革，而且，邱城遗址和钱山漾遗址的下层，都有当时人们所营建的居住遗址，有用于水上舟楫之便的木桨遗物，有一般史书称为汉代以后才从国外引进的花生、芝麻、蚕豆等，经测定，稻谷遗物已有粳、籼两类的区分，再如用于农业（包括养蚕）和日常生活的竹编遗物。

以上资料表明，在距今６０００年至４０００年，现在的湖州城南、城北居住着一个或两个较大的部落，在临河依山的平地上从事原始农业活动，正如慎微之先生在《湖州钱山漾石器之发现与中国文化之起源》中所说：“依地质学言之，该湖本系普通河流……其大部分为古城市之旧址……古时之钱山漾，曾一度人烟稠密，嗣因洪水泛滥，古吾陆沉，始成今日之一片汪洋……”而这个时间，相当于黄河流域新石器时代发展到龙山文化阶段，但龙山文化仍是以锄农业为主，而凭陶器底部保留的布的印痕来推测，当时原始人着衣尚为平纹组织的粗布，可见，钱山漾遗址出土的丝织物是迄今所发现的中国丝绸文化最早的起点。

从钱山漾遗址出土的纺轮、竹编器、棕刷等纺织工具来看，当时的人们已基本掌握了纺织技术，且可能有了最简单的织机。从自然生态的角度讲，蚕作为昆虫的一种，无疑是桑的天敌，因而也不会引起人们的好感和注意，只有当人们掌握了原始的纺织技术后，才想到把野蚕移入室内饲养以增加蚕茧收成，这一过程无疑也提高了丝织技术的要求。不难推测，在纺织技术尚处在原始阶段的情况下，织一匹麻布所付出的劳动代价是何等巨大，而织一匹绸绢又要比织一匹麻布多付出多少倍的劳动！

当然，丝绸在当时并不是人们生活的急需品和必要品，所以笔者推测：丝织技术极有可能是在少数人对一般氏族成员的强制劳动过程中产生的，是私有制催生下的产物，而中国历史上的私有制阶段发生于父系氏族公社的发达时期，相当于这一阶段的考古文化就是良渚文化，这和钱山漾遗址第一、二次发掘的丝织遗存年代相吻合。

综上所述，钱山漾成为中国丝绸文化发祥地的历史地位是勿庸置疑的，且随着发掘工地与科技考古手段越来越密切的配合，更多丰富的实物资料对研究和探索整个环太湖地区丝绸文化的起源也必将提出新课题。

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技术，２００２，１２（５）：２７－２８．

［３６］陈芳艳，纪平雄．　家蚕丝素固定化木瓜蛋白酶的研究［Ｊ］．华南农业大学学报，２００４，２５（３）；８３－８６．

［３７］张海萍，朱良均，胡虹．丝胶蛋白固定化Ｌ－天冬酰胺酶的特性研究［Ｊ］．蚕桑通报，２００３，３４（１）：１６－１９．

［３８］纪平雄，侯珺，徐凤彩，等．丝素－壳聚糖合金膜固定化超氧化物歧化酶的研究［Ｊ］．华南农业大学学报：自然科学版，２００３，２４（２）：５１－５３．

［３９］冯治平，刘清斌，黄丹．　再生丝素蛋白固定过氧化氢酶传感器的研究［Ｊ］．食品科学，　２００３，２４　（６）：１０３－１０６．

［４０］徐新颜，　徐静斐，吉鑫松，等．　丝素蛋白膜作为葡萄糖氧化酶载体的研究［Ｊ］．蚕丝科学，１９９７（３）：１５２－１５６．

［４１］彭图治，陈建勇．　丝蛋白膜免疫传感器的研制及临床分析应用［Ｊ］．应用科学学报，１９９９，１７（１）：１３－１７．

［４２］坪内紘三，山田弘生．絹タンパクから細胞生育ペプチドの抽出と利用［Ｐ］．日本Ｐ０５Ａ００７５３４，　２００４．１２．２．［４３］孙德斌，汪琳．　蚕丝的多功能开发与利用［Ｊ］．江苏蚕业，２０００，２２（１）：１－３．

［４４］刘红，叶志毅．　蚕丝应用研究热点和新进展［Ｊ］．中国蚕业，２０００（１）：７－８．

［４５］贾延华．　蚕丝新用途——化妆品添加剂［Ｊ］．辽宁丝绸，１９９８（４）：３２．

［４６］王佳培，胡建恩，白雪芳，等．蚕丝素蛋白及其应用［Ｊ］．精细与专用化学品，２００４，１２（１２）：１３－１６．

［４７］杨丹．蚕丝食物［Ｊ］．江苏丝绸，２００ｌ（４）：４０－４１．

［４８］李德远，陈宗道，文德卿．蚕丝蛋白食品的研究开发［Ｊ］．食品科学，１９９４（４）：３６－３９．

［４９］向仲怀．中国家蚕基因组与２１世纪丝绸之路［Ｊ］．蚕业科学，２００３，２９（４）：３２１－３２２．

［５０］Ｑｉｎｇｙｏｕ　Ｘｉａ，Ｚｅｙａｎｇ　Ｚｈｏｕ，Ｃｈｅｎｇ　Ｌｕ，　ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｄｒａｆｔｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｅｎｏｍｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｅｄ　ｓｉｌｋｗｏｒｍ（Ｂｏｍｂｙｘ　ｍｏｒｉ）［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００４（３０６）：１９３７－１９４０．［５１］张树庸．生物技术研究概况［Ｊ］．实验动物科学与管理，２００５，２２（３）：３０－３２．

蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状

摘要：针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。关键词：蚕丝蛋白；生物相容性；生物降解性；生物医学材料中图分类号：TS149；TS102.33 文献标识码：A 文章编号：1001-7003(2010)07-0018-05 蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状侯春春，张胡静，李圣春，成国涛，徐水 (西南大学生物技术学院，重庆 400715) Research Status of Silk Protein as Arti ? cial Tissue Material HOU Chun-chun, ZHANG Hu-jing, LI Sheng-chun, CHENG Guo-tao, XU Shui (College of Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, China ) Abstract: Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties, chemical properties, biodegradability and good compatibility with human body. It is a good biomedical material. In view of the structure and characteristics of silk protein, this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve, skin, bones, blood vessels, tendons, ligaments, cornea and other features of biomedical materials, as while discussed the prospects for their development. Keywords: Silk protein; Biocompatibility; Biodegradability; Biomedical materials 收稿日期：2010-03-18；修回日期：2010-05-08 基金项目：重庆市科委科技攻关项目（CSTC2009AC1006）作者简介：侯春春(1986－ )，女，硕士研究生，研究方向为生物材料。通讯作者：徐水，副教授，硕士生导师，xushui@https://www.docsj.com/doc/d11397761.html,。蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，享有“纤维皇后”的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，蚕丝的非服饰用途也非常广泛，如在食品、化妆品、保健品以及医学等方面的应用。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。人体组织损伤的修复多采用自体移植，其优势在于供体与受体间的排异反应弱，生物相容性好，受损区域能在短时间内达到较好修复效果，缺陷是供体有限。后期的研究中尝试采用异体移植，临床中虽不乏成功案例，但其缺陷也尤为明显，潜藏人畜共患病传播的危险，以及受体表现出严重的排异现象。随着组织医学材料研究的兴起，新材料的开发逐渐替代了传统的治疗方法，已取得大量突破性进展。如利用金属、陶瓷分别修复人体骨骼缺损和作为牙齿的替代品，人工多聚物合成人工晶体用作眼疾的治疗，或是利用硅胶作为人体脂肪的替代品。大量的临床案例已证明以上材料的适用性。但随着植入时间的增加，金属以及人工多聚物在体内血液和体液的作用下逐渐降解成小分子或溶出金属离子，引起受体局部炎症反应，严重者造成组织坏死。近年来，天然材料的应用逐渐引起人们的关注，如胶原、蚕丝、纤维蛋白、几丁质、珊瑚、壳聚糖等。 1 蚕丝蛋白在生物医学应用方面的优势 1.1 生物相容性作为组织的替代品，人工材料首先应具有较好的生物相容性，并适宜细胞的附着、延伸和繁殖。生物相容性是由材料本身和结构决定的，一般分为材料表面的生物相容性和结构相容性两方面，表面相容性由材料表面的化学性质控制，影响细胞的贴附和延伸；结构上的生物相容性是指材料在空间结构上影响细胞的生长和繁殖[1]。Bruce Panilaitis等[2]通过比较在不同蚕丝纤维表面培养小鼠的巨噬细胞1～7 d，证实了单纯的丝素蛋白不会产生免疫反应。Gregory H Altman等[3]尝试在丝素做成的载体上培养成人的骨髓基质细胞，通过扫描电镜观察、DNA量化分析，以及

生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案

第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH

蚕丝蛋白制备工艺研究

综述论文蚕丝蛋白制备工艺研究学院（系、部）：实验课程名称：班级名称：学生姓名：学生学号：

目录蚕丝蛋白制备工艺研究 (4) 1、蚕丝及其成分性质的组成 (5) 1．1丝素 (5) 1．2丝胶 (6) 2、蚕丝蛋白的结构 (7) 3、蚕丝的应用 (7) 3.1共混纺丝 (8) 3.2酶的固定化和生物传感器 (8) 3.3智能性水凝胶 (8) 4、实验 (8) 4．1蚕丝结构及其水解原理 (8) 4．2主要材料及仪器 (8) 4．3分离提取过程 (8) 5、结果及讨论 (9) 5.1 pH值对蚕丝水解液收率的影响（图1） (9) 5．2水质对水解液的影响（图2） (9) 5．3设备对丝蛋白水解液质量的影响（图3） (10) 5．4贮存方式对丝蛋白水解液质量的影响 (10) 5．5样品分析 (10) 6、结论 (11) 3

