概述【1】
80年代初在日本首先出現(xiàn)了第二代含絲化妝品—絲素肽，這類化妝品添加的是絲素水解產(chǎn)物，其平均分子質(zhì)量為500-10000 D，為水溶性的絲多縮氨酸，絲素肽的分子結(jié)構(gòu)是螺旋型，具有特殊的超微結(jié)構(gòu)。絲素肽是絲素蛋白的水解產(chǎn)物， 分子量較低，它既有絲蛋白原有的優(yōu)良特性，又有許多新的用途，具有很好的開發(fā)前景。
含有十多種人體必需的氨酸，其中的絲氨酸、賴氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸以及組氨酸極易詖肌膚吸收，故能常保皮膚柔嫩、白晰、滋潤、有彈性，對預(yù)防皮膚哀老有特效。絲多縮氨酸能抑止路氨酸酶的活性，從而十分有效地控制皮膚中黑色素的形成，能使皮膚常保潔白無瑕。絲肽具有天然良好的吸溫放濕性能，對治療皮膚燥裂，皮膚瘙癢，妊娠搔癢，皮膚損傷愈合，抵御日光輻停和嚴(yán)寒傾襲等有顯著效果。本品是制造化妝品的原料。在化妝品中的添加量為3—5％。
制備方法【2】【3】【4】
絲素肽的制備方法主要有:鹽解、酸解、堿解、酶解等。
各種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和不足。鹽溶液降解可得到分子量在數(shù)萬的絲蛋白，由于仍屬于大分子蛋白而影響其吸收和營養(yǎng)價值;酸水解可使絲素蛋白充分水解，但使色氨酸全部破壞，絲氨酸、酪氨酸和蘇氨酸部分破壞;堿水解引起消旋作用，從而降低營養(yǎng)價值;酶水解反應(yīng)條件溫和對氨基酸破壞小而成為降解絲蛋白的最有前途的方法，但目前報道的酶解所采用的植物蛋白酶、動物蛋白酶和微生物酶的水解效率都不高。
綜合以上制備絲素肽方法的優(yōu)點(diǎn)和不足， 我們應(yīng)該根據(jù)不同的需求按照不同的方法來制備絲素肽， 也可以結(jié)合以上的制備方法綜合處理， 以制備出符合要求的絲素肽。
1. 硫酸水解絲素
絲素肽制備的工藝流程：
廢絲或繭殼→脫膠→水解→除鹽→脫色→過濾→干燥→絲素肽。
脫膠處理：
將繭殼或廢絲按浴比1∶50 放入溫度為98～100℃的一定質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)的Na2CO3 溶液中，脫膠處理2～3次，每次30min；Na2CO3 的質(zhì)量-體積分?jǐn)?shù):次脫膠為0.1%，第二次脫膠為0.05%，脫膠后用水充分洗滌，離心機(jī)脫水，反復(fù)2～3 次。采用苦味酸胭脂紅溶液檢測脫膠是否完全( 絲膠被完全除去，樣品被染成黃色；絲膠未脫盡，胭脂紅將絲膠染成紅色)，若絲膠未脫盡，則重復(fù)第2 次脫膠工藝。
絲素的水解：
將脫膠后的絲素纖維按浴比1∶10 放入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液中一定時間， 保持微沸回流( 油浴:120℃)，進(jìn)行絲素纖維的水解。硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別取20% 和30%；時間6、9、10h。用雙縮脲反應(yīng)，檢測絲素水解液是否大部分是氨基酸和少量二、三肽。
絲素水解液的除鹽：
由于水解的絲素液( 絲素肽溶液) 中含有大量的SO42- 離子，必須將其除去。本研究采用設(shè)備簡單、操作容易、費(fèi)用低廉的間接去除法—沉淀分離法。在水解得到絲素肽溶液中加入一定量的CaCO3，產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，放置一定時間，使其充分反應(yīng)和沉降，用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，除去沉淀物即除去硫酸根離子，得到絲素肽溶液。
