reviews the application of silk fibroin as a biomaterial. Keywords:Silk Fibroin;Structure;Enzymatic Hydrolysis;Biomaterial 1丝素蛋白简介 蚕丝是熟蚕结茧时所分泌的丝液凝固而 成的连续长纤维，也称天然丝，是一种天然 丝胶 纤维，是人类利用最早的动物纤维之一。根 丝 据蚕的食物的不同，又分桑蚕、柞蚕、木薯 图1蚕丝结构 蚕、樟蚕、柳蚕和天蚕等。蚕茧的化学组成主 要为：水分1.40%，灰分1.14%，蛋白质97.34%，醚溶性浸出物0.26%，纤维 0.39%。茧丝由两根单丝构成，每根单丝主要是由纤维状蛋白质丝素蛋白，外包以 另一种蛋白质丝胶蛋白粘结而成，此外还含少量油脂类、色素、无机物等，如图1 所示。其中丝素蛋白是一种角蛋白，是蚕丝的主体，约占蚕丝质量的70%~80%。 丝素蛋白是一种无生理活性的天然生物大分子，由乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸等18 种氨基酸以多缩氨键连接而成，通常认为其分子量约为3.7×10。 丝素蛋白在组成上由18种氨基酸构成，其中侧基较为简单的甘氨酸、丙氨 酸和丝氨酸约占总组成的85%，三者的摩尔比为4：3：1，且按一定序列结构排列 成较为规整的链段，这些链段大多位于丝素蛋白的结晶区域：而带有较大侧基的 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等主要存在于非晶区域。除了C、H、O、N四种元素以 外，丝素蛋白和其他蛋白一样，还含有多种其他元素。科学家用质子诱导X发射 光谱对多种丝素蛋白进行研究，发现它还含有K、Ca、Si、Sr、P、Fe、Cu等元素， 这些元素对丝素蛋白的性能有直接影响，和蚕吐丝的机理等也有着直接的关系， 但具体的这些元素和丝素蛋白之间的相互关系在学界仍在探索之中。 在结构上，丝素蛋白是一种亚单元结构，由一条H链（长链），一条L链（短 链)和糖蛋白P25构成。丝素蛋白分子的构象可分为两类，分别为Si1kI和Si1k IⅡ结构。Si1kI结构包括无规则线团和a-螺旋，Si1kIⅡ结构为反平行U-折叠结构。 2017年刘永成、邵正中等用隧道扫描电镜(STM)得到了这两类构象及其中间状态 的图像，如图2所示。reviews the application of silk fibroin as a biomaterial. Keywords: Silk Fibroin; Structure; Enzymatic Hydrolysis; Biomaterial 1 丝素蛋白简介 蚕丝是熟蚕结茧时所分泌的丝液凝固而 成的连续长纤维，也称天然丝，是一种天然 纤维，是人类利用最早的动物纤维之一。根 据蚕的食物的不同，又分桑蚕、柞蚕、木薯 蚕、樟蚕、柳蚕和天蚕等。蚕茧的化学组成主 要为：水分 1.40%，灰分 1.14%，蛋白质 97.34%，醚溶性浸出物 0.26%，纤维 0.39%。茧丝由两根单丝构成，每根单丝主要是由纤维状蛋白质丝素蛋白，外包以 另一种蛋白质丝胶蛋白粘结而成，此外还含少量油脂类、色素、无机物等，如图 1 所示。其中丝素蛋白是一种角蛋白，是蚕丝的主体 ,约占蚕丝质量的 70%～80%。 丝素蛋白是一种无生理活性的天然生物大分子 ,由乙氨酸、丙氨酸、丝氨酸等 18 种氨基酸以多缩氨键连接而成，通常认为其分子量约为 3.7×10 5。 丝素蛋白在组成上由 18 种氨基酸构成，其中侧基较为简单的甘氨酸、丙氨 酸和丝氨酸约占总组成的 85%，三者的摩尔比为 4：3：1，且按一定序列结构排列 成较为规整的链段，这些链段大多位于丝素蛋白的结晶区域；而带有较大侧基的 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等主要存在于非晶区域。除了 C、H、O、N 四种元素以 外，丝素蛋白和其他蛋白一样，还含有多种其他元素。科学家用质子诱导 X 发射 光谱对多种丝素蛋白进行研究，发现它还含有 K、Ca、Si、Sr、P、Fe、Cu 等元素， 这些元素对丝素蛋白的性能有直接影响，和蚕吐丝的机理等也有着直接的关系， 但具体的这些元素和丝素蛋白之间的相互关系在学界仍在探索之中。 在结构上，丝素蛋白是一种亚单元结构，由一条 H 链(长链)，一条 L 链(短 链)和糖蛋白 P25 构成。丝素蛋白分子的构象可分为两类，分别为 SilkⅠ和 Silk Ⅱ结构。SilkⅠ结构包括无规则线团和α-螺旋，SilkⅡ结构为反平行 U-折叠结构。 2017 年刘永成、邵正中等用隧道扫描电镜（STM）得到了这两类构象及其中间状态 的图像，如图 2 所示。 图 1 蚕丝结构