يتكون الحرير بشكل أساسي من مكونين أساسيين: الليفين والسيريسين.
فبروين(70%-80%): باعتباره المكون الرئيسي للحرير، فهو يتكون من 18 حمضًا أمينيًا، من بينها الجلايسين والألانين والسيرين الأكثر وفرة. هيكله الجزيئي يشبه السلسلة-، ويشكل -مناطق بلورية منتظمة ومناطق غير متبلورة متصلة بروابط هيدروجينية، مما يمنح الحرير خصائص النعومة والصلابة وامتصاص الرطوبة.
الوظائف الأساسية
الدعم الميكانيكي: يمنح الترتيب الجزيئي الكثيف لبنية الورقة -الألياف قوة وصلابة عالية، مع معدل استطالة يتراوح بين 15% إلى 25%، مما يجعل الحرير مقاومًا للكسر والتمدد.
التوافق الحيوي: غير-سام وغير-مهيج، ويمكن أن يتحلل ويمتصه جسم الإنسان، ويستخدم على نطاق واسع في المواد الطبية الحيوية.
امتصاص الرطوبة والتهوية: توجد مسام صغيرة بين السلاسل الجزيئية، والتي يمكنها امتصاص الرطوبة من الهواء وطرد الرطوبة بسرعة، مما يحافظ على جفاف الأقمشة.
سيريسين(20%–30%): بروتين كروي -قابل للذوبان في الماء يلتف حول الجزء الخارجي من الفيبروين. تتميز بلزوجة قوية وتعمل على ربط خيوط الحرير الفردية لتشكيل طبقة الشرنقة. السيريسين غني أيضًا بالأحماض الأمينية، وخاصة المحبة للماء.
الوظائف الأساسية
الترابط والحماية: أثناء عملية غزل دودة القز، يقوم السيريسين بربط ولف خيطين من الليفين في خيط حريري كامل، مع حماية الليفين الداخلي من التلف الذي تسببه الكائنات الحية الدقيقة الخارجية.
فعالية-العناية بالبشرة: يتمتع بخصائص ترطيب وتشكيل غشاء- ممتازة، والتي يمكن أن تشكل طبقة واقية على سطح الجلد للاحتفاظ بالرطوبة وتحسين جفاف الجلد. وفي الوقت نفسه، يمكنه تعزيز تكاثر خلايا الجلد، مما يجعله مكونًا شائعًا في المواد الخام التجميلية.
خصائص مضادة للجراثيم: يحتوي التيروزين الموجود في السيريسين على نشاط مضاد للجراثيم معين، والذي يمكن أن يمنع نمو البكتيريا الشائعة مثل الإشريكية القولونية والمكورات العنقودية الذهبية.
التطبيقات الرئيسية للحرير
صناعة النسيج التقليدية: مجال تطبيق الحرير الأكثر أهمية، ويستخدم في تصنيع الأقمشة الحريرية والملابس عالية الجودة ومنتجات المنسوجات المنزلية. من بينها، يعتبر حرير التوت من أعلى مستويات الجودة، ويستخدم غالبًا في الملابس الراقية والسلع الفاخرة.
صناعة الأغذية: يكمن جوهرها في الاستفادة من الخصائص الغذائية والنشاط الوظيفي لببتيدات بروتين الحرير-المتحللة. وقد تم تطبيقه في الأغذية الصحية، والمضافات الغذائية الوظيفية، والمنتجات الغذائية الخاصة، وما إلى ذلك، ويمكن أن تكمل الأحماض الأمينية التي يحتاجها الجسم البشري.
صناعة التجميل والعناية بالبشرة: يمكن استخدام الحرير مباشرة في منتجات العناية بالبشرة مثل أقنعة الوجه الحريرية، ومناشف تنظيف الوجه الحريرية، وجوهر بروتين الحرير.
فيما يتعلق بالمواد الخام، يمكن تحلل الفيبروين والسيريسين إلى-ببتيدات جزيئية صغيرة وإضافتها إلى الكريمات والمستحضرات والشامبو وما إلى ذلك، لتعزيز تأثيرات الترطيب والإصلاح.
الصناعة الطبية الحيوية: يمكن استخدام الحرير كمواد استهلاكية طبية، بما في ذلك خيوط الحرير القابلة للامتصاص، وضمادات الجروح، وسقالات القرنية الاصطناعية، ومواد إصلاح أنسجة العظام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام البنية المسامية للفيبروين لتصنيع-حاملات دوائية ذات إطلاق مستدام، مما يحقق إطلاقًا مستهدفًا وطويل الأمد-للدواء.