الحرير التوت الحريري والحرير والحرير السماوي من الألياف الطبيعية الحيوانية الثمينة. لديهم مزايا الحيلة والتوحيد والتوحيد، والضوء، والخفة والنعومة، ومقاومة الحرارة والعزل، والتهوية وامتصاص الرطوبة، بريق مشرق، ومرونة معتدلة، وصلاحية جيدة. كانت دائما مواد النسيج التقليدية الراقية. في السنوات الأخيرة، مع النهوض المستمر للعلوم والتكنولوجيا، تم تعزيز البحث والتطوير للمواد الحريرية الجديدة والاستخدامات الجديدة باستمرار.

1. المواد الغذائية والكيميائية
1.1 إضافات الغذاء الحرير

(1) طبيعة إضافات الغذاء الحرير

يتكون الحرير من الحرير الفبرويين، سيريسين، شمع الحرير، السكر والأصباغ والمواد غير العضوية. يمثل بروتين من الحرير فيبروينين وسيريسين حوالي 97٪ من الوزن الكلي للحرير. في الحرير الفبرويين وسيريسين، يمثل السابق 70٪ إلى 75٪، والحساب الأخيرة بنسبة 22٪ إلى 24٪. الأحماض الأمينية الرئيسية في الحرير هي جلي و Ala و Ser و Tyr، والتي تمثل حوالي 85٪ من إجمالي الأحماض الأمينية في الحرير. ومع ذلك، فإن هذه الأحماض الأمينية الرئيسية هي الأحماض الأمينية غير الضرورية أو الأحماض الأمينية شبه الأساسية، لذلك من هذا المنظور، الحرير ليس ممارسة الجنس متفوقة. ومع ذلك، أظهرت المزيد من الدراسات أن بعض الأحماض الأمينية الخاصة أو الببتيدات الحريرية (الببتيدات التي تم الحصول عليها من التحلل الحمضي غير المكتملة أو التحلل الإنزيمي في الفبرويرين الحريرية) لها فوائد طبية أو صحية فريدة: تقليل مستويات الكوليسترول في الدم، ومنع ارتفاع ضغط الدم، تجلط الدم الدماغي، والقديم القديم عمر. الخرف والسكتة الدماغية، إلخ؛ تعزيز إفراز الأنسولين، والمساعدة في علاج مرض السكري، وتخفيف الكحول وحماية الكبد؛ تنظيم الحصانة. بالإضافة إلى ذلك، يوجد في سيريسين أيضا قيمة طلبية محتملة معينة في الوقاية والعلاج للأورام الخبيثة.

الحمض الأميني تكوين الحرير

حمض أميني حرير ملبرى توسا الحرير الحرير السماوي ملحوظة
الحرير

 

%

فيبر حريري ٪ سيريسين

 

%

الحرير مول

 

%

فيبر حريري

 

%

فيبر حريري

 

%

جلي 30 .77 38 .04 8 .53 30 .43 25 .85 21 .06
علاء 22 .89 25 .15 3 .97 43 .15 44.11 39 .20
يكون 14.65 13.07 29 .86 10.80 12.89 6 .89
تير 11 .35 12.27 3 .77 3 .07 9 .01 5 .84
واهن 5.04 1 .42 16.67 5 .20 8 .22
غل 1 .92 1 .24 10.62 1 .04 2 .12 2 .02
قائمة 1 .10 0.36 5 .75 0 .13 0 .21 0 .13 الأحماض الأمينية الأساسية
ثمن 2.75 0.98 5 .16 0 .42 0 .47 0 .50 الأحماض الأمينية الأساسية
له 0.64 0.36 1 .39 0 .49 1 .56 0 .14 الأحماض الأمينية شبه الأساسية
فال 2.93 2.58 1 .88 0 .88 1 .52 الأحماض الأمينية الأساسية
ليو 0.92 0.89 0 .89 0 .40 0 .40 0 .35 الأحماض الأمينية الأساسية
مع 1 .37 1 .15 6 .75 0 .41 0 .38 0 .42 الأحماض الأمينية الأساسية
arg. 1 .56 0.71 4 .07 2 .62 5 .13 الأحماض الأمينية شبه الأساسية
طليعة 0.46 0.44 0 .53 0 .47 1 .58
برهان 1 .01 0.98 0 .69 0 .35 0 .47 الأحماض الأمينية الأساسية
TRP 0.46 0.27 1 .75 الأحماض الأمينية الأساسية
التقى 0.18 0.09 0 .04 0 .50 0 .15 الأحماض الأمينية الأساسية
gys. 0.03 0 .04 0 .23

