多孔转基因丝素支架的制备及性能测试

以2种融合了蜘蛛丝蛋白的转基因蚕丝为材料制备转基因丝素支架,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及压缩测试等方法表征转基因丝素支架的结构与性能变化。结果表明,转基因丝素支架的横截面以蜂窝状多孔结构为主,易于细胞的黏附和生长;再生丝素蛋白结构发生变化,β折叠结构含量提高了16.14%;力学性能得到改善,压缩模量和抗压强度分别提高了24.49%和38.11%。体外细胞培养验证了转基因支架材料生物相容性良好,对细胞增殖没有显著影响,是一种更理想的肌骨组织修复医用备选材料。研究证实了转基因蚕丝应用于再生丝素材料的可行性,为组织工程材料开发提供了新的方向。     

蚕丝脱胶方法的比较分析

对高温高压水、尿素溶液和碳酸钠溶液煮沸的蚕丝脱胶方法作了比较研究。结果表明 ,蚕丝在高温高压条件下丝胶蛋白易于溶解 ,脱胶率达 80 %以上 ,获得的丝胶分子量大 (10～ 2 0 0kD) ;在碱性的碳酸钠溶液中煮沸脱胶 ,丝胶蛋白易于降解或水解 ,其回收的丝胶分子量 2 0kD以下。蚕丝在高温高压水或高温高压尿素溶液中的脱胶率都随着处理温度和压力的增大而提高 ,而回收的丝胶蛋白分子量随着处理温度和压力的增大而下降。高温高压水蚕丝脱胶法是一种高效率、低成本、无污染的脱胶方法 ,特别适用于绢纺厂、丝棉厂等蚕丝的脱胶与加工以及纺织厂生丝的精练等。     

丝素膜的结构测定和分析

对脱胶丝素纤维、初生丝素蛋白膜、固定化ＧＯＤ－丝素膜结构进行了红外光谱分析。三者红外光谱图差异明显，丝素纤维为典型的丝Ⅱ（双向平行的β片层）结构，初生丝素膜的红外光谱显示无规卷曲或丝Ⅰ构型的特征，经戊二醛活化处理后制备的酶膜，在７００ｃｍ－１处有一显著吸收峰，表明其构型向β型转变，丝素膜的水溶率变化也证实了红外光谱显示的结果。     

转基因蚕丝丝素膜的制备与性能表征

以转入蜘蛛丝蛋白基因的转基因家蚕的蚕丝为材料,用普通的流延成膜法即可将转基因蚕丝丝素溶液制备成丝素膜。以分别加入或未加入1%甘油的转基因蚕丝丝素膜和普通蚕丝丝素膜作为测试样品,通过傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)及机械性能测试和扫描电子显微镜(SEM)观察等手段表征转基因蚕丝丝素膜的结构与性能变化。与含1%甘油的普通蚕丝丝素膜比较,含1%甘油的转基因蚕丝丝素膜仍旧含有较多的无规卷曲和α螺旋结构,膜的表面较为粗糙,水蒸气透过量增加了15%~20%,水中溶失率略有增加(为22%),应变增加了1倍左右(为38.5%),耐久性也更优(为164次±11次)。此外,转基因蚕丝丝素膜和普通蚕丝丝素膜与1%甘油共混后,膜的结构和性能均得到明显改善。研究结果表明,含蜘蛛丝蛋白的转基因蚕丝丝素膜的结构较松散,表面孔隙变大,力学性能改善,更具有作为生物医用材料应用的优势。     

桂蚕H9黄茧丝素肽的提取工艺及其护手霜的功效品质评价

蚕丝蛋白在护肤品的研发上具有广阔前景,以桂蚕5号家蚕白茧为对照,对桂蚕H9黄茧进行多种脱胶和溶解方法组合试验,通过检测丝素肽的护肤理化指标,得出黄茧丝素肽的最佳提取方法,再制作成护手霜。结果显示,丝素肽含量在0.5～0.6 mgprot/mL;白茧和黄茧两种丝素肽均有一定美白性、保湿性、抗紫外线及抗氧化性,黄色茧丝素肽的酪氨酸酶抑制率高于白色茧;在抗氧化性方面黄茧与白茧能力相当。     

