La soie de mûrier, la soie de Tussah et la soie céleste sont des fibres naturelles d'animaux précieux. Ils présentent les avantages de la minceur et de l'uniformité, de la ténacité, de la légèreté et de la douceur, de la résistance à la chaleur et de l'isolation, de la respirabilité et de l'absorption d'humidité, un lustre brillant, une élasticité modérée et une bonne tuyabilité. A toujours été des matériaux textiles traditionnels haut de gamme. Ces dernières années, avec l'avancement continu de la science et de la technologie, la recherche et le développement de nouveaux matériaux en soie et de nouvelles utilisations ont été renforcées en permanence.

1. Matériaux alimentaires et chimiques
1.1 Additifs alimentaires en soie

(1) la nature des additifs alimentaires en soie

La soie est composée de fibrooins en soie, de séricine, de cire de soie, de sucre, de pigments et de substances inorganiques. Les deux protéines de la fibroine de soie et de la séricine représentent environ 97% du poids total de la soie. Dans la fibroine de soie et la séricine, l'ancien représente 70% à 75% et ce dernier représente 22% à 24%. Les principaux acides aminés en soie sont glly, ALA, SER et TYR, qui représentent environ 85% du total des acides aminés en soie. Cependant, ces grands acides aminés sont des acides aminés non essentiels ou des acides aminés semi-essentiels, donc de cette perspective, la soie n'est pas une sexe supérieure. Cependant, des études supplémentaires ont montré que certains acides aminés spéciaux ou certains peptides de soie (peptides obtenus à partir d'hydrolyse acide incomplète ou d'hydrolyse enzymatique de la fibroine de soie) ont des avantages médicaux ou de la santé uniques: réduire les niveaux de cholestérol sanguin, prévenir l'hypertension artérielle, la thrombose cérébrale et les vieux âge. Démence et trait, etc. promouvoir la sécrétion d'insuline, aider au traitement du diabète, soulager l'alcool et protéger le foie; réglementer l'immunité. De plus, la séricine a également une certaine valeur d'application potentielle dans la prévention et le traitement des tumeurs malignes.

La composition d'acides aminés de la soie

(2) Recherche et développement de la nourriture de soie

La poudre de fibroine de soie et le peptide de soie sont les principales formes d'additifs alimentaires en soie. Les départs médicaux pertinents ont été prouvés dans la province des nutriments de la soie et du peptide de soie développés dans la province de Zhejiang pour avoir un effet important sur la réduction de la glycémie et des lipides. Zhou Fengjuan et d'autres personnes utilisaient la soie de cocoon déchets en tant que matière première pour obtenir une poudre de fibroine de soie soluble de qualité alimentaire après élimination, raffinage, dissolution, dessalement par dialyse et séchage de pulvérisation. Jin Shaohei a étudié la technologie de production de peptides de soie et de comprimés de mastication de peptide de soie (contenant). Liu Ying et d'autres ont préparé une boisson à la gueule de bois et du foie avec la soie TUSTAH comme principale matière première. Le Japon a également développé avec succès des bonbons de soie en soie, des gelées, des biscuits et de la sauce soja, dont la quantité de poudre de fibroine de soie ajoutée est de 2% à 50%. Dans le passé, la séricine a généralement été éloignée en tant que déchets, mais les érudits japonais ont découvert que la séricine reconstitue non seulement partiellement les acides aminés, mais favorise également l'absorption des éléments minéraux tels que Zn, Fe, Mg et CA, ainsi que c'est aussi un additif alimentaire précieux. La séricine utilisée dans les champs de nourriture et de cosmétique est principalement de faible peptide de séricine de poids moléculaire (≤ 20kd).

À l'heure actuelle, la soie est largement utilisée dans l'industrie alimentaire. Dans le processus de recherche et développement des additifs alimentaires en soie, il est nécessaire de combiner des théories et des techniques expérimentales telles que la toxicologie, la physiologie, la biochimie, la génétique, etc., afin de renforcer l'identification et la recherche des avantages de la santé des aliments de santé en soie et de prévenir les avantages de la santé exagéré et se précipiter sans approbation. Les phénomènes tels que la liste ont eu lieu.

