摘要：現(xiàn)在の遺伝子技術(shù)は紡績(jī)にあります。

キーワード：遺伝子技術(shù)；スパイダー糸繊維をまねる；天然の色綿繊維；しわがない綿；染色がないウール

遺伝子の暗號(hào)の解読と遺伝子の複製、移植技術(shù)の進(jìn)歩によって、遺伝子技術(shù)は21世紀(jì)の最も重要な科學(xué)技術(shù)の一つになりました。

機(jī)能性繊維の分野では、遺伝子技術(shù)が各國(guó)の科學(xué)者の研究開(kāi)発技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)の重點(diǎn)となりつつあり、新しい研究成果が絶えず現(xiàn)れています。

1モグモの巣繊維

クモの糸は特殊な蛋白質(zhì)で、強(qiáng)度がよくて、弾性がよくて、初期モジュール量が大きい、破斷功が大きいなどの優(yōu)れた機(jī)械的性質(zhì)によって、軽い、紫外線に強(qiáng)い、高溫に耐えられる、低溫に耐えられる、生物分解できるという特性があります。

クモの糸の性能はこのように優(yōu)越して、將來(lái)性を運(yùn)用してこのように広大で、しかし天然のクモの糸の生産量はきわめて有限で、その上クモは養(yǎng)殖しにくくて、だからクモの糸の繊維の研究開(kāi)発は今の國(guó)際繊維界の人気がある課題になりました。

現(xiàn)在、國(guó)際的には生物技術(shù)の遺伝子組み換え方法を採(cǎi)用して、クモの糸をまねる繊維を作っています。

1.1牛、羊の乳を利用して蜘蛛の糸繊維をまねる

1997年初め、アメリカの生物學(xué)者アン?ムーアはアメリカの南部に「黒後家」というクモが2種類の種類の糸を分泌して網(wǎng)を作ることができることを発見(jiàn)しました。

その中の一つの糸の強(qiáng)度は他の蜘蛛の糸の二倍を超えています。もう一つの糸は切斷前にはあまり伸びませんが、破斷強(qiáng)度が高く、防弾チョッキを作る「芳綸」繊維の強(qiáng)度よりもずっと高いです。

「黒未亡人」のクモの糸タンパクを得るために、その遺伝子を乳牛の胎盤に注入して特殊育成します。乳牛が成長(zhǎng)するまで、産んだ乳には「黒未亡人」のクモの糸タンパクが含まれています。また、乳製品の加工設(shè)備でクモの糸タンパクを牛乳から抽出し、紡いだ繊維があります。

この繊維はミルク繊維の精巧さと柔軟性を保ち、その強(qiáng)度は鋼の強(qiáng)度より10倍大きいので、「牛乳鋼」と呼ばれています。

1999年からアメリカの科學(xué)者は遺伝子組み換えの方法を利用して、大量の遺伝子組み換え牛を育成して、大規(guī)模な生産の“牛乳鋼”の需要を満たすために、防弾チョッキ、軽量型ヘルメット、落下傘ロープなどの[2]。

カナダのニクシー社は遺伝子組み換えヤマ羊乳を使って、ほんの少しの蜘蛛の糸を作ることに成功しました。

研究者はクモの體內(nèi)でクモの糸の卵白を生む遺伝子を山羊の受精卵の細(xì)胞核の中に移植して、遺伝子組み換えのヤギを育成して、このように遺伝子を回転する雌のヤギは発育が熟した後に産出するヒツジの乳の中でクモの糸の卵白を含んで、それから羊の乳の中で特殊な溶剤を參加して本當(dāng)のクモの糸と匹敵する繊維を抽出することができます。

このクモの糸の繊維は機(jī)械的強(qiáng)度で本物のクモの糸と比べてもいいです。同様に天然の蜘蛛の糸の靭性を持っています。

各ヤギは毎年3.65 kgの糸を生産できると言われていますが、同社はこのモグモの巣繊維を使って開(kāi)発した工業(yè)用バイオ製品を市場(chǎng)に投入し、毎年1億ドルの売上高を生み出すことができます。

我が國(guó)も數(shù)年前からクモの糸の繊維を紡ぐ研究を始めて、科學(xué)者はみごとにクモの糸の卵白の遺伝子をネズミの身に移して、そしてみごとに第1世代の白ネズミの乳汁の中からクモの糸の卵白を獲得して、間もなく遺伝子を回転する乳牛を育成することを始めます。

