出品：科普中国
制作：北京大学药学院 吴一波 山东大学口腔医学院贾淑娴
监制：中国科学院计算机网络信息中心
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（图片来源：图虫创意）
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？
牛奶中含有丰富的蛋白质（图片来源：图虫创意）
● 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(FAO／WHO)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。
（图片来源：作者制作）
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。
（图片来源：作者制作）
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。
（图片来源：作者制作）
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。
（图片来源：作者制作）
此外，还有研究结果提示丝胶可能通过调节DM时海马GH和GHR的表达，进而通过改善海马GH-GHR／IGF-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。
参考文献：
董雪, 盛家镛, 邢铁玲,等. 丝胶蛋白的研究与应用综述[J]. 丝绸, 2011, 48(12):16-21.北大核心
杨振军, 刘东慧, 宋成军,等. 结缔组织生长因子在糖尿病大鼠肾脏损伤中的作用及丝胶的干预效果[J]. 中国老年学杂志, 2014(24):6994-6996.北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
侯丽娜, 陈程, 刘东慧,等. 丝胶对2型糖尿病大鼠肝脏肝细胞核因子-4α表达的影响[J]. 中国老年学杂志, 2015, v.35(8):2140-2142 北大核心 CSCD CA CBST
李东哲, 王丹丹, 史硕,等. 丝胶对糖尿病大鼠海马生长激素及其受体表达的调节作用[J]. 中国老年学杂志, 2018(1).CSTPCD
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