由于CaCO3 用量的多少影響到SO42-去除率的高低，為了考察CaCO3 用量對SO42-去除率的影響，取CaCO3 與H2SO4摩爾比分別為1∶1、1∶1.1、1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4、1∶1.5。用EDTA滴定法測定除鹽后的絲素肽溶液中SO42-的殘留量。
脫色：
在除鹽后的絲素肽溶液中加入一定量的活性炭，活性炭加入量為脫色液的5%～10%，脫色溫度為70℃，在攪拌狀態(tài)下脫色時間2h，再用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，獲得絲素肽清液。脫色效果通過在721 分光光度計上測定透光率獲得。測量波長為530nm，參比溶液為去離子水，其透光率設(shè)定為100%。
絲素肽溶液的干燥：
溶液的干燥方法主要有噴霧干燥法、冷凍干燥法和烘箱烘干法等。由于實(shí)驗條件的限制，本研究使用恒溫烘箱干燥絲素肽，溫度為80、100℃。
2. （1）以下腳蠶繭或廢蠶絲為原料，用0．3％一1．0％(w/v)的Na：CO，溶液精煉。
（2）用20％一60％(w/w)的CaCl2溶液在50℃一140℃溶解。
（3）溶絲液在pH2．5—12．0，30℃一80。C下進(jìn)行酶水解反應(yīng)，控制水解度DH為5％一25％。
（4）反應(yīng)結(jié)束后滅酶，離心、過濾，得濾液即酶解液。
（5）酶解液用納濾膜進(jìn)行納濾脫鹽，在脫鹽過程中不斷加水稀釋料液。
（6）脫鹽后的料液濃縮后進(jìn)行噴霧干燥即得產(chǎn)品絲素肽粉末。
該方法對傳統(tǒng)的酶水解法制備絲素肽的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，即絲素溶液先不脫鹽，而是先進(jìn)行酶解反應(yīng)，然后再納濾脫鹽。
絲素肽的開發(fā)應(yīng)用【5】【6】
1. 化妝品方面
絲素肽中含有18 種氨基酸(如表1 所示)。
其中有一些是人體必需且又不能自身制造的，因此能為皮膚、頭發(fā)提供必要的營養(yǎng)成份。有實(shí)驗表明相對分子質(zhì)量在1000 ～ 2 000Da之間時，絲素肽容易被頭發(fā)吸收且不易被水洗去。而且絲素肽與頭發(fā)中角蛋白結(jié)構(gòu)極為相似，對頭發(fā)有較高的親合性，可滲透進(jìn)入毛發(fā)的皮質(zhì)層起到營養(yǎng)和修復(fù)損傷的作用，并可增加頭發(fā)彈性、柔軟性及保濕性，使頭發(fā)具有光澤，易于梳理，飄逸美觀[(如表2 所示)。
同時，絲素肽不僅是天然的調(diào)濕劑，而且相對分子質(zhì)量在300～800Da之間時，其營養(yǎng)要素可透過皮細(xì)胞的間隙和腺體而被吸收，從而改善了肌膚營養(yǎng)，增強(qiáng)皮膚細(xì)胞活力和彈性，促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，可防止皮膚龜裂和化學(xué)損害作用。不論對正常皮膚還是有傷痕的皮膚，用絲素肽涂抹均未發(fā)生紅腫現(xiàn)象，說明絲素肽對正常或擦傷皮膚無異常刺激過敏反應(yīng)。還有實(shí)驗表明絲素肽也有抑制黑色素形成，保持皮膚嫩白的作用(如表3 所示)。
蠶血中含有酪氨酸與酪氨酸酶，當(dāng)?shù)S色蠶血從蠶體流出時，在日光作用下很快生成黑色素，這一作用可以認(rèn)為與皮膚中黑色素生成相類似。它與化妝品原料相溶性好，沒有不良化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，可應(yīng)用于各類高檔化妝品之中。是一種最新的營養(yǎng)、護(hù)發(fā)、護(hù)膚的高級化妝品添加劑。
2. 紡織加工方面
絲素肽可作為絲綢染色中的緩染劑，又可作為滌綸織物的親水保濕整理劑。據(jù)研究因滌綸織物的缺點(diǎn)是吸濕透氣性差，極易產(chǎn)生靜電，而絲素肽是一種含有許多親水性基團(tuán)的氨基酸縮聚物。滌綸織物表面經(jīng)絲素肽液整理后，絲素肽發(fā)生自交聯(lián)粘附在織物表面。從而大大改善滌綸織物的吸濕透氣性和抗靜電性能， 顯著地改善穿著舒適性和防止靜電的危害。