蚕丝蛋白制备工艺研究【摘要】：植桑养蚕是我国一些地区的传统产业，在养蚕过程中得到大量的蚕茧。20世纪80年代初以来，对蚕茧开始进行深度加工的研究，其中含有丰富的丝胶、丝素、多肽蛋白等成分在食品和医药工业中有广泛的用途。为了合理利用蚕茧资源，本论文主要研究了提取丝胶的新工艺，以指导工业生产。即以蚕丝为原料，在碱性条件下加热水解提取了蚕丝蛋白。其优化的提取条件为：温度90～96℃、pH值11～12、水解时间3～4h。【关键字】：蚕丝丝胶丝素蛋白【引言】：蚕丝是一种高蛋白纤维，富含18种氨基酸]1[，且其结构与人体皮肤相似。经水解后的丝蛋白相对分子量减小、渗透力增强，可加速细胞的新陈代谢，使肌肤富有光泽、增加弹性。同时具有很好的保湿、抗皱、润肤、抑制黑色素的生成及防止化学损害的作用。将蚕丝水解液作营养添加剂加入化妆品中，能让肌肤感觉清爽自然，另外，蚕丝蛋白可以废茧丝作为原料，成本低廉，不含生理活性成分，来源充足]2[。因此，将蚕丝蛋白提取分离并应用于化妆品行业已成为国内外普遍研究的课题，并已达到了实用化程度。此外，蚕丝水解液在医疗保健、美容、食品、酶工程等方面也具有广阔的应用前景。丝胶是球状蛋白，可从下茧，废丝中经高温脱胶，浓缩，干燥制得，也可从丝绸制造厂家排放的废水中大量提取，丝胶二级结构主要以无规卷曲结构为主和部分β构象，含有74．61％的极性侧链氨基酸，丝胶具有良好的吸放湿性能，抗氧化性，营养及保健功能，可用作合成纤维的涤层材料，化妆品和食品的添加剂，还可在医药，固定化酶载体，高分子材料和水泥浆添国剂等方面被开发利用，回收利用丝胶，对保护环境和增加经济效益具有重要意义。天然蚕丝由丝素和被覆在其外部的胶质物质两部分组成，前者是蚕丝蛋白的主要成分，约占总重量70％，后者主要是丝胶蛋白，占总重量的25％，其余约5％是杂质部分，主要包括碳水化合物、色素、盐和蜡质等。丝素和丝胶蛋白均由18种氨基酸组成，但氨基酸组成完全不同。丝素蛋白中包含的l8种氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸为主，极性氨基酸仅占18％左右。这种丝素蛋白作为人工皮肤和医用组织工程材料正在研究与开发。而丝胶蛋白的氨基酸组成则不同，极性氨基酸占多数，且以丝氨酸和天冬氨酸为主，非极性氨基酸只占22％。目前，丝胶蛋白已在高级化妆品、医用生物材料和表面活性改性材料等方面得到广泛应用。丝胶蛋白的广泛应用主要归功于它所具有的多种生物活性，主要包括抗氧化、美白、促进细胞有丝分裂和增殖、作为细胞培养的基质、促进微量元素吸收、抗紫外线、防癌等。在上述生物活性的试验中所用的丝胶蛋白样品，有的是利用碳酸钠、中性皂等水溶液煮沸而获得的脱胶液，经过24-48 h水透析而获得的丝胶溶液及其冻干粉作为试验材料，这种纯化处理并不能保证试验样品是单一的丝胶蛋白，也就是说，可能吸附在丝胶蛋白上的一些茧层小分子物质特别是具有生物活性的黄酮类物质没有完全被除去。还有些试验用丝胶样品是用普通水或高温高压水处理后获得的脱胶液，直接干燥制成的丝胶肽及其水解物作为试验样品，这些样品中也含有黄酮类物质。目前市场上用于化妆品、护肤品和护发品等领域的丝胶粉末，大多是从茧壳或茧衣脱胶后经过酶解，没有经过进一步的纯化就直接喷雾干燥制成，同样，这些产品中仍可能含有黄酮类物质。目前已有报道彩色茧的茧层中含有叶黄素、一胡萝卜素等活性物质，新开发的家蚕荧光判性蚕茧品种的茧层中含有多种紫色荧光色素和黄色荧光色素，特别是大造茧层中含有许多黄酮类色素，这些物质都具有诸多生物活性。由于研究人员用的蚕茧品种、丝胶制备与纯化方法各不相同，很难比较和确定丝胶蛋白哪些成分具有真正的生物活性。因此，本试验 4

