彩色蠶絲的性能應用與發展前景

王夢熒 黃紅福 潘 悅 李珺懿 葛經緯

（遼東學院，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圖譜在西南大學完成。通過轉基因手段的運用，研究團隊還成功開發出我國第一個轉基因新型有色繭實用蠶品種，培育成了一對色彩穩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，為育種和生產創造了良好的條件。

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

1.1 利用現代育種技術獲得彩色繭蠶品種

日本是世界上研究和開發彩色蠶絲較早的國家，早在20 世紀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。蘇州大學通過基因重組法，將國內外原始種優良的彩色繭蠶基因轉移到高產優質的白色繭上，選育出彩色蠶繭品種。浙江桐鄉市試養浙江大學動物科學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色素的方法獲得彩色蠶繭

在家蠶常規飼養的基礎上，在人工飼料或桑葉中添加經過篩選和處理的各種生物有機色素，使蠶食后改變其絲腺著色性能，根據添食色素不同而呈現各種色彩，結出五彩繽紛的蠶繭。國內外已有通過有色蠶繭品種改良方法或添食色素方法生產多種彩色繭及其生絲的報道。蘇州大學桑蠶研究所也自主研發出以紅、黃、藍三種基本色為主、多種復合色為輔的彩色蠶繭。安徽率先實現了人工添食生產彩色蠶繭的產業化[2]。

2 彩色蠶絲的性質

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；水洗色澤穩定，日曬易褪色，個體間及繭的內外層稍有差異，對生產環境沒有特別的要求[3]。

天然彩色蠶絲分解自由基的能力很高，將彩色蠶絲制成衛生用品、護理用品、內衣或化妝品，都有很好的護膚作用。 天然黃色家蠶絲和普通白色家蠶絲的內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質多孔的天然蛋白質纖維，其柔韌性、保暖性、吸放濕性和通氣性都更加優異。

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，國內學者徐世清等通過用紫外線長時間照射蠶繭，發現繭內的蠶蛹發育和羽化的蠶蛾及后代正常，但將蛹從繭內取出后直接照射，蠶蛹會受到嚴重影響，羽化的蠶蛾及后代畸形多。實驗結果表明，桑蠶絲對于容易誘發基因突變、導致皮膚癌等癌變的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的產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境污染引起人體內發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境中，多種活性氧自由基會不斷地產生，由于這些生物自由基具有很強的氧化能力，生物的許多功能分子就會遭到破壞，因而會對機體產生一定的毒害。SOD（超氧化物歧化酶）是一種源于生命體的活性物質，能消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質，對人體不斷地補充SO，具有抗衰老的特殊效果。家繭彩色蠶絲的SOD 活性遠遠高于棉纖維，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 能夠清除機體內過量的自由基，使機體免受自由基毒害。所以將彩色蠶絲制成衣服或者化妝品，有很好的養膚作用，適合綠色健康的消費市場需求。

2.3 彩色蠶絲的抗菌能力

類胡蘿卜素可以保護機體的蛋白質和脂質等不受侵害，增強免疫系統的活性和吞噬細胞的能力，除此之外類胡蘿卜素能有效地預防其他一些慢性疾病。在研究中發現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，并且對大多數菌種均有抑制功效，所以天然彩色蠶絲生產的服飾有很好的保健作用。

3 彩色蠶絲的應用

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自身合成，無毒無害。家蠶天然繭絲面料生產的衣物有很好的保健作用，是一種理想的貼身穿著衣料，可制成高檔內衣。

在生物醫藥領域，彩色蠶絲作為一種生物性原料，與人體的角質和膠原同為蛋白質，結構十分相似，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，在醫學上可制成創面保護膜用于淺度燒傷、創傷和整形取皮區等皮膚缺損創面的治療并有助于皮膚細胞的再生繁殖。它還能調節人體血液循環和新陳代謝，對保持皮膚清潔、增強皮膚細胞活力、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。

國內也有研究人員以絲素用于多孔藥物載體、細胞培養基、人造皮膚等生物醫學領域為目標，開發了多孔絲素膜，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節多孔絲素膜的孔尺寸和孔隙率。

4 彩色蠶絲的研發現狀

浙江花神與浙江大學應用生物基因重組技術，導入家蠶彩色繭基因，采用現代育種技術，結合雜交組合、定向選擇等傳統育種技術，已選育出主要經濟性狀達到現行夏秋蠶品種水平的天然彩色蠶繭實用蠶品種，研制出天然彩色絹絲開綿技術和天然彩色真絲制品試生產等原創性研究成果。西南大學蠶桑學重點實驗室，已經研發出一種天然有色繭絲固色技術，解決了繅絲過程中蠶繭被氧化褪色的難題，開發出了紅、黃、藍、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共同承擔“家蠶天然彩色繭研發及產品產業化”項目于2011 年1 月順利通過驗收。該項目完成了全球最大的彩色繭種資源的保存與創新、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鍵技術難題，形成了獨特的核心競爭優勢。中國是世界蠶業發源地和生產中心，目前也是全球主要市場之一，繭絲綢產量占世界的近70%，國際貿易占世界的90%。

5 彩色蠶絲的發展與前景

天然彩色蠶絲產品是近百年來繭絲綢行業一直期盼的產品，對減少環境的污染、促進人類健康、提升絲綢影響力具有重要意義，有巨大的發展前景。