(2) البحث والتطوير للأغذية الحريرية

مسحوق الفبروي الحرير والببتيد الحرير هي الأشكال الرئيسية من إضافات الغذاء الحريرية. أثبتت المغذيات الحريرية والببتيد الحريري المتقدمة في مقاطعة تشجيانغ من قبل الإدارات الطبية ذات الصلة أن يكون لها تأثير كبير على تقليل نسبة السكر في الدم والدهون. استخدم Zhou Fengjuan وغيرها من الحرير شرنقة النفايات كمواد خام للحصول على مسحوق الفبرز الحريري للذوبان للذوبان في الغذاء بعد إزالة الشوائب، والتكرير، والتحلل، وتحلية المياه عن طريق غسيل الكلى، وتجفيف الرش. بحث جين شايوي على تكنولوجيا إنتاج المشروبات الوظيفية الحريرية والببتيد الحريرية (تحتوي على أقراص). أعدت ليو يينغ وغيرها من المشروبات التي تحميها الكبد والكبد مع حرير توسا كمواد خامسة. كما نجحت اليابان في تطوير الحلوى الفبرذة الحريرية والملفات والبسكويت وصلصة الصويا، من بينها مبلغ من مسحوق الفبرز الحريري هو 2٪ -50٪. في الماضي، تم إلقاء سيريسين عموما كمنتج نفايات، لكن العلماء اليابانيين اكتشفوا أن سيريسين ليس فقط تجديد الأحماض الأمينية فحسب، بل يعزز أيضا امتصاص العناصر المعدنية مثل ZN، FE، MG، و CA، لذلك هو أيضا مضافة غذائية قيمة. يستخدم سيريسين المستخدمة في حقول المواد الغذائية ومستحضرات التجميل الوزن الجزيئي المنخفض بشكل أساسي (20kd) الببتيد سيريسين.

في الوقت الحاضر، يستخدم الحرير على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية. في عملية البحث والتطوير الإضافات الغذائية الحريرية، من الضروري الجمع بين النظريات والتقنيات التجريبية مثل علم الفسوم، وعلم وظائف الأعضاء، الكيمياء الحيوية، الوراثة، وما إلى ذلك، لتعزيز تحديد والبحث عن الفوائد الصحية للأغذية الصحية الحريرية، وإلى منع الفوائد الصحية مبالغ فيها والاندفاع دون موافقة. الظواهر مثل القائمة وقعت.

1.2 إضافات مستحضرات التجميل الحريرية

(1) طبيعة الإضافات التجميلية الحريرية

وفقا لسجلات الطب الصيني التقليدي، يمكن للحرير الطبيعي القضاء على البقع الداكنة على الجلد وتعامل مع بعض الأمراض الجلدية القمامة. تبين الأبحاث الحديثة أن الحرير لديه المزايا التالية:

