朱祥瑞

（浙江大学 应用生物资源研究所，浙江 杭州 310058）

5 蚕丝的利用

蚕丝由丝素蛋白和丝胶两部分组成，丝胶包在丝素蛋白的外部，约占重量的25%，丝素蛋白是蚕丝中主要的组成部分，约占重量的70%，蚕丝中还有5%左右的杂质。

丝素蛋白中包含18种氨基酸，其中侧链较为简单的甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占总组成的85%，三者的摩尔比为4∶3∶1。丝素结构较为简单，就一级结构而论，经常出现一些序列相同或相似的重复肽段，二级结构也几乎是单一的，很少有转角、环状和“无规”卷曲结构。

丝胶是一种高分子量的球蛋白，其分子结构的支链上亲水基含量较高，侧链排列不紧密，易溶于水、稀酸和稀碱，并能被蛋白酶等水解，还具有与明胶类似的凝胶、黏着等特性。

5.1 丝素用于护肤品原料

蚕丝丝素具有独特的性能：良好的保温性、保湿性，能帮助皮肤调节水分；与皮肤角朊细胞蛋白质极相似，两者有极好的亲和性；具有吸收紫外线，防止日光辐射的作用。

丝素蛋白作为护肤品原料，其主要优点是热稳定性好，防晒、保湿、营养等功能俱全，与其他护肤品原料有较好的配伍性，添加量较大，最多可达到20%，因此可广泛应用于护肤品和护肤品领域。

利用丝素制造护肤护肤品和护肤品，国内外均已有报道。含有丝素蛋白的粉底、口红、化妆水、雪花膏、整发用的染发液、发蜡等都已有部分投产。

丝素用于护肤品主要有两种：即护肤品和丝肽。

护肤品：可以保持蚕丝蛋白的原始结构和化学组成。仍然具有蚕丝蛋白特有的柔和光泽和吸收紫外线抵御日光辐射的作用，护肤品光滑、细腻、透气性好、附着力强，能随环境温湿度的变化而吸收和释放水分，对皮肤角质层水分有较好的保持作用。

丝肽：是丝素经水解处理后得到的小分子水解产物。从丝素蛋白中提取的丝素肽，可作为高级营养美容护肤品的添加剂，丝肽分子量较小，渗透性强，可透过角质层与上皮细胞结合，参与和改善上皮细胞的代谢，营养细胞，使皮肤湿润、柔软，富有弹性和光泽。丝肽具有较好的成膜性，能在皮肤和毛发的表面形成保护膜，这种膜具有良好的柔韧性和弹性，因此作为护肤护发和洗浴用品基础材料相当合适。丝素、丝肽护肤品可以防止皮肤干裂、晒黑，经常使用丝素、丝肽护肤品，还可治疗阳光过敏性皮肤病，因此，丝素，特别是丝肽护肤品具有卓越的护肤、护发、美容的功能，蚕丝的深加工产品，确实是一种天然高级而富有营养的美容护肤品的添加剂。

5.1.1 护肤品的制备

（1）脱胶：将茧壳浸渍于由0.4%马赛皂溶液和0.6%碳酸钠组成的水溶液（浴比1∶80）中，加温至98℃，处理3 h，取出茧壳，用水洗净、干燥。

（2）酸水解：脱胶后的茧壳在3 mol/L盐酸溶液（浴比1∶50）中，沸腾处理12 h，使茧壳变性。用清水洗涤变性丝素，烘干。

（3）粉碎：将变性丝素粉碎，过80目筛，即为护肤品成品。

这种变性护肤品便于制备，成本低。但是最大的缺点是护肤品与基质的相容性稍差，由这种护肤品制备的护肤品放置时间太久时，护肤品会从护肤品中离析出来。

5.1.2 丝素肽的制备

（1）脱胶：将茧壳或废丝按浴比1∶50放入0.1%Na2CO3溶液中，温度为98℃～100℃脱胶处理30 min，用水洗净茧壳或废丝，然后再在0.05%Na2CO3溶液中进行第2次脱胶，温度、时间与第1次脱胶相同。脱胶后用水充分洗涤、脱水。

