Küszöbön a szintetikus pókselyem előállítása

Ellentétben a hernyóselyemmel, a pókfonál kinyerése nagyon körülményes. A pókok ugyanis nem tenyészthetők nagyüzemi módszerrel, és fonáltermelésre sem ösztönözhetők. A pók szövőszemölcséből kibocsátott fonal víztaszító, igen könnyű, rendkívül tágulékony, teherbírása és húzószilárdsága hihetetlenül nagy. Mérések tanúsítják, hogy a pókfonal – az összetételét adó fehérjeláncok különleges molekuláris elrendezésének köszönhetően – négyzetcentiméterenként 25 ezer kilogrammos húzószilárdságú. Ez háromszorosa a kevlar (az űrhajózásban használt poliamidszál) és mintegy ötszöröse az acél húzószilárdsági mutatójának. Emellett a pókháló rugalmassága jóval nagyobb a nejlonénál, nyomásszilárdsága pedig meghaladja a tölgyfáét.

Az már korábban is ismert volt. hogy minden pókfaj (ezek száma csak Európában meghaladja az ezret!) egyéni összetételű fonalat bocsát ki a potrohán. A müncheni műszaki egyetem kutatóinak friss vizsgálatai ezért a kontinensünkön szinte mindenütt előforduló koronás keresztespókra (Araneus diadematus), valamint egy újvilági fajra összpontosították, írja a Frankfurter Allgemeine Zeitung. Legelébb is azt kutatták, milyen fehérjékre (és ezzel génekre) van szükségük a pókoknak a különböző fonalak előállításához. A fehérjeláncok ugyanis sok esetben tartalmaznak olyan modulokat, amelyek javítják a rugalmasságot vagy a szilárdságot.

Thomas Scheibel és kollégái jelentős lépéseket tettek a pókselyem biotechnikai úton történő előállítása felé. Először is tenyésztett selyemlepke-sejteken alapuló laborrendszert hoztak létre. A vírusok segítségével pókselyem-génnel beoltott lepkesejtek készítik az értékes természetes fehérjét. Ezzel párhuzamosan olyan „gyártósort" létesítettek, amelynek alapját koli baktériumok képezik. Utóbbiak nem csak könnyebben tenyészthetők, de géntechnikai szempontból is jóval tágabb lehetőségeket nyújtanak. Jóformán tetszés szerint lehet őket – adott tulajdonságokat ígérő – különböző selyemgénekkel beoltani.

A müncheni laboratóriumban egy liternyi baktériumkultúra 8-12 óra alatt mintegy fél gramm pókselymet állít elő, ami tízszer annyi, mint amennyire selyemhernyók képesek. A tenyészethez hozzáadott sók gondoskodnak arról, hogy az oldott fehérje fonallá álljon össze, amely azután csipesszel kihalászható az oldatból.

A kívánt tulajdonságú pókfonal géntechnikai úton történő előállítása tehát kézzelfogható közelségbe került. Az ipari méretű gyártáshoz azonban arra is szükség volna, hogy Münchenben (vagy másutt) kifejlesszék a jelenleginél hatékonyabb fonási eljárást. Ez utóbbihoz feltehetően szintén a természet szolgáltatja majd a mintát. (Panoráma)