




絲綢,即是桑蠶的絲,經(jīng)過復(fù)雜的編制工藝后,做成的有獨特手感和光澤的服裝布料。在工業(yè)時代之前,絲綢是流通全世界的重要國際貿(mào)易物資,拜占庭帝國的人們曾經(jīng)把絲綢看作“軟黃金”,一度將絲綢作為對外貿(mào)易的貨幣來使用。
因此,當有人跟你說用絲綢來給食物保鮮,你的第一反應(yīng)可能是:這人瘋了吧!
美國塔夫茨大學的絲實驗室將蠶絲作為生物解決方案,以應(yīng)對許多技術(shù)挑戰(zhàn),就像進入精細織物的絲一樣,實驗室中使用的絲來自蠶繭,但它的加工方式跟絲綢不一樣,可以將其分解為纖維蛋白基。
塔夫茨大學的研究人員已經(jīng)將這種基底制成了各種有用的材料,從人造皮革到光學傳感器,再到可以在水下使用的膠水。絲蛋白的一種用途已經(jīng)在食品領(lǐng)域找到了立足點:作為一種可食用的涂層,有助于延長多種食物的保質(zhì)期。
絲實驗室的主任費倫佐·G·奧梅內(nèi)托(Fiorenzo G.Omenetto)稱:“我們不是把纖維織成衣服,而是把纖維溶解成液體,將這種液體轉(zhuǎn)化為各種材料。它們可以被加工成類似塑料、涂層、塊或海綿的成品,甚至可以變成電子產(chǎn)品的零件。它是一種非常好的水性蛋白質(zhì),而且非常生物友好,你可以吃它,也可以植入它,沒有任何有害影響。”
奧梅內(nèi)托曾經(jīng)在實驗室里做血液分析時,不經(jīng)意間把蠶絲覆蓋在血液樣本上,幾個月后,他們發(fā)現(xiàn),血液樣本沒有變成棕色,沒有發(fā)生預(yù)期中的變質(zhì)效果,而是仍然保持著鮮紅色,因此他們注意到了蠶絲覆蓋物的保質(zhì)效果。
研究人員在《科學報告》上發(fā)表了一項研究,描述了如何在草莓和香蕉上涂上蠶絲纖維涂層,并將其置于室溫下。與無涂層的水果相比,草莓在一周后仍然是紅色和結(jié)實的,香蕉沒有變黑和過熟?;旧?,蠶絲纖維涂層首先會使得水果表面變濕潤,當它變干后,它會形成一層非常薄的薄膜,厚度大約是頭發(fā)直徑的五分之一,而且透明無味,它起到保護屏障的作用,還能讓空氣分子自由地進出。
蠶絲纖維涂層把一些東西擋在外面,同時又把一些東西擋在里面,這取決于要保鮮的食物,比如像草莓這樣的水果,你可能想保持水分,但不想讓病原體進入,研究人員就可以調(diào)節(jié)不一樣的涂層涂敷方式,達到獨特的滲透性。
在全球范圍內(nèi),人們都因為不能很好地給食物保鮮,浪費了驚人數(shù)量的食物,每年浪費的食物超過10億噸,這種能給食物保鮮的涂層會產(chǎn)生積極影響。無論是在沒有冷藏設(shè)備的地方更容易保存食物,還是在商店里延長食物的保質(zhì)期,還是在家里保持食物的新鮮時間,蠶絲纖維涂層都能做到,這樣我們就不會把它們?nèi)拥?,最終還能減少碳排放。
但是,吃這些蠶絲纖維,對人體有影響嗎?水解絲和粉狀絲作為食品添加劑在世界各地已經(jīng)使用了很長一段時間,它們是非常強大的抗氧化劑或很好的膳食補充劑,純化和重組的絲蛋白,在人體內(nèi)是惰性的,因此不會對人體健康產(chǎn)生負面影響。
對此,很多人也許會反對昆蟲制品。但是,在世界上的一些地區(qū),人們吃蟋蟀,很多食物中的色素或添加劑也是來自昆蟲,比如胭脂紅就是來自墨西哥的一種寄生在仙人掌上的小蟲子。很多時候我們在知情或不知情的情況下,接受了我們在食物中攝入的許多化學物質(zhì)和添加劑。因此昆蟲制品并不會在道德上造成影響,我們能用蠶絲做衣服,也能用蠶絲做食物,而且有可能會在減少食物浪費問題上帶來全球效益。
但是,蠶絲不貴嗎?在絲綢制作上,使用的往往是品質(zhì)很好的蠶絲,但是做保鮮涂層,不用在乎蠶絲的質(zhì)量,因為這些蠶絲最終都會被溶解。與紡織業(yè)不同的是,做蠶絲纖維涂層,不一定需要殺死蠶來使用蠶繭。未來,通過基于合成生物學的方法,研究人員可能能夠使用細菌、植物或其他載體大規(guī)模表達蛋白質(zhì),而不是從蠶繭中提取蛋白質(zhì)。
總的來說,像蠶絲這樣的生物材料,無論是自然產(chǎn)出的還是合成的,都將在材料科學中開啟一個令人興奮的篇章,在那里,生物和技術(shù)的世界被整合到“活材料”中,這將改變我們對周圍物體的思考方式。這可能會徹底改變?nèi)蚪】岛褪称钒踩匾氖?,產(chǎn)生可持續(xù)的方法。