重要外文学术期刊发表蚕学论文简介

正1 YAZAWA K,ISHIDA K,MASUNAGA H,HIKIMA T,NUMATA K.Influence of water content on theβ-sheet formation,thermal stability,water removal and mechanical properties of silk materials.Biomacromolecules,2016,17(3):1057-1066题目水分含量对家蚕丝素蛋白膜的热稳定性和脱水性能及机械性能的影响摘要家蚕丝具有卓越的机械性能且质地轻盈,通常作为纺织服饰材料,而要将家蚕丝作为一种结构材料应用于工业领域,则需对其热性能、机械性能等进行深入研究。已知水分子会影响蚕丝的玻璃态转化,但水分含量对蚕丝其他热性能的影响尚不清楚。日本理化研究所YAZAWA等以家蚕丝为材料制备了不同水分含量的丝素蛋白膜,调查水分含量对丝素蛋白膜的结晶度、热失重性能及脱水过程的影响。热失重分析表明,     

蚕丝氨基酸的组成与功能

蚕丝由丝素和丝胶构成,蚕丝蛋白质是由18种氨基酸组成.蚕丝脱胶后的丝素蛋白经酸、碱或酶水解后可获得对人体具有营养、保健、医药和生理功能的多肽和氨基酸混合物.蚕丝蛋白不同分子量的降解物对人体有不同的生理功能,而作为最基本的构成单位--氨基酸的功能,已越来越为人们所认识.现将蚕丝蛋白氨基酸组成、特征及对人体的作用等相关研究作一阐述.     

静电纺丝素蛋白与无机物复合纳米材料的研究进展

利用静电纺丝技术制备再生丝素纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率以及良好的生物相容性的优势,所以广泛应用于生物材料和组织工程等领域。单一的再生丝素纳米纤维脆性大,力学性能差,而采用由不同的无机粒子或合成高聚物与丝素共混制备复合纳米纤维可以极大地改善单纯使用一种材料的适应性,并且使复合纤维同时具备多种优势。本文综述近年来国内外静电纺丝制备再生丝素与无机粒子或合成高聚物复合纳米纤维的研究现状,旨在为提高丝素纳米纤维的综合性能,拓展其应用。     

蚕丝蛋白制备方法的研究

以废蚕茧丝为原料,将脱胶丝素通过盐解、酶解、碱解等方法,制备了溶液状、粉末状丝素蛋白。以沸水提取丝胶蛋白,采用二次水解、碱解等方法,制备了溶液状、粉末状丝胶蛋白。采用SDS-PAGE蛋白质凝胶电泳和红外光谱等检测分析了蚕丝蛋白的结构特征,探讨了制备方法对蚕丝蛋白结构和产率的影响。结果表明,不同方法制备的丝素蛋白、丝胶蛋白具有不同的分子量分布和不同的产率,其分子结构以无规卷曲为主。     

家蚕丝用琥珀酸脱胶的工艺条件优化试验

用有机酸脱胶剂对蚕丝进行脱胶,较使用碱性脱胶剂脱胶更为温和。采用琥珀酸对家蚕丝进行脱胶,通过单因素试验分析脱胶剂琥珀酸的质量浓度以及脱胶温度、反应时间和浴比对蚕丝脱胶效果的影响,获得较佳工艺条件为:琥珀酸质量浓度12 g/L,脱胶温度100℃,脱胶时间30 min,浴比1∶50。蚕丝在上述工艺条件下用琥珀酸脱胶的脱胶率为25.4%,与对照组(用4 g/L碳酸钠脱胶)的差异不显著;用琥珀酸脱胶的蚕丝,其断裂强力与断裂伸长分别比对照组的蚕丝提高2.5%和2.8%,红外光谱显示其丝蛋白的β-折叠结构的特征吸收峰变化不大,且α-螺旋结构含量减少,β-折叠结构含量有所增加;显微镜下观察用琥珀酸脱胶的蚕丝,其表面的沟槽较对照组蚕丝要少。试验结果说明,在优化的工艺条件下用琥珀酸脱胶,不仅对蚕丝有良好的脱胶效果,而且蚕丝的断裂强力损失与断裂伸长损失均较小。     

传统白蒙丝布法工艺与碱剂印花显色探究

文中根据碱剂印花生丝局部脱胶显花工艺原理,以传统脱胶工艺对印花显色的影响为切入点,采用《多能鄙事》卷四染色法中传统染白蒙丝布法对真丝绡脱胶工艺进行复原与优化,探讨了不同浴比、蛎灰水pH、处理温度和处理时间条件下真丝绡脱胶率的变化,以及不同脱胶率织物在石榴皮染色时的碱剂印花显色规律。结果表明,真丝绡织物从未脱胶至逐步脱胶状态,织物颜色特征值明度L^*值显著提高,色相a^*值、色相b^*值、纯度c^*值均缓慢下降,织物表面得色量(K/S值)下降,碱剂印花显色对比效果呈现由弱到强的趋势。脱胶完全工艺条件下,织物L^*值最高,K/S值最低,印花显色对比最为强烈。针对不同显色意向及面料肌理质感需求,可参考相应脱胶工艺条件进行个性化创作,通过传统碱剂印花工艺复原为现代设计实践提供方法借鉴。     