  • يحتوي الحرير على جميع الأحماض الأمينية الأساسية والأحماض الأمينية شبه الأساسية، ولا توجد مواد مسببة الحساسية تقريبا؛
  • جزيء الببتيد الحريري في مطابقة ملفوف عشوائي، سلسلة الببتيد فضفاضة ومضلعة، والعديد من المجموعات المسموعة القطبية تعرض، لذلك هو عامل ترطيب طبيعي؛
  • الحرير لديه امتصاص الأشعة فوق البنفسجية جيدة ووظائف حماية الشمس. وفقا للباحثين من مجتمع البرية البرية البرية، فإن نفاذ الحرير التوت إلى منطقة الأشعة فوق البنفسجية (الطول الموجي 320-400nm) ومنطقة UV-B (الطول الموجي 280-320nm) هي 37.7٪ و 18.4٪، على التوالي، في حين أن الحرير توسا 18.1٪ فقط. و 5.6٪. s zhaorigetu et al. هل وجدت أن سيريسين يمكن أن تقلل بشكل كبير من حروق الأشعة فوق البنفسجية في الفئران وتقليل حدوث الأورام الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية؛
  • يحتوي بروتين الحرير على توافق جيد مع المواد الخام التجميلية الأخرى؛
  • السيريسين يمكن أن تمنع نشاط التيروزيناز؛
  • في تجارب المختبر أكدت أن سيريسين يمكن أن تمنع بيروكسيد الدهون.

(2) البحث والتطوير من مستحضرات التجميل الحريرية

وهي بالتحديد بسبب التغذية الممتازة، والترطيب، وحماية الشمس، ووظائف المضادة للأكسدة من الحرير التي تجعل تطوير إضافات مستحضرات التجميل الحريرية بسرعة كبيرة. تم وضع كريمات الجلد الحريرية والمستحضرات التجميلية والكريمات التي تم تطويرها في كوريا الجنوبية في السوق. الشامبو الحريرية وأصباغ الشعر المتقدمة في اليابان هي أيضا في السوق. كما نجحت الصين في تطوير كريم بروتين الحرير، حليب البروتين بالببتيد الحرير، وشامبو الببتيد الحريري.

1.3 المواد المعدلة الألياف الاصطناعية

كما نعلم جميعا، تميل الألياف الاصطناعية إلى الحصول على امتصاص الرطوبة الفقراء والإفراج عنها وعرضة للكهرباء الثابتة. لذلك، فإن الملابس المصنوعة من الألياف الاصطناعية ليست مريحة مثل الألياف الطبيعية. ومع ذلك، إذا كانت الألياف الاصطناعية مشربة مع حل سيريكين المعدل أو محلول Sericin المعدل المغلفة مباشرة على نسيج الألياف الاصطناعية، يمكن تحسين امتصاص الماء للنسيج، ويمكن تقليل كمية الكهرباء الثابتة للنسيج، و يمكن إنتاج تأثير معين مضاد للجراثيم. باستخدام هذه التكنولوجيا الطلاء هذه، طورت اليابان الملابس الداخلية الألياف الاصطناعية المعدلة، الفحص، حفاضات، الفراش.

1.4 المواد المعدلة البلاستيكية القابلة للتحلل

المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوية هي مواد صديقة للبيئة مع آفاق تنمية واسعة، لكن ترويجها وتطبيقها مقيدة من قبل العديد من العوامل، والخصائص الميكانيكية الفقيرة هي واحدة من المشاكل الشائعة. من أجل تحسين الخصائص الديناميكية الحرارية للبلاستيك الميكانيكية والحرارية للبلاستيك، لي SM et al. درس تأثير كمية إضافة الألياف الحريرية على الخصائص ذات الصلة للبلاستيك. وجدت الدراسة أن الإضافة المناسبة للألياف الحريرية يمكن أن تحسن بشكل كبير الخصائص الميكانيكية والخصائص الميكانيكية الحرارية للبلاستيك. الاستقرار (لكنه فشل في تعزيز الاستقرار الحراري بشكل كبير).

2. المواد الطبية الحيوية

يشبه الحرير جدا الكيراتين البشري، الكولاجين، إلخ، ولديه حيوية جيدة مع جسم الإنسان، لذلك تم استخدامه كخيط جراحي في وقت مبكر جدا. في السنوات الأخيرة، أصبح تطبيق الحرير في علم الأحياء والطب أكثر شمولا وعمقا.