1,2 additifs cosmétiques en soie

(1) la nature des additifs cosmétiques de soie

Selon des registres de médecine chinoise traditionnels, la soie naturelle peut éliminer les taches sombres sur la peau et traiter certaines maladies de la peau purulentes. La recherche moderne montre que la soie présente les avantages suivants:

• La soie contient tous les acides aminés essentiels et tous les acides aminés essentiels, et presque pas de substances allergènes;
• La molécule de peptide de soie se situe dans une conformation enroulé aléatoire, la chaîne peptidique est lâche et désordonnée et de nombreux groupes hydrophiles polaires sont exposés, il s'agit donc d'un facteur hydratant naturel;
• La soie a une bonne absorption UV et des fonctions de protection solaire. Selon des érudits de la Société internationale de sériciculture sauvage, la transmittance de la soie de mûrier à la zone UV-A (longueur d'onde 320-400nm) et la zone UV-B (longueur d'onde 280-320nm) sont respectivement de 37,7% et 18,4%, tandis que TUSSAH Silk est seulement 18,1%. Et 5,6%. S zhaorigetu et al. constaté que la séricine peut réduire considérablement les brûlures UV-B chez les souris et réduire l'incidence des tumeurs induites par UV-B;
• La protéine de soie a une bonne compatibilité avec d'autres matières premières cosmétiques;
• La séricine peut inhiber l'activité de la tyrosinase;
• Les expériences in vitro ont confirmé que la séricine peut inhiber la peroxydation des lipides.

(2) Recherche et développement de cosmétiques de soie

C'est précisément en raison de l'excellente nutrition, de la protection hydratante, de la protection solaire et de l'anti-oxydation de la soie qui rendent le développement d'additifs cosmétiques de soie très rapidement. Les crèmes de peau de soie, des lotions cosmétiques et des crèmes développées en Corée du Sud ont été mis sur le marché. Les shampooings de soie et les colorants de cheveux développés au Japon sont également sur le marché. La Chine a également développé avec succès la crème de protéines de soie, du lait de protéine de peptide de soie et du shampooing de peptide de soie.

1.3 Matériaux modifiés de fibres synthétiques

Comme nous le savons tous, les fibres synthétiques ont tendance à avoir une mauvaise absorption d'humidité et libérer des propriétés et sont sujets à l'électricité statique. Par conséquent, les vêtements faits de fibres synthétiques ne sont pas aussi confortables que des fibres naturelles. Toutefois, si la fibre synthétique est imprégnée de la solution de séricine modifiée ou de la solution de séricine modifiée est directement revêtue sur le tissu de fibres synthétiques, l'absorption de l'eau du tissu peut être améliorée, la quantité d'électricité statique du tissu peut être réduite et Un certain effet antibactérien peut être produit. En utilisant cette technologie de revêtement, le Japon a mis au point des sous-vêtements de fibres synthétiques modifiés, des sous-chemins, des couches et une literie.

1.4 Matériaux modifiés plastiques biodégradables

Les plastiques biodégradables sont des matériaux écologiques avec des perspectives de développement larges, mais sa promotion et sa demande sont limitées par de nombreux facteurs et les mauvaises propriétés mécaniques sont l'un des problèmes courants. Afin d'améliorer les propriétés mécaniques et thermodynamiques des plastiques de succinate de polybutène, Lee Sm et al. a étudié l'influence de la quantité d'addition de fibres de soie sur les propriétés associées du plastique. L'étude a révélé que l'ajout approprié de fibres de soie peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques et les propriétés thermomécaniques du plastique. Stabilité (mais n'a pas réussi à améliorer considérablement la stabilité thermique).

2. Matériaux biomédicaux

La soie est très similaire à la kératine humaine, au collagène, etc. et a une bonne biocompatibilité avec le corps humain, il a donc été utilisé comme suture chirurgicale très tôt. Ces dernières années, l'application de la soie en biologie et en médecine est devenue plus étendue et plus approfondie.

2.1 Matériaux d'ingénierie tissulaire

Un grand nombre d'études ont montré que la soie a des conditions uniques dans les domaines de l'ingénierie tissulaire et de la réparation clinique:

• Bonne biocompatibilité, non toxique, non irritante et cause moins d'inflammation. Meinel L et al. croire que la réponse inflammatoire de la membrane de soie est égale ou inférieure à celle de la membrane de collagène.
• Force de traction élevée et élasticité.
• L'eau et la perméabilité à l'oxygène sont élevées.
• Propice à l'adhésion et à la croissance cellulaire.
• Le processus de préparation du matériau en soie est simple et pratique.
• La soie est facilement disponible en grande quantité.
• La fibroine de soie peut être absorbée lentement par le corps humain ou partiellement biodégradée, et les produits de dégradation n'ont pas d'effets secondaires toxiques sur les tissus. Meinel L et al. Trouvé que la fibroine de soie a de bonnes propriétés mécaniques et constitue un excellent échafaudage pour l'ingénierie des tissus osseux. La recherche approfondie a constaté que la texture de la fibre de la soie fibre affecte son application en biomédecine. La membrane de nanofibre de la soie en soie est plus appropriée comme un échafaudage en ingénierie tissulaire que le film de la fibroine de soie et la microfibre de la fibroine en soie. La membrane Nanofiber de la fibromine de soie peut mieux guider la régénération de la crâne de lapin.