3. 在食品工業(yè)方面的應(yīng)用
據(jù)有關(guān)實(shí)驗表明，絲素肽富含人體所需的必需氨基酸，又是一種純蛋白，對絲素肽的最新研究發(fā)現(xiàn)，絲素肽在某種程度上有控制血糖的量、降低膽固醇和促進(jìn)酒精分解代謝的作用，對自身免疫性疾病有很好的防治作用。因此，在食品，飲料方面應(yīng)用價值高。目前，已有用相對分子量小于10000Da 的絲素肽，制成了含絲素肽3 %、pH 值5 .5 的保健絲素肽飲料。國內(nèi)在這方面正在進(jìn)一步的探索研究之中，不久它將會以嶄新的面目，美味可口的保健食品呈現(xiàn)在人們面前。
4. 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用
隨著絲蛋白的醫(yī)藥醫(yī)療方面的功能的不斷研發(fā)， 絲素肽的價值也逐漸體現(xiàn)出來。它在醫(yī)藥醫(yī)療方面的應(yīng)用不容忽視。
5. 絲素肽的抗菌作用
根據(jù)有關(guān)報告，將蠶絲水解成絲肽， 經(jīng)自然空氣中放置和接種大腸桿菌測試， 結(jié)果顯示均有抗菌作用。添加家蠶絲素肽在濃度為5 % 時，沒有菌落生長。由此可見絲素肽對于空氣中的雜菌，有抑制作用。由于絲素肽具有抗菌的特性，因此可以用于抗菌藥物等的開發(fā)利用。
6. 制成藥物緩釋制劑
更有實(shí)驗表明絲素肽能有效地放慢經(jīng)皮膚吸收藥物的藥力釋放速度及抑制某些揮發(fā)性成分的蒸發(fā)損失，從而提高藥效。而且絲素肽有促進(jìn)皮膚組織再生，促進(jìn)傷口愈合的作用。在試驗時觀察到有傷痕的皮膚，涂抹絲素肽后的皮膚傷口愈合時間比涂抹生理鹽水要縮短，這說明絲素肽對傷口愈合效果十分顯著。因此絲素肽可以作為良好的藥物緩釋制劑。
7. 在醫(yī)療方面的應(yīng)用
絲素處理得到的相對分子質(zhì)量在10000Da 以上的絲素肽成膜性好，可以制成絲素蛋白膜，可用于作為制造隱形眼鏡、人造皮膚、人工角膜等。如在絲素溶液干燥成膜過程中加入具有抗血凝固性能的藥品，可制造人造血管等等。這些研究已取得突破性進(jìn)展。根據(jù)報道用絲素膜作固化酶的載體己進(jìn)入實(shí)用階段，目前還有用絲素膜做成生物傳感器，用以測定糖尿病人的血糖值等。
開發(fā)展望【7】
以上只是絲素肽的部分作用和功能， 還有許多未知的功能有待開發(fā)利用。還可將絲素肽進(jìn)行改性處理獲得更多功能的研究。目前已有人將絲素肽制成的絲素膜進(jìn)行硫酸化處理得到抗凝血的絲素膜， 并結(jié)合這種膜研制出一種抗凝血的神經(jīng)支架。隨著絲素肽多功能、新用途的不斷開發(fā)， 將蠶絲的新應(yīng)用又推動一大步， 從而帶動蠶絲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 全國進(jìn)出口產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格匯編 續(xù)集，第361頁
[2] 謝瑞娟，李明忠，盧神州,黃旭，潘定，絲素肽的制備，2008.02，絲綢，第18頁
[3] 李巖亮,劉穎，賈延華,硫酸水解制備柞蠶絲素肽的研究,遼寧絲綢,2004.04，第8頁
[4] 國家知識產(chǎn)權(quán)局專利復(fù)審委員會編，專利復(fù)審和無效審查決定選編 2005 醫(yī)藥，知識產(chǎn)權(quán)出版社，2009.01，第90頁
[5] 夏邦旗，絲素肽和絲素粉的提取及其系列化妝品的配制，適用技術(shù)市場，1994.11，第15頁
[6] 付田霞，蘇瑛，化妝品添加柞蠶絲素粉后的抑菌能力，安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006.08，第1670頁
[7] 李圣春，張學(xué)松，徐水，絲素肽開發(fā)應(yīng)用及其前景，蠶學(xué)通訊，2008.12，第42頁