2.1 المواد الهندسية للأنسجة

أظهر عدد كبير من الدراسات أن الحرير لديه ظروف فريدة في مجالات هندسة الأنسجة والإصلاح السريري:

  • القدرة الحيوية الجيدة، غير سامة، غير مزعجة، وتسبب أقل الالتهابات. مينيل لآخرون آل. نعتقد أن الاستجابة الالتهابية لغشاء الحرير يساوي أو أقل من غشاء الكولاجين.
  • قوة الشد المرتفعة ومرونة.
  • نفاذية المياه والأكسجين مرتفعة.
  • يفضي إلى التصاق الخلايا والنمو.
  • عملية إعداد المواد الحريرية بسيطة ومريحة.
  • يتوفر الحرير بسهولة بكميات كبيرة.
  • يمكن امتصاص الحرير الفبرويين ببطء من قبل جسم الإنسان أو البيولوجي جزئيا، ومنتجات التدهور ليس لها آثار جانبية سامة على الأنسجة. مينيل لآخرون آل. وجدت أن الحرير فيبروين لديه خصائص ميكانيكية جيدة وهو سقالة ممتازة لهندسة الأنسجة العظمية. وقد وجدت الأبحاث المتعمقة أن نسيج ألياف الفبراة الحرير يؤثر على تطبيقه في الطب الحيوي. غشاء الحرير الفبرويين Nanofiber أكثر ملاءمة مثل سقالة هندسة الأنسجة من فيلم الفبروي الحرير والحرير الفبروي ستوكات. الغشاء الحريري الفبرويين nanofiber يمكن أن توجه أفضل تجديد أرنب الجمجمة.

2.2 المواد الطبية الجديدة

في السنوات الأخيرة، فإن البحث عن استخدام الحرير في الأوعية الدموية الاصطناعية، والجلد الاصطناعي أو الأوتار الصناعية أو الأربطة، والأدوية المضادة للضيق، وأجهزة استشعار تشخيص الأمراض وغيرها من المجالات كانت نشطة للغاية. حوران RL et al. أكد أن الحرير الدودة الحرير لديه قوة ميكانيكية عالية ودورة تدهور طويلة، وهو مناسب كبديل للأوتار أو الأربطة. Tamada y et al. وجدت أن النشاط المضاد للتخثر في سيريسين الكبريتين حوالي 1/10 إلى 1/20 من الهيبارين. يحتوي فيلم Fibroin الحرير على تطبيق جيد تطبيق جيد في تغطية وحماية الحروق أو الجروح الجلدية الأخرى، لكن ذوبانها في مجال المياه والخصائص الميكانيكية بعد التجديد غالبا ما تكون غير مستقرة بما فيه الكفاية. في ضوء هذا، لو تشيانغ وآخرون. [ 20 ] الأمثل عملية التحضير لفيلم الفبرورين الحرير، والحصول على فيلم الفبرو الحرير الخالص الذي تم الحصول عليه غير قابل للذوبان لديه خصائص ميكانيكية رطبة ممتازة، ويمكن أن تصل قوة الشد والمستطيل عند استراحة إلى 15.9 ميجا باسكال و 49.4٪ على التوالي. وبعد هوفمانز وآخرون. مستعملة Dextran، Peroxidase الفجل، و Lysozyme كمواد اختبار لإثبات أن فيلم الفبرخر الحريري لديه جدوى أعلى في مجال السكاريد وطبقة المخدرات البروتينية. كاتاياما وآخرون. أكد من خلال في المختبر وفي تجارب الجسم الحي يمكن استخدام الحرير الفبرويين كشركة حاملة مستدامة جيدة للأدوية Theophylline. بالمقارنة مع تكنولوجيا الطلاء العضوية التقليدية، من السهل تحضير تقنية الطلاء العضوية التقليدية، لا تلوث البيئة، ولا تلوث البيئة، غير ضارة لجسم الإنسان، ولديها آفاق تنمية واعدة.

