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从废水到变成宝是什么感受?丝胶:天生我材必有用

作者:吴一波 贾淑娴 来源:科普中国 原标题:从废水到变成宝是什么感受?丝胶:天生我材必有用

  丝胶是什么?正所谓“天生我材必有用”,丝胶是一个废水沟里发掘出来的财富,虽然它在江湖虽然很少留下名字,但在医疗、美容、食品、高新材料等行业发挥着巨大作用。近几年,对于丝胶在治疗糖尿病方面中的研究也在如火如荼的进行。

华丽的丝绸

  丝胶从哪里来?

  答案是蚕丝。蚕丝主要有两种成分组成,丝素和丝胶。丝素是一种坚韧的蛋白,占蚕丝纤维的70%-80%,主要用于制作绸缎,也可以用于制作丝素面膜,这也是蚕丝一直以来的主要用途。丝胶与丝素是同根生,命运却是云泥之别。丝织物到了染色、整理工序时需要将丝胶全部脱净,很长一段时间里,丝胶一直被缫丝厂当做废水排除,直接排放流入河道会消耗水中的溶解氧,使水体丧失自净能力,破坏人类生态环境,而以往很多工厂都是将丝胶污水作为环境污染物处理。丝胶的功效一直被埋没,没有得到大家的重视。后来,由于废水中含有大量的蛋白质,造成了严重的水污染。或许是福祸相依,大家从简单地抛弃丝胶转变为如何提取和利用丝胶,从此丝胶的功用不断发掘,在化妆品、医药等领域大放异彩,如今丝胶不再是一文不值,也不再是工业的死角,一路逆袭。生丝是桑蚕茧缫丝后所得的产品,含有20%的丝胶,很久以来为了提高生丝的柔软度,使之具有更好的编织性,大家总会千方百计地想除去生丝中的丝胶。而在21世纪初,丝胶的价格已是生丝的两倍。

  丝胶都有哪些用处呢?

  ● 食品添加剂

  丝胶作为一种食品添加剂具有得天独厚的条件。

  首先,丝胶是一种蛋白质,富含18种氨基酸,其中人体必需的8种氨基酸含量高达20%。在一般食品中无法获得如此高的含量,而且丝胶所含的氨基酸比例符合联合国粮农组织和世界卫生组织(FAOWHO)所规定的营养食品中氨基酸标准模式,是补充人体需要的优质营养来源。

  其次丝胶具有优秀的抗氧化功能,可以消除人体内过量的氧自由基,有研究表明,丝胶可以抑制脂肪中氧化酶的活性,这对延长含脂肪类产品的保质期具有很重要的实用意义,特别是延长乳制品的保质期具有很大的实用价值和商用价值。

  不仅如此,丝胶还能促进肠道对锌、铁、镁、钙等微量元素的吸收,这使得丝胶可以用于保健产品的开发。另外,丝胶的出现,对于想减肥的人是一个福音。丝胶可以阻止氧化酶的分解,具有抗便秘、抗肥胖和抗肿瘤的作用,有助于改善人体生理功能,增强身体健康,因此利用丝胶来开发减肥食品亦具有很好的实用价值。

  同时,丝胶的应用也能够为美食加分,用丝胶制成的凝胶状果冻,口感丝滑,柔软,在日本很受欢迎。

  ● 化妆品添加剂

  丝胶也是化妆品添加剂的主要成分之一。

  首先丝胶是一种理想的天然保湿因子,因为丝胶在组成上与肌肤的NMF氨基酸相似,所以丝胶添加到化妆品中可以为肌肤提供NMF氨基酸,随着外界环境变化,皮肤可以很好地保持水分。

  此外,丝胶还有防晒美白的效果。酪氨酸酶可以使皮肤角蛋白中的酪氨酸氧化生成黑色素,紫外线可以促成这一反应,所以经过日晒容易变黑。而丝胶可以抑制酪氨酸酶的活性,从而有效地抑制黑色素的形成,使肌肤保持洁白。

  不仅如此,丝胶还可以抗氧化,延缓皮肤衰老。随着年龄增长,皮肤中的氧自由基会增多,从而逐渐生成皱纹,而丝胶可以消除氧自由基,有很好的抗衰老作用。

  ● 功能性的生物材料

  丝胶也可以用于制作功能性的生物材料。

  因为丝胶是一种蛋白质,富含多种营养氨基酸,所以受到了微生物的青睐。对于微生物,丝胶或许是一顿丰盛的大餐。而且,微生物可以很好地附着在丝胶上并且增殖。所以,利用丝胶的这些优良特性,可以将丝胶添加到某些高分子材料中,这些材料就可以被微生物降解,这样就可以避免造成污染。

  以此为基础,丝胶也可以用于开发环保的一次性餐具,从而带来很好的环保效益和经济效益。丝胶不仅可以被微生物降解,也具有很好地抗冻特性。利用这一特点,可以用丝胶制成防冻材料,覆盖在机器上可以保护设备,还可以涂在皮肤上,避免在极度寒冷的条件下冻伤,也可以用于除去公路上的积雪,所以,丝胶在开发新型材料方面具有很大的发挥空间。

  ● 治疗糖尿病

  除了上面几种典型的应用外,科研人员也在不断地发掘丝胶的新功能。

  近几年,科研人员不断探索丝胶在治疗糖尿病中的作用和机制,已取得一定的成果。比如丝胶可通过下调糖尿病大鼠肾脏 CTGF的表达,恢复肾脏细胞外基质代谢的平衡,从而发挥对糖尿病肾脏损伤的保护作用。

  也有研究表明丝胶可明显降低糖尿病模型大鼠肝脏HNF-4α蛋白和mRNA的表达,表明丝胶可通过下调糖尿病鼠肝脏HNF-4α的表达,保护糖尿病时的肝脏损伤。


  此外,还有研究结果提示丝胶可能通过调节DM时海马GHGHR的表达,进而通过改善海马GH-GHRIGF-1轴的功能改善学习记忆能力。所以,丝胶如同一个巨大的宝库,等待我们不断去探索、去发现。

  丝胶以其独特的优良性能,用途不断被发掘和延伸,相关的产品层出不穷,现已广泛应用在织物后整理涂层、化妆品添加剂,以及食品、医药、功能性生物材料还有临床医疗。丝胶就这样从废水中完成了完美逆袭。

  不论你是科研人员,还是从事其他工作,发掘新事物的新功能,甚至变废为宝,不仅会带来经济效益,也会达到环保的目的。新能源、新材料的发现会帮助我们建成更加美丽的地球村。

文章原载于科普中国 2018年11月22日 从废水到变成宝是什么感受?丝胶:天生我材必有用 来源:科普中国-科普融合创作与传播

文中配图来自网络。

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丝胶,废水

编辑:木樨

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