蚕丝蛋白

蚕丝蛋白发展的综述安亭亭姚娟摘要简要介绍了蚕丝蛋白的组成和性能，具体叙述了蚕丝在服装、化妆品、食品、医药、医用材料、生物技术和环保领域等方面的应用和研究进展。最后阐述了蚕丝蛋白广阔的发展前景。关键词蚕丝蛋白；应用；进展；发展前景我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一半。一直以来绝大部分的蚕丝都被用来作为纺织材料。自2O世纪70年代至今，国内外对蚕丝开发利用的研究逐渐延伸到食品、发酵工业新材料、生物制药、临床诊断治疗、环境保护、能源利用、医用材料及化妆品等领域。 1 蚕丝蛋白的组成及性能 1．1 蚕丝蛋白的组成蚕丝蛋白质含量高达98％，主要由丝素、丝胶两种蛋白质组成，其中丝素占70％一80％，丝胶为20％～3O％【3J。丝素蛋白由一条H链和一条L链通过s — s键结合而成。丝素和丝胶蛋白均含有包括人体必需氨基酸在内的18种氨基酸。丝素的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、丝氨酸；而丝胶中则含有大量的丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸，其次是甘氨酸、苏氨酸和赖氨酸等。丝胶中亲水性的氨基酸多于疏水性的氨基酸；而丝素中亲水性的氨基酸少于疏水性的氨基酸。丝蛋白还含不超过0．7％的钾、钙、硅、锶、磷、铁和铜等多种无机元素。1．2 蚕丝蛋白的性能从工业用材料的角度来看，丝蛋白与其它天然生物聚合物相比有如下的杰出特性l 4l：①材料均匀单纯，蛋白含量大于95％，由蚕丝即可得到纯的丝蛋白；②家蚕丝纤维无须使用有害的还原剂，用水透析后便能得到纯丝素蛋白溶液；③蚕丝可以随时随地通过对蚕使用人工饲料来得到；④使用加热、干燥、压缩、化学药品处理等，很容易改变它的结构；⑤能制成纤维、粉末、薄膜、溶液等多种形态。⑥丝蛋白在醇类溶液中难溶，此特性有助于丝素蛋白用作生物材料，因为这种溶剂对活组织无害。 2 蚕丝蛋白的综合利用现状

生物化学名词解释——蛋白质

简单蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质结合蛋白质：由AAs和其他非蛋白质化合物所组成球状蛋白质：多肽链能够折叠，使分子外形成为球状的蛋白质。纤维状蛋白质：能够聚集为纤维状或细丝状的蛋白质。主要起结构蛋白的作用，其多肽链沿一个方向伸展或卷曲，其结构主要通过多肽链之间的氢键维持。单体蛋白质：仅含有AAs 寡聚蛋白质：由两个以上、十个以下亚基或单体通过非共价连接缔合而成的蛋白质。等电点：蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH，此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。氨基酸残基：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。它是一个分子的一部分，而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢，羧基上缺了一个羟基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。一个完整的氨基酸包括一个羧基（—COOH)，一个氨基(—NH2)，一个H，一个R基。缺少一个部分都算是氨基酸残基,并没有包括肽键的。钛键：氨基和羧基脱去一分子水形成的化学键。钛键平面：肽键所在的酰胺基成为的刚性平面。由于肽键具有部分双键性质，使得肽基的六个原子共处一个平面，称为肽平面。同源蛋白质：在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。（结构和功能类似的蛋白质。）蛋白质一级结构：蛋白质多肽链的氨基酸通过肽键连接形成的线性序列。蛋白质二级结构：指多肽链借助H键折叠盘绕成沿一维方向具有周期性结构的构象。构象：分子的三维结构即分子中的所有原子在空间的位置总和。构型：分子中的原子在空间的相对取向。 α-螺旋：它是蛋白质当中最为常见、最丰富的二级结构。多肽主链沿中心轴盘绕成右手或左手螺旋；每个螺旋周期有3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，螺旋直径0.5nm；氨基酸残基侧链伸向外侧；同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键，并且与螺旋轴保持大致上的平行。此外，肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部氢键，也能与水分子形成外部氢键。 β-折叠：常见的蛋白质的二级结构之一。呈片状,肽链主链取锯齿状折叠构象；肽链走向可能是平行的，也可能是反平行的。两条或多条肽链之间侧向聚集在一起，相邻多肽链羰基氧和酰胺氢之间形成氢键，氢键与肽链的长轴几乎呈直角；侧链R基交替分布于片层平面两侧。 β-转角：它大多分布在球状蛋白质分子表面，以改变肽链。它是一个发夹式转折，其特点是在于多肽链中第n个残基的一CO基与第n+3个残基的-NH基形成氢键。因此，一个多肽链的走向可以得到很好的扭转。因此，β-转角在球状蛋白质中是重要的二级结构，起到连接其他二级结构的作用。超二级结构：蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，以充当三级结构的构件。结构域：对于较大的蛋白质分子（或亚基），多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种独立的折叠单位称为结构域。蛋白质三级结构：指多肽链在二级结构的基础上借助各种次级键进一步盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状构象。蛋白质四级结构：具三级结构的球状蛋白质以非共价键缔合在一起，形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。其中每个球状蛋白质称为亚基。疏水相互作用：非极性的基团在极性溶液中相互靠近的相互作用。别构蛋白质：是指除了具有结合底物的活性部位，还具有结合调节物别构部位的蛋白质。别构蛋白的活性部位和别构部位可以分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位与调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。

