彩色蠶絲的性能應(yīng)用與發(fā)展前景

王夢熒 黃紅福 潘 悅 李珺懿 葛經(jīng)緯

（遼東學(xué)院，遼寧丹東118000）

1 彩色蠶絲的形成

2008 年12 月，世界首張蠶基因組精細(xì)圖譜在西南大學(xué)完成。通過轉(zhuǎn)基因手段的運(yùn)用，研究團(tuán)隊(duì)還成功開發(fā)出我國第一個轉(zhuǎn)基因新型有色繭實(shí)用蠶品種，培育成了一對色彩穩(wěn)定的新型綠色繭品種，完成了批量繅絲和繭絲性能鑒定。天然彩色蠶絲的遺傳受主基因控制，使其彩色繭絲的特性能夠固定下來，為育種和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。

目前彩色蠶繭主要利用2 種途徑獲得，一是利用現(xiàn)代育種技術(shù)；第二種是利用對桑蠶添食生物有機(jī)色素的方法獲得彩色蠶繭。

1.1 利用現(xiàn)代育種技術(shù)獲得彩色繭蠶品種

日本是世界上研究和開發(fā)彩色蠶絲較早的國家，早在20 世紀(jì)90 年代鐘紡公司為了提高蠶種廠雌雄蠶的分離效果，獲得了限性黃繭品種。蘇州大學(xué)通過基因重組法，將國內(nèi)外原始種優(yōu)良的彩色繭蠶基因轉(zhuǎn)移到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的白色繭上，選育出彩色蠶繭品種。浙江桐鄉(xiāng)市試養(yǎng)浙江大學(xué)動物科學(xué)院提供的彩色蠶繭品種也成功地獲得了彩色蠶繭[1]。

1.2 利用對桑蠶添食生物有機(jī)色素的方法獲得彩色蠶繭

在家蠶常規(guī)飼養(yǎng)的基礎(chǔ)上，在人工飼料或桑葉中添加經(jīng)過篩選和處理的各種生物有機(jī)色素，使蠶食后改變其絲腺著色性能，根據(jù)添食色素不同而呈現(xiàn)各種色彩，結(jié)出五彩繽紛的蠶繭。國內(nèi)外已有通過有色蠶繭品種改良方法或添食色素方法生產(chǎn)多種彩色繭及其生絲的報道。蘇州大學(xué)桑蠶研究所也自主研發(fā)出以紅、黃、藍(lán)三種基本色為主、多種復(fù)合色為輔的彩色蠶繭。安徽率先實(shí)現(xiàn)了人工添食生產(chǎn)彩色蠶繭的產(chǎn)業(yè)化[2]。

2 彩色蠶絲的性質(zhì)

家蠶的彩色繭主要有黃紅色繭系和綠色繭系兩大類。黃紅色繭系包括淡黃色、金黃色、桔黃色、肉色、粉紅色、銹色等各種繭色。綠色繭系包括淡綠、黃綠、綠色等。同彩色棉相比，彩色蠶絲的繭色鮮艷，但生絲黃色較艷，綠色較淡；水洗色澤穩(wěn)定，日曬易褪色，個體間及繭的內(nèi)外層稍有差異，對生產(chǎn)環(huán)境沒有特別的要求[3]。

天然彩色蠶絲分解自由基的能力很高，將彩色蠶絲制成衛(wèi)生用品、護(hù)理用品、內(nèi)衣或化妝品，都有很好的護(hù)膚作用。 天然黃色家蠶絲和普通白色家蠶絲的內(nèi)部孔隙較多而且空隙中存在大量的空氣，空氣是熱的不良導(dǎo)體，所以空隙越多，保暖性越好，纖維柔軟性也較好。天然黃色家蠶絲是優(yōu)質(zhì)多孔的天然蛋白質(zhì)纖維，其柔韌性、保暖性、吸放濕性和通氣性都更加優(yōu)異。

2.1 彩色蠶絲的防紫外線能力

天然彩色蠶絲有很好的紫外線吸收能力，國內(nèi)學(xué)者徐世清等通過用紫外線長時間照射蠶繭，發(fā)現(xiàn)繭內(nèi)的蠶蛹發(fā)育和羽化的蠶蛾及后代正常，但將蛹從繭內(nèi)取出后直接照射，蠶蛹會受到嚴(yán)重影響，羽化的蠶蛾及后代畸形多。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，桑蠶絲對于容易誘發(fā)基因突變、導(dǎo)致皮膚癌等癌變的280nm 波長左右的紫外線（UV-B）有很好的遮蔽和吸收作用，UV-B 的透過率不足0.5%，UVA 和IUV-C 的透過率也不足2%[4]。所以以天然彩色蠶絲為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品對紫外線有很好的吸收能力，同時彩色蠶絲中的絲膠具有抑制酪氨酸酶活性的特性，能有效抑制皮膚中黑色素的形成，故能有效地防止因環(huán)境污染引起人體內(nèi)發(fā)生氧化作用所造成的危害。