2.3 المواد الهندسية الإنزيم

في Enzyme Engineering، يمكن استخدام الحرير كشركة حاملة لارتباك الإنزيم. باستخدام Sericin كشركة إنزيمة مجمعة يمكن أن تحسن بشكل كبير مقاومة الحرارة والمقاومة الكهربائية والاستقرار للإنزيم. إرفاق L-Asparaginase بالاستماعية لجزيئات سيريسين، قيمة KM للانزيم المتجمد الذي تم الحصول عليه هو أقل من 8 مرات من الانزيم غير المتأنق للرقابة، يتم توسيع نطاق درجة حرارة التفاعل المثلى بشكل كبير، ومقاومة التربسين أيضا بشكل كبير  المحسن. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم سيريسين أيضا كشركة حاملة غلوكوزيداز وأكسيداز الجلوكوز. تشو شيانجري وآخرون. وجدت أن نصف عمر التشغيل النصفي من الجلوكوز المتجمد مع الحرير الفبرويين حيث تم تمديد الناقل بشكل كبير، وكانت القدرة على مقاومة اليوريا كما تم تحسينها بشكل كبير. تشانغ yq et al. ربط L- الجلوتاميناز المتقدما بالتخلص من الفبرورين الذوبان للذوبان في الماء، والتي عززت بشكل كبير من الاستقرار الحراري للإنزيم، لفترة طويلة من عمر عمرها 30 ساعة، وتقلص بشكل كبير من عدم المناعة ونضاد الانزيم، والتفاعل بين الإنزيم و الركيزة تحسنت التقارب بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا استخدام الحرير فيبروين كشركة حاملة مثقوبة للأميليز أوكسيداز الجلوكوز، كاتالاز، البكتيناز، الأميليز، الجلوكواميلاز، Sucraze، Lipase، Sod.

2.4 BioreActor.

The Silkworm Bioreactor هو اتجاه بحث مهم في مجال الهندسة الحيوية في السنوات الأخيرة. من الناحية النظرية، من الممكن استخدام أساليب الهندسة الوراثية لجعل الديدان الحريرية يبصقون البروتينات الطبية عالية الجودة (مثل Interferon واللقاحات). قامت جامعة تشجيانغ بتطوير طريقة لإعداد المنتجات البيولوجية باستخدام Dioreactor Silkworm Bioreactor، والذي تم استخدامه في الإنتاج الواسع النطاق من المخدرات الهندسية الوراثية.

يجب التأكيد على أنه عندما يتم استخدام الحرير في مجالات المواد الغذائية ومستحضرات التجميل والأدوية والهندسة الحيوية، يجب إيلاء الاهتمام لسلامة المواد الحريرية. في الوقت الحاضر، يعتقد عموما أن بروتين الحرير غير سامة للجسم البشري ويحتوي على أي مسببات مسببة للحساسية تقريبا. عادة ما يتم إرفاق المعادن الثقيلة وغيرها من المواد العضوية التي قد تكون ضارة للجسم البشري فقط على سيريسين، والتي يمكن إزالتها بالكامل عن طريق الخروج أو عمليات خاصة أخرى. تعتقد مؤسسات البحث العلمي ذات الصلة أن الحرير الفبرويين هو مادة غير سامة من خلال اختبارات علم السموم الغذائية.

3. المواد الصناعية الخفيفة

3.1 ورقة الحرير

ورقة الحرير وورق البنوك هي مواد بروتينية جديدة من نوع الورق لا تلحق الضرر بمورفولوجيا الألياف الحريرية. لديهم خصائص إعادة معالجة ممتازة ولديها استخدامات مهمة في مجالات الحفاظ على الغذاء، والتحكم في تلوث الفورمالديهايد داخلي، وأمتصاص Trimethylamine، وناقلات المخدرات. لي ويكيان ويكيان وآخرون. درس عملية صنع ورقة الحرير بواسطة الطريقة الرطبة، وانتجت ورقة الحرير مع امتصاص ممتاز، نفاذية الهواء، مقاومة الماء، القوة الميكانيكية وإصلاحها.