（2）水解：将脱胶后的丝素纤维按浴比1∶10放入20%硫酸溶液中，保持微沸回流（油浴：120℃）6 h，进行丝素纤维的水解。

（4）脱色：在除盐后的丝素肽溶液中加入脱色液5%～10%的活性炭，加温到80℃，在搅拌状态下脱色时间2 h，再用布氏漏斗进行抽滤，获得丝素肽清液。

（5）干燥：溶液的干燥方法主要有喷雾干燥法、冷冻干燥法和烘箱加热烘干法等，过80目筛。

丝素肽可以是粉末状，也可以是液体状的丝素肽。粉末状的丝素肽便于保存和运输。

5.1.3 高分子丝素溶液制备

（1）试剂准备：丝素溶解液（50%氯化钙溶液）的配制：称取一定量的氯化钙固体，加入同等质量的蒸馏水，溶解、搅拌；饱和硫酸铵（饱和浓度为76%）的配制：称取硫酸铵固体76 g，加蒸馏水定容100 ml，得饱和溶液；尿素溶液（6 mol/L）的配制：称取360.36 g尿素，用蒸馏水溶解，定容至1000 ml。

（2）蚕丝脱胶：将蚕茧茧壳剪成1 cm2的碎片，加25倍重量、浓度为0.5%的碳酸钠溶液，精炼茧层2次，每次30 min，温度控制在98℃；在第1次精炼后用自来水冲洗，第2次用蒸馏水充分洗净，放于自然环境下晾干，得脱胶丝素。

（3）氯化钙溶解丝制取丝素溶液：用50%氯化钙溶液加热至沸，将脱胶丝素放入其中，不断搅拌，使其溶解，制得丝素溶液。将该丝素溶液装入透析袋流水透析2 d～3 d，然后改用去离子水透析6 h。过滤，便可制得丝素溶液。

（4）氯化钙溶解、离心、恒温干燥制取护肤品：用50%氯化钙溶液加热至沸，将脱胶丝素放入其中，不断搅拌，使其溶解，制得丝素溶液。在丝素溶液中加入饱和硫酸铵溶液进行盐析，待丝素蛋白充分沉淀析出后，过滤。沉淀物用去离子水充分洗涤，洗涤液用氯化钡溶液检测硫酸根离子，直至看不见白色沉淀为止。所得沉淀物即为粉末状丝素。

（5）直接从丝腺中制取丝素溶液：解剖五龄熟蚕，摘取后部丝腺，放入生理盐水中浸泡；稍后移入6 mol/L浓度的尿素溶液中，去除丝腺外表皮，使丝素在尿素溶液中得到溶解；溶解液放入离心机中离心，上清液倒入透析袋中，在去离子水中透析1 d，便得到丝素溶液。若需要护肤品，可以将溶液在真空干燥箱内80℃烘干，再粉碎、过80目筛即可。

5.2 丝素肽护肤品配制

5.2.1 配方

以丝肽液为原料，制取珍珠油型雪花膏，营养增白霜，夏士莲型雪花膏三种护肤产品的配方如下，具体原料含量见表1～表3。

表1 珍珠油型雪花膏

表2 营养增白霜

表3 夏士莲型雪花膏

5.2.2 操作

（1）将丝肽液，防腐剂I，混合高级醇，酯I等物质加入适当的反应罐中，加热至100℃，待其全部溶解后，恒温0.5 h。

（3）配置一定浓度的碱溶液，缓慢加入反应罐中，开始有白色的乳浊液出现，搅拌后乳浊液溶解，降温至55℃，恒温4h（营养增白霜成分中不含碱，不需要此步骤）。

（3）称取适量的甘油，香精等物质加入反应罐中，恒温快速搅拌3 h。然后加入一定量的精制水，继续搅拌2 h，温度逐渐降至室温，即得成品。