生物化学蛋白质化学

生物化学第一章蛋白质化学第一节蛋白质的重要性 ?蛋白质是机体最丰富的有机分子，占人体重量的16~20%，占干重的45%，肺组织高达80%。 ?蛋白质的生物学功能：生物催化作用、调节作用（激素，基因表达调控作用）、免疫防御与保护作用（细胞因子、补体、抗体）、转运和储存作用（转运蛋白）、结构功能（保护和维持细胞、组织、器官的正常生理形态，细胞骨架）、运动与支撑作用、信息接收传递作用（受体蛋白）、生物膜功能 ?蛋白质组学：蛋白质组指的是基因组编码的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质；蛋白质组学本质上指的是在机体整体水平上系统地研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代等过程的整体而全面的认识。第二节蛋白质的化学组成 ?蛋白质含氮量平均为16%，蛋白质的含量=含氮量x6.25。 ?天然存在的氨基酸约180种，组成蛋白质的氨基酸只有20余种（基本氨基酸）。 ?基本氨基酸的共同特点：①除脯氨酸为α-亚氨基酸外，其他组成蛋白质的基本氨基酸均为α-氨基酸；②除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子为手性碳原子，且天然蛋白质中基本氨基酸皆为L-型；③不同的氨基酸的R链不同，对蛋白质的空间结构和理化性质有重要影响。 ?20种常见氨基酸的名称和结构式（见书P11） ?氨基酸的分类非极性R基氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸；极性不带电R基氨基酸（易溶于水）：甘氨酸、丝氨酸、

氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；带负电的R基氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；带正电的R基氨基酸：赖氨酸、组氨酸、精氨酸。 ?氨基酸的物理性质：①高熔点，200℃以上，以离子状态存在；②一般均溶于水，溶于强酸、强碱；不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂；③氨基酸一般有味；④除甘氨酸外均有旋光性。 ?氨基酸的化学性质：①两性解离与等电点：pH高于等电点带负电，低于等电点带正电。等电点时主要以两性离子存在，极少量以中性分子存在。中性氨基酸的pI在微酸性围，践行氨基酸的pI在碱性围，酸性氨基酸的pI在酸性围。②紫外吸收性质：色氨酸（280nm）、酪氨酸（275nm）和苯丙氨酸（257nm）含有苯环共轭双键系统，具有紫外吸收特性。③茚三酮反应：与大多数α-氨基酸加热反应产生蓝紫色物质，与脯氨酸、羟脯氨酸反应呈黄色，与天冬酰胺反应呈棕色；④α-羧基的反应：与碱、醇、硼氢化锂反应；⑤R基的反应：Million反应（Tyr-红色）、Folin反应（Tyr-蓝色）、坂口反应（Arg-红色）、Pauly反应（His、Tyr-橘红色）、乙醛酸的反应（Trp-紫红色环）。 ?氨基酸的功能：①寡肽、多肽、蛋白质的基本结构单位；②多种生物活性物质的前体； ③作为神经递质或神经营养素；④参与生物体的物质代和能量代。第三节蛋白质的分子结构 ?蛋白质的一级结构包括：①组成蛋白质的多肽链的数目；②多肽链的氨基酸顺序；③多肽链或链间二硫键的数目和位置。 ?体多肽和蛋白质生物合成时，均是从氨基端开始，延长到羧基端终止，因此N末端被定为多肽链的头。 ?蛋白质一级结构的概念：蛋白质是由不同种类、数量和排列顺序的氨基酸，通过肽键而构成的高分子有机含氮化合物。它是蛋白质作用的特异性、空间结构的差异性和生物学

蚕丝蛋白的结构和功能[1]

刘永成　1963年生于浙江。 1984年7月毕业于宁波大学师范学院。1986年9月考入中科院兰州化物所,在姚钟麒研究员指导下从事有机合成。1989年7月获得理学硕士后回宁波大学,协助陈珊妹教授创建应用与工程化学研究所和膜科学实验室,从事膜科学技术研究工作。 1993年9月考入复旦大学,师从于同隐教授,在生物大分子领域里进行研究工作。1996年7月获理学博士后,留校任教,已有40余篇论文发表在国内外核心期刊上。蚕丝蛋白的结构和功能刘永成　邵正中　孙玉宇　于同隐 (复旦大学高分子科学系,教育部聚合物分子工程实验室,上海,200433) 提要　较为全面地综述了最近几十年国内外关于蚕丝蛋白的组成、结构、性能及其应用的研究和作者课题组十几年来在蚕丝蛋白方面的工作。关键词　蚕丝蛋白,组成,结构,性能,应用从基础科学的角度看,高分子化学今后的主要研究目标应该是阐明生命科学中的高分子化学基础或者说高分子化学模拟,如酶的模拟,生物膜的模拟等[1]。生物大分子是目前高分子领域中很活跃而且富有挑战性的一个研究领域,蛋白质是一类重要的生物大分子。蚕丝是人类最早利用的天然蛋白质之一,作为一种性能优良的纤维,主要应用于纺织品中。近来它还应用于生物技术、医药、精细化工等诸多方面,引起人们的广泛关注,已有好几本专著进行总结[2～4]。蚕丝具有纯度高,来源广等一系列优点。尤其我国是丝的生产大国,家蚕生丝产量已占世界一半[5],对其进行详细的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[6]。 1　蚕丝的组成茧丝是由丝素蛋白(F ib ro in )和丝胶 (Sericin )两部分组成,丝胶包在丝素蛋白的外部,约占重量的25%,蚕丝中还有5%左右的杂质,丝素蛋白是蚕丝中主要的组成部分,约占重量的70%。丝素蛋白以反平行折叠链构象(Β2sheet )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1Λm 的细纤维,大约100根细纤维沿长轴排列构成直径大约为10Λm ～18Λm 的单纤维,即蚕丝蛋白纤维[7]。丝素蛋白中包含18种氨基酸,其中侧基较为简单的甘氨酸(Gly )、丙氨酸(A la )和丝氨酸 (Ser )约占总组成的85%[8,9],三者的摩尔比为4∶3∶1,并且按一定的序列结构排列成较为规整的链段,这些链段大多位于丝素蛋白的结晶区域;而带有较大侧基的苯丙氨酸(Phe )、酪氨酸(T yr )、色氨酸(T ry )等主要存在于非晶区域[10]。丝素蛋白的分子量很高,由于品种很多,以致于不同研究小组得到的结果相差较大,普遍认为在(316～317)×105的范围[11]。丝素蛋白的组成包含几个亚单元,过去一直没有定论,具有不同的说法[12～16]。作者用十二烷基硫酸钠2聚丙烯酰胺凝胶电泳(SD S —PA GE )方法研究,发现丝素蛋白是由分子量为2180×105、2130×105和0125×105的3种亚单元组成,并且进一步证明丝素蛋白中存在两个或更多个非二硫链连接的独立亚单元[17]。丝素蛋白和其他蛋白一样,除了包含C 、H 、O 、N 四种元素以外,还含有多种其他元素组