3.2 مواد تنقية الهواء

بالإضافة إلى شكل ورقة من الحرير، يمكن أيضا استخدام الحرير لتنقية الهواء الداخلي في شكل بعض أسقالات الإنزيم المقلدة بشكل مصطنع أو شركات النقل. مجمع الانزيم التركيدي الاصطناعي ( CO2. ب C2. CSF، o o F هيا ب C2. CSF) أعدها ياو يو وآخرون. يمكن القضاء على رائحة الفصل بشكل فعال 3 sh و h. 2 س.

3.3 مواد العزل الكهربائي

لقد اكتشف الناس منذ فترة طويلة أن الحرير لديه خصائص العزل الكهربائي، وبناء على ذلك، منتجات العزل الكهربائي مثل أحزمة أمان الحرير، وحبل قمع القوس، وقد تم تطوير السلالم العازلة. باستخدام الحرير كمواد رئيسية، قام HAO XUDONG وآخرون بتطوير الحبال العازلة للعيش الذي يعمل مع خصائص قوية مقاومة للرطوبة، والتي يمكن استخدامها بأمان في ظل ظروف مثل الرطوبة العالية وحتى الرطوبة وتغمر الماء والمطر.

4. ملخص

في الواقع، بالإضافة إلى المواد الجديدة المذكورة أعلاه، لا تزال الاستخدامات الجديدة للحرير تتوسع. على سبيل المثال، يمكن أيضا استخدام الحرير في مجالات المواد المضادة للمواد الصقيع لمعدات التبريد، إضافات ملاط ​​للأسمنت لحقول النفط، وثبات التربة الرملية المالحة، والحياتية الحيوية، وحماة Bioenzyme. أبلغت شركة يابانية مؤخرا عن عدسة اتصال مصنوعة من الفبرويرين الحرير مع مؤشر الانكسار عند 1.69.

يمكن التنبؤ بأن البحث والتطوير لمواد الحرير الجديدة لن يفيد فقط تطور صناعة المواد، ولكن من المتوقع أيضا أن يعزز تقدم صناعة الحرير والصناعات الأخرى ذات الصلة. في المستقبل، يجب مواصلة البحث والتطوير للمواد الحريرية الجديدة.

في عملية البحث والتطوير لمواد الحرير الجديدة، يجب إيلاء القضايا التالية:

  • لا تحتاج فقط إلى دراسة مواد حريرية جديدة على نطاق واسع والاستخدامات الجديدة، ولكن أيضا تجربة إجراءات تجريبية واسعة النطاق بشكل فعال، وأخيرا تدرك الإنتاج الصناعي
  • في عملية البحث والتطوير من المواد الغذائية والمواد الكيميائية الحريرية، يجب تجنب الازدواجية المنخفضة. على سبيل المثال، على الرغم من أن العديد من الوحدات قد طورت الإضافات الغذائية المستندة إلى الحرير وتضافات مستحضرات التجميل، فإن القليل منها في الواقع في السوق على نطاق واسع. التحقيق في السبب، والبحث المتكرر على المستوى المنخفض هو سبب لا يمكن تجاهله؛
  • البحث والإنتاج وتطبيق مواد الحرير الجديدة هو هندسة نظام معقدة تنطوي على تخصصات متعددة، وغالبا ما يكون من الصعب إكمالها بنجاح من خلال الاعتماد فقط على الانضباط واحد. على سبيل المثال، على الرغم من أن Sericin عبارة عن مادة معدلة من الألياف الاصطناعية الواعدة، فمن المستحيل تقريبا تحقيق تصنيع المواد المعدلة من الألياف الاصطناعية تشبه السيريكين فقط عن طريق النسيج أو الصباغة والتشطيب. يجب أن تعتمد أيضا على علم الأحياء والهندسة الكيميائية والمواد وغيرها من التخصصات. التعاون والتعاون. من الضروري تعزيز البحوث المشتركة للتخصصات ذات الصلة، وتسعى جاهدة لوضع المزيد من المواد الحريرية الجديدة في ممارسة الإنتاج.