家蚕丝素蛋白抗氧化肽的制备及其稳定性研究

利用碱性蛋白酶水解家蚕丝素蛋白制备抗氧化肽,考察水解pH、水解时间、加酶量、底物浓度、水解温度5个因素对水解产物DPPH自由基清除率的影响,在此基础上采用响应面试验优化水解工艺条件,并调查家蚕丝素蛋白抗氧化肽对热、酸、碱和体外肠道消化的稳定性,测定不同分子质量范围的家蚕丝素蛋白水解产物组分的抗氧化活性.结果 表明,碱性蛋白酶水解制备家蚕丝素蛋白抗氧化肽的最优工艺条件为水解pH 8.69、水解时间60 min、加酶量3035 U/g、底物(丝素蛋白)质量浓度26.80 g/L、水解温度53.89℃,在此条件下制备获得的家蚕丝素蛋白抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为55.16％.家蚕丝素蛋白抗氧化肽具有良好的热稳定性;在中性环境中抗氧化活性很稳定,但在强酸和强碱环境中抗氧化活性明显降低;经体外模拟胃肠道消化后,对DPPH自由基的清除率比未消化处理对照组提高了9.43百分点.分子质量小于5 kD组分是家蚕丝素蛋白抗氧化肽的主要活性组分.研究结果为家蚕丝素蛋白功能产品的开发提供了试验依据.     

木瓜蛋白酶对丝素蛋白的降解作用研究

丝素蛋白具有良好的生物相容性及降解性,被广泛地用于生物材料。本研究以废蚕茧为原料,通过脱胶、溶解、透析、浓缩等步骤制备了丝素蛋白溶液,再用木瓜蛋白酶降解丝素蛋白,利用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）进行丝素蛋白多肽的鉴定,探讨pH、温度及酶活等因素对木瓜蛋白酶降解丝素蛋白影响。结果表明：在pH8～9、温度60～70℃,木瓜蛋白酶的活性为20～25 U时丝素蛋白水解效果较好,酶的作用时间越长效果越好。本研究为开发丝素蛋白在食品、化妆品中的提供了基础。     

纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜的体外降解性能

为改善丝素蛋白膜的生物活性功能,通过冷冻干燥的方法制备了纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜,并在人体模拟体液(simulated body fluid,SBF)中进行了体外降解试验。测试结果表明:纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜具有较好的平均孔径和孔隙率,分别为22~53μm和86%~92%;降解20 d后,孔洞界限逐渐被破坏,复合多孔膜的失重率增大到35%以上;降解后多孔膜的结晶度有大于降解前的趋势;在多孔膜的内壁有羟基磷灰石的生成,具有很好的生物活性。据此认为,采用冷冻干燥法制备的纳米TiO2/丝素蛋白多孔膜,有望进一步开发成为软骨替代材料或创面涂敷材料。     

生丝用酒石酸脱胶的工艺条件优化试验

选择酒石酸为生丝脱胶剂,通过正交试验与验证试验优化用酒石酸对生丝脱胶的工艺条件。对生丝脱胶效果影响最大的因素是脱胶温度,其次是酒石酸浓度和脱胶时间,后2个因素对脱胶效果的影响程度相仿。确定生丝用酒石酸脱胶的最佳工艺条件为:酒石酸质量浓度6 g/L,脱胶温度100℃,脱胶时间45 min。在此优化工艺条件下,可获得完全脱胶的生丝,且减少生丝的断裂强力和断裂伸长率损失。试验结果提示酒石酸是一种良好的生丝脱胶剂,用酒石酸脱胶更有利于保持生丝的力学性能。     

