通过合成蜘蛛丝成为可生物降解胶水的替代品
【通过合成蜘蛛丝成为可生物降解胶水的替代品】科学家已经成功地生产了合成蜘蛛丝，从而创造了一种新的可生物降解的胶水替代品 。
曼彻斯特大学的研究人员发现，他们自制的合成蜘蛛丝胶和市售的胶粘剂一样有效，并且对环境无害 。
这种胶水是通过哄骗无害细菌生产除正常蛋白质外的蜘蛛丝制成的 。然后细菌可以被喂食糖和营养，通过发酵产生蜘蛛丝胶 。该过程类似于啤酒的发酵，但是用蜘蛛丝胶代替酒精 。
今天发表在《今日材料生物》杂志上的研究表明，蜘蛛丝胶被发现特别适合将玻璃粘合在一起，初始粘合强度等级为6.28，而商用特种玻璃胶的强度为11.9 。新的突破为每年价值数十亿美元的行业打开了一系列可持续替代方案的大门 。
负责这项研究的曼彻斯特生物技术研究所的Aled Roberts博士说：“我们发现了粘附的机制是由于蛋白质的解折叠并重组为致密的氢键结构（富含β-折叠）的缘故。这很有趣，因为已经证明，天然蜘蛛丝会随着蜘蛛旋转其丝而经历类似的转变，变成富含β-折叠的结构，并且被理解为是使蜘蛛丝如此坚韧的原因 。氢键密集的网络 。”
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在开发合成粘合剂之前，通常将天然蛋白质用作胶水 。在我们开发出用原油制备粘合剂的化学合成方法之前，胶原蛋白（来自动物蹄），酪蛋白（来自干酪）和面筋（来自谷物）都被用作胶水 。
如今，基于蛋白质的胶水已几乎完全被合成替代品所取代，合成替代品的生产规模巨大，2010年全球市场总值达410亿美元 。这种以石油为原料的工业过程对全球温室气体和挥发性有机化合物的排放做出了巨大贡献（ VOCs），因此需要替代方法 。
这些发现将有助于其他蛋白质基胶粘剂的设计和配制，进一步优化后，它们可以与商业原油衍生胶粘剂竞争，并为我们提供可再生，可生物降解和绿色的胶水 。
许多生物产生专门用于粘附的专门蛋白质 。贻贝会产生一种基于蛋白质的强力胶，使它们能够粘在潮间带粗糙的光滑岩石上 。蜘蛛还生产坚韧的基于丝绸的胶水，它们用于捕获网中快速移动的昆虫 。
随着世界从化石燃料过渡到可再生能源的未来，人们越来越需要用更绿色的替代品来替代富含CO2的原油衍生胶 。一种选择是回到基于蛋白质的胶水，可以使用合成生物学的工具来设计和优化其蛋白质的特性 。
与合成原油衍生的胶粘剂不同，这些基于蛋白质的胶粘剂将是水基的，无毒的，可生物降解的并且对环境没有持久性 。它们也将在良性条件（环境温度和压力）下生长，并可以通过无化石燃料的绿色合成路线生产（通过类似于啤酒发酵的过程） 。
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