1.2家蠶を利用して擬似蜘蛛糸繊維を製造する

中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)、生物化學(xué)と細(xì)胞生物學(xué)研究所の科學(xué)者は數(shù)年の難関を経て、遺伝子組み換え蠶の遺伝子導(dǎo)入、活性遺伝子鑑定及び世代育成などの一連の技術(shù)問(wèn)題を解決しました。

この研究は國(guó)家の「863」プロジェクトの重點(diǎn)プロジェクトとして位置づけられ、現(xiàn)在進(jìn)行中である[5]。

1.3植物を利用して擬似蜘蛛糸繊維を製造する

クモの糸の遺伝子を人の植物に移植して、クモの糸の卵白の遺伝子を生むことができる植物を育成することができます。

アメリカの報(bào)道によると、クモの糸の遺伝子をタバコの葉の遺伝子に移植し、タバコの葉を成長(zhǎng)時(shí)にニコチン以外にもクモの糸タンパクを生産できます。その後、急速に冷凍して砕けたり、煮沸したりするなどして、クモの糸タンパクを含む紡績(jī)?nèi)芤氦蜓u造します。

1.4バイオエンジニアリング技術(shù)を利用してスパイダー糸繊維をまねる

科學(xué)者たちは大量の仕事を通して、クモの糸タンパクと腺分泌物を生物化學(xué)的方法で研究しました。クモの糸タンパクの遺伝子コードのヌクレオチド配列を分離して、データベースを作りました。

DNA合成技術(shù)を利用して、クモの糸タンパクのセグメントの異なる遺伝子配列モデルを成功的に確立しました。このモデルで合成遺伝子を作ることができます。この遺伝子を利用して、96.1%の遺伝子配列と天然のクモ糸タンパクと同じ製品を生産できます。

次の仕事はこのクモの巣タンパクの大規(guī)模生産です。

アメリカのデュポンはバイオエンジニアリング技術(shù)を駆使して、蜘蛛の糸を大規(guī)模に模倣しています。

彼らはまず先進(jìn)的なコンピューターシミュレーション技術(shù)を使って、クモの糸タンパク質(zhì)の様々な成分の分子モデルを作り、遺伝學(xué)の遺伝子合成技術(shù)を使って、酵母菌や細(xì)菌に遺伝子を入れて、工業(yè)発酵の方法を利用して、この微生物を繁殖過(guò)程でクモの糸タンパク質(zhì)に似たタンパク質(zhì)を大量に発生させます。

この方法で発生したスパイダー糸タンパク質(zhì)をまねることにより、溶解した後に抽出した糸は、軽量で強(qiáng)力で弾性があるという特徴があり、繊度はシルクの1/10に達(dá)することができ、強(qiáng)度は同じ繊度のワイヤの510倍[8]である。

2天然綿繊維

カラー綿は天然色の新しいタイプの綿で、有機(jī)栽培を採(cǎi)用して、漂染加工を必要としないで、廃棄した後に循環(huán)して再生することができて、本當(dāng)に繊維の生産から成衣の加工の全過(guò)程の“0汚染”を?qū)g現(xiàn)して、そのためそれは緑色の綿の織物の第一選択の原料で、21世紀(jì)の最も市場(chǎng)の潛在力の緑色の織物の1つを備えます。

天然のカラー綿花の栽培を強(qiáng)力に推進(jìn)し、わが國(guó)ではとりわけ重要であり、先進(jìn)國(guó)の「グリーン貿(mào)易障壁」を打破することに役立ちます。

カラーは綿そのものの生物學(xué)的特性です。

綿の祖先は、その色が多彩だった。

しかし染色技術(shù)の発明に従って、人々は更に加工して各色の綿を獲得することができて、それによって人々が大量に白い綿を栽培することを招いて、もうその他の色の綿を育成しなくて、栽培しなくて、だんだん他の色の綿は人類に捨てられました。

二十世紀(jì)に入り、人類の歴史は新たな章を開(kāi)き、文明のプロセスはかつてなく加速され、環(huán)境汚染問(wèn)題も日増しに顕著になり、世界各國(guó)の人類の発展を悩ます重大な潛在的な危険となっている。