2.2 Nouveaux matériaux médicaux

Ces dernières années, la recherche sur l'utilisation de la soie dans des vaisseaux sanguins artificiels, des peaux artificielles, des tendons artificiels ou des ligaments, des médicaments anticoagulants, des capteurs de diagnostic des maladies et d'autres champs a été très actif. Horan rl et al. Confirmé que la soie de la verdure a une résistance mécanique élevée et une longue dégradation, et convient comme substitut de tendons ou de ligaments. Tamada y et al. ont constaté que l'activité anticoagulante de la séricine sulfatée est d'environ 1/10 à 1/20 d'héparine. Silk Fibroin Film a une bonne perspective d'application dans la couverture et la protection des brûlures ou d'autres plaies cutanées, mais sa solubilité dans l'eau et ses propriétés mécaniques après la régénération ne sont souvent pas suffisamment stables. Compte tenu de cela, Lu Qiang et al. ^[ 20 ] Optimisé le processus de préparation du film de fibroïne en soie et le film de fibroine de soie pure insoluble obtenu présente d'excellentes propriétés mécaniques humides et la résistance à la traction et l'allongement à la pause peuvent atteindre 15,9 MPa et 49,4%, respectivement. . Hofmanns et al. Le dextran, la peroxydase de raifort, la peroxydase et la lysozyme d'occasion pour prouver que le film de fibroine en soie a une faisabilité plus élevée dans le revêtement de polysaccharide et de médicament à la protéine. Katayama et al. Confirmé à travers des expériences in vitro et in vivo que la fibroine de soie peut être utilisée comme un bon support à libération prolongée pour les médicaments théophylline. Comparé à la technologie de revêtement organique traditionnelle, les comprimés enrobé de films de soie sont faciles à préparer, ne polluent pas l'environnement, ne sont pas inoffensives pour le corps humain et ont des perspectives de développement prometteuses.

2.3 Matériaux d'ingénierie enzymatique

Enzymatique, la soie peut être utilisée comme support pour l'immobilisation enzymatique. L'utilisation de la séricine sous forme de support d'enzyme immobilisé peut améliorer considérablement la résistance à la chaleur, la résistance électroosmotique et la stabilité de l'enzyme. Fixation de manière covalente en l-asparaginase aux particules de séricine, la valeur de km de l'enzyme immobilisée obtenue est 8 fois inférieure à celle de l'enzyme non immobilisée de la commande, la plage de température de réaction optimale est considérablement élargie et la résistance à la trypsine est également significativement renforcée. De plus, la séricine est également utilisée comme support immobilisé pour la glucosidase et la glucose oxydase. Zhu Xiangrui et al. J'ai constaté que la demi-vie de fonctionnement de l'isomérase de glucose immobilisée avec une fibroine de soie en tant que support était considérablement étendue et la capacité de résister à l'urée a également été considérablement améliorée. Zhang YQ et al. lié à la glutaminase lié de manière covalente à la fibroine de soie soluble dans l'eau, qui a considérablement amélioré la stabilité thermique de l'enzyme, prolongea la demi-vie de 30 heures et réduit considérablement l'immunogénicité et l'antigénicité de l'enzyme et l'interaction entre l'enzyme et la Substrat L'affinité est considérablement améliorée. De plus, la fibrroine de soie peut également être utilisée comme support immobilisé pour l'amylase, la glucose oxydase, la catalase, la pectinase, l'amylase, la glucoamylase, la sucrase, la lipase et le gazon.

2.4 bioréacteur

Le bioréacteur de la verdure est une direction de recherche importante dans le domaine du bioingénierie ces dernières années. En théorie, il est possible d'utiliser des méthodes d'ingénierie génétique pour fabriquer des vers à soie les protéines médicinales de haute qualité (telles que l'interféron et les vaccins). L'Université de Zhejiang a développé avec succès une méthode de préparation de produits biologiques à l'aide du bioréacteur de laworm de Silk, qui a été utilisé dans la production à grande échelle d'un médicament génétique génétique.

