None

Zijde gemaakt met microben

– mei 8, 2023

De naam ARTIS komt van de originele naam uit 1838 “Natura Artis Magistra”, wat betekent ‘de natuur is de leermeesteres van de kunst/wetenschap’. Een recent onderzoek nam dit ter harte: spinnenwebben, mosselen en microben waren allemaal inspiratiebronnen voor het ontwikkelen van hoogwaardige microbiële zijde.

De impact van textiel 

Elk jaar worden er ongeveer 100 miljard nieuwe kledingstukken gemaakt. Hierdoor heeft de kleding industrie een grote impact op het milieu. Daarnaast wordt kleding vaak van niet duurzame grondstoffen gemaakt. Synthetische textiel, zoals nylon en polyester, wordt bijvoorbeeld van aardolie gemaakt. Dit heeft onderzoekers gemotiveerd om op zoek te gaan naar hernieuwbare bronnen voor textielvezels, zo ook voor synthetische varianten.

De natuur als inspiratie 

Textiel is gewoven materiaal dat vaak bestaat uit vezels (korte stukjes draad). In de natuur komen veel verschillende soorten vezels voor, allemaal met verschillende eigenschappen zoals stugheid of elasticiteit. Voor het ontwikkelen van vezels zijn onderzoekers al decennia lang geïnspireerd door spinnenrag, ook wel spinnenzijde genoemd. Dit heeft de unieke combinatie van hoge treksterkte en taaiheid. Deze unieke eigenschappen zijn de reden dat onderzoek is gedaan naar de mogelijkheid om microben deze sterke zijde te laten produceren. Door microben gemaakte zijde is vergelijkbaar of zelfs beter dan andere natuurlijke zijde vezels, maar de opbrengst van de microbiële vezels is vaak laag. De eiwitten waarvan deze vezels worden gemaakt zijn voor de microben moeilijk te maken. Onderzoekers in de Verenigde Staten zochten daarom naar een nieuwe strategie en werden geïnspireerd door een ander verschijnsel uit de natuur: de mossel. 

Mossels en Microben

In hetzelfde laboratorium wordt ook onderzoek gedaan naar de draden waarmee mossels zich op de bodem verankeren. Deze zogenaamde byssusdraden bestaan uit eiwitten die in theorie de juiste eigenschappen hebben om het probleem van de lage opbrengst van microbiële zijde op te lossen. De Amerikaanse onderzoekers plakte het mossel-gen voor het maken van de byssusdraden achter het toegevoegde zijde-gen in E. coli. Dit werkt als een soort moleculaire lijm zodat de vezels beter gevormd konden worden. De combinatie van genen zorgt ervoor dat de opbrengst van deze hoogwaardige microbiële zijde wel acht keer zo groot word. Hierdoor kan deze microbiële zijde zelfs gebruikt worden in alledaagse producten. Wie weet draag jij binnenkort wel een microbiële zijden blouse met mossel DNA!

Bron:

Li, J., Jiang, B., Chang, X. et al. Bi-terminal fusion of intrinsically-disordered mussel foot protein fragments boosts mechanical strength for protein fibers. Nat Commun 14, 2127 (2023).