丝绸作为生物材料

丝绸作为生物材料摘要丝绸是具有卓越的力学性能，蚕和蜘蛛在纤维形式生产的纤维状蛋白质。丝绸纤维的缝合线形式已使用数百年了。最近再生丝解决方案已经应用到窗体各种不同的生物材料，例如凝胶、海绵和电影，为医学上的应用。丝绸可以通过化学修饰氨基酸侧链来改变表面性能或固定化细胞的生长因子。分子工程的丝绸序列被用于修改的丝绸和特定的功能，如细胞识别或成矿作用。可降解性丝绸生物材料可以涉及的处理模式和 b 单结晶的相应内容。几个原代细胞和细胞系就在不同丝绸的生物材料，展示一系列的生物地成功种植结果。丝绸的生物材料的生物相容性的研究，在体内和体外时。已成功用于丝类支架在伤口愈合及在组织工程骨、软骨、肌腱和韧带组织中。 2007 爱思唯尔有限公司保留所有权利。关键词: 丝绸；丝素蛋白；蛛丝蛋白；支架；组织工程；生物材料内容 1.介绍说明：丝绸，俗称为纺织行业其光泽和力学性能，被制作体外培养的蚕宝宝。丝绸是由成员产生的。蛛形纲类（超过30,000 的物种的蜘蛛）和由几个蠕虫的顺序鳞翅目昆虫，其中包括螨，蝴蝶和飞蛾。丝绸是合成中的纤维蛋白质专业线在这些腺体的上皮细胞有机体。丝素蛋白聚合物组成的重复蛋白序列和提供结构在茧中的作用形成、筑巢、陷阱、成网、安全线和蛋保护。丝绸是一般制成堆肥的b 表结构疏水性域组成的优势在初选中短侧链氨基酸含量序列。这些结构允许紧密地堆积摞的氢键反平行这种蛋白质链。大型的疏水性域与小亲水性域培养基碳大会的丝的强度和弹性蚕丝纤维。从蚕丝绸{如家蚕}和orb 织蜘蛛有一直探讨，以便了解处理机制并利用这些属性用于使用蛋白作为生物材料。蚕的丝绸orb 织蜘蛛有令人印象深刻力学性能，此外到环境的稳定性、生物相容性控制蛋白水解降解形态变化的灵活性和氨基酸侧的能力修改固定化生长因子。生物医用材料设计是一项重要内容组织工程的情况，包括物理、化学和生