Il convient de souligner que lorsque la soie est utilisée dans les domaines de la nourriture, de la cosmétique, de la médecine et du bioingénierie, une attention particulière doit être portée à la sécurité des matériaux en soie. À l'heure actuelle, on pense généralement que la protéine de soie est non toxique pour le corps humain et ne contient presque aucun allergènes. Les métaux lourds et les autres substances organiques pouvant être nocives pour le corps humain ne sont généralement fixées qu'à la séricine, qui peuvent être complètement éliminées par des dégommages ou d'autres processus spéciaux. Les institutions de recherche scientifiques pertinentes estiment que Silk Fibroin est une substance non toxique à travers des tests de toxicologie alimentaire.

3. Matériaux industriels légers

3.1 Papier en soie

Le papier en soie et le papier cocon sont de nouveaux matériaux de protéines de type papier qui n'endommagent pas la morphologie des fibres de soie. Ils ont d'excellentes propriétés de retraitement et ont des utilisations importantes dans les domaines de la préservation des aliments, du contrôle de la pollution de formaldéhyde d'intérieur, de l'adsorption de triméthylamine et des supports de médicaments. Li Weixian et al. J'ai étudié le processus de fabrication de papier de soie par méthode humide et produit du papier de soie doté d'une excellente adsorption, d'une perméabilité à l'air, d'une résistance à l'eau, d'une résistance mécanique et d'une réévaluation.

3.2 Matériaux de purification de l'air

En plus de la forme de papier en soie, la soie peut également être utilisée pour une purification de l'air intérieur sous la forme de certains échafaudages d'enzymes ou de supports simulés artificiellement simulés. Le complexe de soie d'enzyme mimétique artificielle ( _CO2 P _C2 CSF, o _o F _e P _C2 CSF) Préparé par Yao Yy et al. peut éliminer efficacement l'odeur de ch ₃ Sh and h ₂ S.

3.3 Matériaux isolants électriques

Les gens ont longtemps découvert que la soie dispose de propriétés d'isolation électrique et basée sur ces produits d'isolation électrique tels que des courroies de sécurité en soie, des cordes de suppression de l'arc et des échelles isolantes ont été développées. L'utilisation de la soie comme matériau principal, Hao Xudong et d'autres personnes ont développé des cordes isolantes pour le travail en direct avec de fortes propriétés résistantes à l'humidité, qui peuvent être utilisées en toute sécurité dans des conditions telles que l'humidité élevée et même l'humidité, l'immersion de l'eau et la pluie.

4. Résumé

En fait, en plus des nouveaux matériaux susmentionnés, de nouvelles utilisations de la soie sont encore en expansion. Par exemple, la soie peut également être utilisée dans les domaines des matériaux anti-gelés pour les équipements de réfrigération, les additifs de la boue de ciment pour les champs de pétrole, les fixatifs des sols sableux salines, les biocapteurs et les protecteurs de bioenzyme. Une société japonaise a récemment signalé une lentille de contact en fibroine de soie avec un indice de réfraction de 1,69.

On peut prévoir que la recherche et le développement de nouveaux matériaux de soie bénéficieront non seulement au développement de l'industrie du matériel, mais devraient également promouvoir les progrès de l'industrie de la soie et d'autres industries connexes. À l'avenir, la recherche et le développement de nouveaux matériaux en soie devraient être poursuivis.

Dans le processus de recherche et développement de nouveaux matériaux en soie, les problèmes suivants doivent être accordés à:

• Non seulement besoin d'étudier de manière approfondie de nouveaux matériaux en soie et de nouvelles utilisations, mais également d'essayer activement des essais pilotes et à grande échelle, et finalement réaliser la production industrialisée
• Dans le processus de recherche et développement des aliments en soie et des matières chimiques, une duplication de bas niveau doit être évitée. Par exemple, bien que de nombreuses unités aient développé des additifs alimentaires à base de soie et des additifs cosmétiques, peu d'entre eux sont en réalité sur le marché à grande échelle. Enquêter sur la raison, la recherche répétée de bas niveau est une raison qui ne peut être ignorée;
• La recherche, la production et l'application de nouveaux matériaux en soie constituent une ingénierie système complexe impliquant plusieurs disciplines, et il est souvent difficile de la compléter avec succès en s'appuyant uniquement sur une discipline. Par exemple, bien que la séricine soit un matériau modifié de la fibre synthétique prometteuse, il est presque impossible de réaliser l'industrialisation des matériaux modifiés de fibres synthétiques de type séricine uniquement par textile ou teinture et finition. Il doit également compter sur la biologie, l'ingénierie chimique, les matériaux et autres disciplines. Collaboration et coopération. Il est nécessaire de renforcer la recherche conjointe de disciplines connexes et de s'efforcer de mettre plus de nouveaux matériaux de soie dans la pratique de la production.