2.2 彩色蠶絲的抗氧化能力

生物在生命活動中，尤其是在不佳的生存環(huán)境中，多種活性氧自由基會不斷地產(chǎn)生，由于這些生物自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，生物的許多功能分子就會遭到破壞，因而會對機(jī)體產(chǎn)生一定的毒害。SOD（超氧化物歧化酶）是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，對人體不斷地補(bǔ)充SO，具有抗衰老的特殊效果。家繭彩色蠶絲的SOD 活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于棉纖維，其中綠繭絲的SOD 活性比棉纖維高30 倍，超過白繭絲近3 倍，SOD 能夠清除機(jī)體內(nèi)過量的自由基，使機(jī)體免受自由基毒害。所以將彩色蠶絲制成衣服或者化妝品，有很好的養(yǎng)膚作用，適合綠色健康的消費(fèi)市場需求。

2.3 彩色蠶絲的抗菌能力

類胡蘿卜素可以保護(hù)機(jī)體的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等不受侵害，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的活性和吞噬細(xì)胞的能力，除此之外類胡蘿卜素能有效地預(yù)防其他一些慢性疾病。在研究中發(fā)現(xiàn)天然彩色蠶絲的黃酮色素含量和類胡蘿b 素含量較高，其中黃色蠶絲黃酮色素含量比白色蠶絲高30%，類胡蘿卜素的含量是白色蠶絲的30 余倍。絹絲昆蟲的繭絲外層絲膠有很好的抗菌作用，繅絲時由于會保留部分絲膠，蠶絲也有很好的抗菌能力，其中彩色蠶絲的抗菌效果更好，這樣就使其織物具有良好的抗菌能力。天然彩色蠶絲能抑制黃色葡萄糖球菌、大腸桿菌等菌種的生長，并且對大多數(shù)菌種均有抑制功效，所以天然彩色蠶絲生產(chǎn)的服飾有很好的保健作用。

3 彩色蠶絲的應(yīng)用

彩色蠶絲織物具有良好的柔韌性、保暖性、吸放濕性、通氣性，獨(dú)特的紫外線吸收功能，抗氧化、抗菌的功能，并且天然彩色蠶絲的色素源于桑葉或蠶體內(nèi)自身合成，無毒無害。家蠶天然繭絲面料生產(chǎn)的衣物有很好的保健作用，是一種理想的貼身穿著衣料，可制成高檔內(nèi)衣。

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，彩色蠶絲作為一種生物性原料，與人體的角質(zhì)和膠原同為蛋白質(zhì)，結(jié)構(gòu)十分相似，具有良好的生物親和性。其織物具有良好的抗菌能力，富含18 種氨基酸，在醫(yī)學(xué)上可制成創(chuàng)面保護(hù)膜用于淺度燒傷、創(chuàng)傷和整形取皮區(qū)等皮膚缺損創(chuàng)面的治療并有助于皮膚細(xì)胞的再生繁殖。它還能調(diào)節(jié)人體血液循環(huán)和新陳代謝，對保持皮膚清潔、增強(qiáng)皮膚細(xì)胞活力、防止皮膚老化及人體白血球下降等具有特殊的保健功能。另外蠶絲還可用來制造藥用蛋白。

國內(nèi)也有研究人員以絲素用于多孔藥物載體、細(xì)胞培養(yǎng)基、人造皮膚等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)，開發(fā)了多孔絲素膜，改善了普通絲素膜的透氣、透濕性。另外絲素藥物緩釋材料可調(diào)節(jié)多孔絲素膜的孔尺寸和孔隙率。

4 彩色蠶絲的研發(fā)現(xiàn)狀

浙江花神與浙江大學(xué)應(yīng)用生物基因重組技術(shù)，導(dǎo)入家蠶彩色繭基因，采用現(xiàn)代育種技術(shù)，結(jié)合雜交組合、定向選擇等傳統(tǒng)育種技術(shù)，已選育出主要經(jīng)濟(jì)性狀達(dá)到現(xiàn)行夏秋蠶品種水平的天然彩色蠶繭實(shí)用蠶品種，研制出天然彩色絹絲開綿技術(shù)和天然彩色真絲制品試生產(chǎn)等原創(chuàng)性研究成果。西南大學(xué)蠶桑學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)研發(fā)出一種天然有色繭絲固色技術(shù)，解決了繅絲過程中蠶繭被氧化褪色的難題，開發(fā)出了紅、黃、藍(lán)、粉紅等40余個自然彩色蠶繭品種。鑫緣繭絲綢公司和蘇州大學(xué)共同承擔(dān)“家蠶天然彩色繭研發(fā)及產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目于2011 年1 月順利通過驗(yàn)收。該項(xiàng)目完成了全球最大的彩色繭種資源的保存與創(chuàng)新、天然彩色繭新品種的飼育和推廣，還破解了天然彩色繭深加工等關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了獨(dú)特的核心競爭優(yōu)勢。中國是世界蠶業(yè)發(fā)源地和生產(chǎn)中心，目前也是全球主要市場之一，繭絲綢產(chǎn)量占世界的近70%，國際貿(mào)易占世界的90%。

5 彩色蠶絲的發(fā)展與前景

天然彩色蠶絲產(chǎn)品是近百年來繭絲綢行業(yè)一直期盼的產(chǎn)品，對減少環(huán)境的污染、促進(jìn)人類健康、提升絲綢影響力具有重要意義，有巨大的發(fā)展前景。