蚕丝蛋白

1、蚕丝蛋白粉末的制备及结构性能测试分析【作者】常德城；【导师】左保齐；钟文龙；【作者基本信息】苏州大学，纺织工程，2002，硕士【摘要】利用红外光谱、X射线衍射、DSC热分析和电镜扫描等先进测试手段和常规测试方法对不同制备方法的桑蚕丝丝素粉末和柞蚕丝丝素粉末进行结构、外观、水溶性等测试，获得了其主要组分、结晶度、热性能、微观形态、水溶性和吸湿率等理化性能，为蚕丝蛋白粉在生物医学、食品工业、日用工艺品、化妆品和建筑涂料等诸多新应用领域提供理论基础。更多还原【关键词】蚕丝蛋白粉；红外光谱；DSC；X－射线衍射；结构分析； 2、蚕丝蛋白水解工艺及作为化妆品添加剂的应用研究【作者】王方林；韩艳霞；陈伟；【Author】WANG Fang-lin,HAN Yan-xia,CHEN Wei(College of Chemical Engineering,Kaifeng University,Henan Kaifeng 475004,China) 【机构】开封大学化工学院；开封大学化工学院河南开封475004；河南开封475004；【摘要】蚕丝蛋白是一种新型化妆品添加剂,含有多种氨基酸和蛋白质,无毒、副作用,具有很广泛的应用价值。研究了蚕丝水解液的制备工艺及水解过程中pH、温度、反应时间对水解程度的影响。结果表明,pH越高,蚕丝蛋白水解程度越大,收率越高。较高的温度可使蚕丝蛋白水解速度加快,但水解液颜色较深,较低的温度,水解速度较慢。反应时间越长,蚕丝蛋白水解程度越大。并介绍蚕丝水解液在化妆品中的添加方法及如何解决试验过程中存在的实际问题。更多还原【关键词】蚕丝蛋白；化妆品；乳化；搅拌； 3、蚕丝蛋白在化妆品中的应用研究进展【作者】赵林；谢艳招；郑贻德；蔡聪育；肖华山；【Author】ZHAO Lin,XIE Yan-zhao,ZHENG Yi-de,CAI Cong-yu,XIAO Hua-shan(Department of Chemistry and Life Sciences,Minnan Science and Technology Institute, Fujian Normal University,Quanzhou,Fujian 362332,China) 【机构】福建师范大学闽南科技学院生命科学与化学系；【摘要】简要介绍了丝胶及丝素的结构、性能、提取工艺以及蚕丝蛋白的生物学特性。重点阐述了蚕丝蛋白在化妆品领域的研究现状。从防晒、保湿、美白祛斑、延缓衰老、遮瑕、护发及表面活性等多个角度介绍了蚕丝蛋白在化妆品中发挥的不同功能,并对蚕丝蛋白系列化妆品的开发等进行了展望。更多还原【关键词】化妆品；蚕丝蛋白；功效； 4、蚕丝蛋白的结构和功能【作者】刘永成；邵正中；孙玉宇；于同隐；

生物医用材料的种类及应用

生物医用材料的种类及应用摘要：生物医用材料是近年来发展迅速的新型高科技材料，如人工骨、高分子材料、无机非金属材料、复合材料等，本文根据其物质属性对常用的医用生物材料进行了分类及各部分最新的应用研究进展，根据分类对常用的医用生物材料在骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科方面的应用做了详细阐述。生物医用材料的应用对挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献，随着现代医学飞速发展不断获得关注，发展前景广阔。关键词：生物医用材料人工骨生物陶瓷硅橡胶复合材料 1生物医用材料 1.1生物医用材料的定义生物医用材料（Biomedical Material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。先由生物分子构成生物材料，再由生物材料构成生物部件。 1.2生物医用材料的种类生物材料品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料的物质属性分类，据物质属性，生物医用材料大致可以分为以下几种：（1）生物医用金属材料生物医用金属材料（Biomedical Metallic Materials）是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6a1-4v）和不锈钢的人工关节和人工骨。（2）生物医用高分子材料生物医用高分子材料（Biomedical Polymer）分为天然医用高分子材料和合成医用高分子材料，近年来合成高分子医用材料迅速发展，硕果累累。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中软性材料常用来作为人体软组织如血管、食道和指关节等的代用品，如医用硅橡胶；合成的硬材料可以用来作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用来作注入式组织修补材料。（3）生物医用无机非金属材料或生物陶瓷生物陶瓷（Biomedical Ceramics）这类医用材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷和生物活性陶瓷两类。惰性生物陶瓷（如氧化铝、医用碳素材料等）具有较高的强度，耐磨性能良好，分子中的键力较强。生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。根据使用情况，生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强生物体的机能，是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂，是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。（4）生物医用复合材料生物医用复合材料（Biomedical Composites）是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料，主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钴合金

蚕丝蛋白生物医学材料的研究进展

蚕丝蛋白生物医学材料的研究进展摘要主要介绍蚕丝蛋白的结构，制备已经在生物医学材料上的应用优势。针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。关键词：蚕丝蛋白丝素丝胶生物相容性生物医学材料 Abstract Mainly introduces the structure of silk protein, the preparation has application in biomedical materials. Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties，chemical properties，biodegradability and good compatibility with human body．It is a good biomedical material．In view of the structure and characteristics of silk protein，this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve，skin，bones，blood vessels，tendons，ligaments，cornea and other features of biomedical materials，as while discussed the prospects for their development． Key word：silk protein；fibroin ；sericin ；Biocompatibility；biomedical material 引言蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，在我国具有悠久的历史，享有―纤维皇后‖的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，其用途不断扩大，产品种类日益增多。现在，蚕丝不仅用作高档服饰的面料，还在食品、化妆品、保健品以及医学等方面有着广泛的应用[1]。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。目前，我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一