今日の天然の色の綿の繊維の獲得方法、1つは自然界の中から上古の繁殖して今までの色彩の綿の生體を探して、親本として調(diào)教して、改良します。2つは遺伝子組み換えの技術(shù)、宇宙飛行育種の技術(shù)などのハイテクの手段を使って新しい品種の育成を行うのです。

ソビエト連邦は20世紀(jì)の50年代初めに彩木綿の研究を始めました。アメリカは60年代から彩木綿を利用する大軍に參加してきました。1972年にアメリカの科學(xué)者はこの技術(shù)分野で成功を収めました。その後數(shù)十年間ずっと進(jìn)歩しています。

1993年、アメリカアーグラ斯図公司はブルーのデニムを作るための天然のインディゴ綿花の品種を研究開(kāi)発し、インディゴ植物の中で青を制御する遺伝子を植株に挿入し、綿の繊維だけに作用させました。

【9】現(xiàn)在の世界では主にアメリカ、ロシア、エジプト、アルゼンチン、インドなどの國(guó)がカラー綿の栽培を研究しています。主な色はブラウン、緑、赤、アヒルの卵の青、青、黒です。

我が國(guó)は悠久の綿の栽培の歴史を持っています。1819年に我が國(guó)の江蘇省と浙江省の一帯で紫の花の布を栽培してヨーロッパに輸出しました。

歴史的には、綿の生産量が少なく、繊維が短いため、紡績(jī)工業(yè)の要求に慣れていません。

70年代に入ると、河南、安徽などでも數(shù)少ない一部の色木綿を栽培して研究に用いた。

彩木綿はわが國(guó)で正式に大規(guī)模に栽培されたのは90年代です。

わが國(guó)は1994年にこの技術(shù)を?qū)毪筏蓼筏?。遅くとも発展が早いです。

現(xiàn)在すでに成功的に棕、緑、赤、黃、橙、紫、灰などの色の色の綿の品種を栽培して、ムー當(dāng)たりの生産はすでに95 kg～113 kgに達(dá)して、その品質(zhì)はアメリカの最も良い品種より優(yōu)れていて、國(guó)際的にリードするレベルに達(dá)しました。

3天然の“しわのない綿”

バイオ遺伝子技術(shù)を採(cǎi)用すれば、天然のカラー綿だけでなく、天然の「しわのない綿」も開(kāi)発できます。

アメリカ農(nóng)業(yè)生活技術(shù)會(huì)社によると、外因性のある「しわのない綿」を育てたという。

この遺伝子はPHB（ポリヒドロキシ酪酸エステル）ポリマーを生産できる細(xì)菌から來(lái)ており、この細(xì)菌の遺伝子を綿の細(xì)胞に導(dǎo)入し、成長(zhǎng)した新しい綿花は元の吸水、柔軟などの性能を保留していますが、保溫性、強(qiáng)度、しわ耐性は普通の綿繊維より高いです。

そのため、この「しわのない綿」で作られたシャツはアイロンをかけずに、ホルムアルデヒドを多く含むしわへの抵抗力をなくすことができます。

4無(wú)染色ウール

バイオ遺伝子技術(shù)を利用して得られたカラーコットン繊維は、染色加工による繊維製品の環(huán)境汚染を解決し、同じ考え方で動(dòng)物性資源の繊維を再認(rèn)識(shí)するように啓発されます。

関係者によると、無(wú)染色ウールも生態(tài)環(huán)境にやさしい繊維であるという。

緑の繊維の無(wú)染色ウール製品にとって、毛織物の色はもとの羊毛の色です。例えば乳白色、茶色、灰色など、他の染色加工技術(shù)は必要ありません。

ここ數(shù)年、オーストラリアでは體長(zhǎng)の青い毛の羊を使って配種してソシエクス種のカラーの羊を繁殖させてきました。この羊たちは數(shù)世代にわたって繁殖した後、羊毛が色褪せず毛質(zhì)が優(yōu)れています。

主導(dǎo)的な遺伝子を見(jiàn)つけると、カラーの羊を繁殖させることが期待されています。近い將來(lái)、カラー繊維の家族に天然のカラー羊毛を加えることが予想されます。

5おわりに

生物技術(shù)の第三の波は紡績(jī)材料、燃料、化學(xué)品などの消費(fèi)財(cái)の製造業(yè)を席巻しており、遺伝子技術(shù)に基づいて開(kāi)発された新型の紡績(jī)繊維の品種は未來(lái)にも絶えず出現(xiàn)し、人々の生活を大幅に改善しています。