重要外文学术期刊发表蚕学论文简介

东华大学牛欠欠等利用氢氧化钠/尿素溶液,在-12℃低温下对脱胶蚕丝进行处理,逐级剥离出平均厚度0.4nm左右的纳米丝素。在这种温和处理条件下,溶剂不能完全破坏蚕丝纤维的纳米结构,但不同条件会影响纳米蚕丝的大小。分子动力学模拟表明,使蚕丝蛋白分子链间氢键断裂所需的平均作用力比断裂β-片层间的范德华相互作用力大40%,因此可以对蚕丝进行剥落处理。获得的新型纳米蚕丝含有1个β-片层和无定型的丝素蛋白分子,这可看作丝素的基本结构层次。这种单一β片层超薄新型纳米蚕丝的获得为制备更坚韧的丝基材料或提高各种应用材料的功能性和耐久性提供了有效方法。基于新型纳米蚕丝的层次结构模型,可以更深入研究丝基材料结构与性能之间的关系。     

促细胞生长再生复合丝素蛋白电纺丝非织布的性能

利用家蚕丝素蛋白独特的力学和生物学特性,以电纺蚕丝纤维为载体,通过加入含有细胞粘附构型肽段(TGRGDSPAS)8的纯化细胞粘连性蛋白,改善丝素蛋白在促细胞生长方面的生物学功能。红外光谱检测表明,加入10%的细胞粘连性蛋白并不会明显影响丝素蛋白电纺丝的α-螺旋和β-构象,细胞培养试验中也表现出促进细胞增殖的作用,其活性细胞数目较单纯丝素蛋白纤维上的活性细胞增加,约为1.5×104cm-2,并对细胞形态没有影响。电镜扫描显示,以加入10%细胞粘连性蛋白后的电纺蚕丝纤维直径仍呈均匀分布状态。依据研究结果认为,以加入细胞粘连性蛋白的再生复合丝素蛋白电纺丝非织布纤维作为生物医学材料,具有更加良好的应用前景。     

桑蚕削口茧几种脱胶方法的比较分析

桑蚕削口茧是制作桑蚕丝绵被的理想材料,而桑蚕削口茧的茧壳丝胶脱胶工艺对桑蚕丝绵被质量及成本影响很大,为掌握各种脱胶工艺并用于指导生产,笔者对高温高压脱胶方法、微波煮茧脱胶法与碱脱胶法等不同处理方式进行了19种脱胶试验,计算各种不同试验的脱胶率,并对试验结果进行了评价和比较分析。     

再生丝素蛋白/细菌纤维素复合膜的制备及发酵培养条件优化

将再生丝素蛋白加入生产细菌纤维素的发酵液,以木醋杆菌(Acetobacter xylinum)进行静置发酵,利用发酵过程中的较高酸性环境(pH3.4),使菌株产生的纤维素残基(—OH)与丝素蛋白的残基(—COOH、—NH2)原位聚合,制备新型生物医学材料再生丝素蛋白/细菌纤维素(SF/BC)复合膜。通过单因素试验确定最佳发酵培养时间为10 d,并进一步通过正交试验优化发酵培养基配方为80 g/L果糖、10 g/L酵母粉、2.0 g/L无水硫酸镁、1.0 g/L柠檬酸、10 g/L磷酸氢二钠、30 g/L磷酸氢二钾,培养基初始pH为6.8。在此培养条件下SF/BC复合膜干膜的产量为1.871 5 g/L。扫描电子显微镜观测SF/BC复合膜中细菌纤维素纤维间因丝素蛋白的引入,使得纳米纤维间的孔径增大,而内部含水率也将随着孔径的增大而增加,说明丝素蛋白的引入改善了单一细菌纤维素膜在孔径、含水率等方面的性能,同时也改进了单纯丝素蛋白膜在亲水性、机械性能等方面的不足。     

多酚氧化酶对蚕丝及丝蛋白生物材料的改性与应用研究进展

多酚氧化酶能催化氧化酚类结构生成醌类活性中间体,引发酚类单体之间聚合。家蚕丝素蛋白和丝胶蛋白大分子肽链上均含一定数量的酪氨酸残基,酪氨酸的酚羟基能被多酚氧化酶催化氧化,生成醌类活性基,不仅可促成丝蛋白大分子交联,而且可与外源氨基功能化合物发生迈克尔加成或席夫碱反应,实现底物分子改造。本文讨论了多酚氧化酶的催化氧化机制,侧重阐述了近年来国内外应用多酚氧化酶(漆酶和酪氨酸酶)进行丝蛋白生物材料加工的研究,包括丝纤维制品酶法抗菌和防皱整理、丝素或丝胶酶促交联与接枝改性、再生丝蛋白膜及功能性生物材料制备等,为蚕丝及丝蛋白基材料的生物改性研究及开发利用提供参考。