蚕丝蛋白膜

原生态蚕丝蛋白面膜第五代的五星级面膜青春的皮肤=弹力十足+净白无瑕。一面膜的分类：1. 水洗膜 2. 硬膜 3. 软膜 4 无纺布面贴 5. 蚕丝面膜—仿生真皮（蚕丝薄膜）（代替无纺布）二蚕丝面膜的特点：本公司蚕丝蛋白膜采用100%高纯蚕丝纤维经世界先进的水织工艺精心制作，蚕丝是不同于麻纤维和毛纤维的一种生物蛋白质，它完全是由蚕的生命化成的，蚕吃进含有水、蛋白质、糖类、脂肪的桑叶后，经过消化分解，最后变成蚕丝，所以蚕丝中含有18种氨基酸，包括8种人体所必需的体内又不能自身合成的氨基酸。蚕丝不但可作药用，更有很高的美容价值。通过纳米技术提取。蚕丝面膜超薄透气，如真丝般服帖。面膜纸里的珠光膜千孔百洞，犹如会呼吸的毛孔，敷在脸庞就像皮肤的第二张脸，自动散发出皮肤的热气和废物。 100%天然蚕丝，不加任何香型，保留原生态特性，高含量蚕丝蛋白无任何破坏，结合于胶原蛋白湿润侵泡。高含量胶原蛋白大量填充到皮肤内三蚕丝面膜的优势 1.薄如蝉翼，轻柔似水，3重保护—20分钟补水，长效保湿，紧实肌肤，快渗透，水嫩透白。 2．轻，薄，软，透气性好，敷面时受地心引力小，敷面膜时能达到透明隐形效果，不仅不会滑落，还能防止皮肤被拉扯松垮,同时也不会有普通无纺布面膜所产生的反吸现象。敷面不影响正常活动，省时又方便；被誉为行业中的五星级面膜 3.蚕丝蛋白面膜本是用于医学界处理烫伤的仿生真皮——“蚕丝薄膜”。在美国和日本被广泛用于手术过后伤口敷料、烧伤创面敷料来使用，有助于创面愈合且无刺激，被著称为“人工皮肤”。蚕丝蛋白面膜目前正成为取代无纺布面膜的革命性产品。 4.让每个细胞都得到全方位的照顾，同时随意走动不会掉。四蚕丝面膜的功效。 1、深层美白：深入肌肤底层，从根本上美白肌肤而无副作用； 2、长效保湿：NMF因子十倍于常规植物或化学保湿剂，给肌肤持续高效补充水分； 3、抗衰活颜：能激活肌肤细胞，改善微循环，抗衰除皱，活颜悦色; 4、抗氧化：有效抵抗外部污染，保持皮肤PH值平衡，增强肌肤免疫力。

生物医学材料的应用及发展

生物医学材料的应用及其发展一、生物医学材料分类生物医学材料是指这样一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。取材于各种合成材料、天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成品都已经被广泛应用于临床和科研。主要应用于人工皮肤、人工食道、人工心肺气管、烧伤保护膜、手术缝合线、填充物、注射针筒、血袋、引流插管及植入体(implant)、人工脏器止血剂（如止血绵）、微胶囊、皮下注射剂、避孕海绵等，在国外发达国家的应用已经进入普及阶段。根据物质属性，生物医学材料大致可以分为五种: 1、生物医学金属材料医用金属材料是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6Al-4V）和不锈钢的人工关节和人工骨。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性，能够用于矫形外科、心血管外科。 2、生物医学高分子材料生物医学高分子材料有天然的和合成的两种，发展最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。如软性材料常用作人体软组织如血管、食道等的代用品；合成的硬材料常用作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用作注入式组织修补材料。 3、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷生物陶瓷化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类:1）惰性生物陶瓷（如氧化铝、医用碳素材料等），这类材料具有较高的强度，耐磨性能良好。2）生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。 4、生物医学复合材料生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料，主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钛合金和聚乙烯组织的假体常用作关节材料；碳—钛合成材料是临床应用良好的人工股骨头；高分子材料与生物高分子（如酶、抗源、抗体和激素等）结合可以作为生物传感器。 5、生物医学衍生材料生物医学衍生材料是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料，是无生物活力的材料，但是由于具有类似天然组织的构型和功能，在人体组织的修复和替换中具有重要作用，主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等。二、生物医学材料现阶段的应用状况我国医疗器械产业近10年来虽以高达15-18%的年增长率持续增长，但与药品市场之比仅为1：5，国产品所占世界市场份额仍不到4%，其中生物相容性材料所占医疗器械市场份额远低于国际市场的35%，特别是产品技术结构不合理，技术含量高的产品90％以上依赖进口，与我国13亿人口对生物医学材料和制品的需求极不适应。发展生物医学材料和制品产业，已是我国社会、经济发展的迫切需求，特别是满足全民保健，建立稳定、和谐的小康社会的迫切需求。材料的生物相容性引起适当的机体反应的能力，是生物医学材料区别母其它

家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用

蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状

生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案

蚕丝蛋白制备工艺研究

蚕丝蛋白

生物化学名词解释——蛋白质

生物化学蛋白质化学

蚕丝蛋白的结构和功能[1]

丝绸作为生物材料

蚕丝蛋白

最新生物化学蛋白质测试题

生物医用材料的种类及应用

蚕丝蛋白生物医学材料的研究进展

蚕丝蛋白膜

生物医学材料的应用及发展