Gli scienziati hanno prodotto con successo la seta di ragno sintetica per creare una nuova alternativa alla colla biodegradabile.

I ricercatori dell'Università di Manchester hanno scoperto che la loro colla sintetica fatta in casa per seta di ragno funziona come gli adesivi disponibili in commercio senza essere dannosa per l'ambiente.

La colla è stata prodotta inducendo batteri innocui a produrre seta di ragno oltre alle loro normali proteine. I batteri potrebbero quindi essere nutriti con zucchero e sostanze nutritive per produrre la colla della seta di ragno attraverso la fermentazione. Il processo è simile alla fermentazione della birra, ma con la colla di seta di ragno al posto dell'alcol.

Ricerca pubblicata oggi sulla rivista Materiali oggi Bio , mostra che la colla di seta di ragno si è rivelata particolarmente efficace nell'incollare il vetro con un indice di forza adesiva iniziale di 6,28, se confrontata con una colla per vetro speciale commerciale ha una forza di 11,9. La nuova svolta apre le porte a una gamma di alternative sostenibili a un settore che vale miliardi di dollari all'anno.

Il Dr. Aled Roberts del Manchester Institute of Biotechnology, che ha guidato la ricerca, ha dichiarato:"Abbiamo trovato prove che il meccanismo di adesione fosse dovuto allo spiegamento della proteina e alla riorganizzazione in una densa struttura legata all'idrogeno ricca di quelli che sono noti come fogli . Questo è stato interessante perché è stato dimostrato che la seta di ragno naturale subisce una trasformazione simile in una struttura ricca di β fogli mentre i ragni filano la loro seta, e si ritiene che sia ciò che rende la seta di ragno così forte e resistente. Il kevlar trae la sua forza anche da un rete densamente legata all'idrogeno".

Le proteine ​​naturali erano comunemente usate come colle prima che venissero sviluppati gli adesivi sintetici. Collagene (da zoccoli di animali), la caseina (dal formaggio) e il glutine (dal grano) erano tutti usati come colle prima che sviluppassimo metodi di sintesi chimica per produrre adesivi dal petrolio greggio.

Oggi, le colle a base proteica sono state quasi completamente sostituite da alternative sintetiche, che sono prodotti su vasta scala con un mercato globale per un totale di $ 41 miliardi nel 2010. Questo processo industriale dal petrolio contribuisce in modo significativo alle emissioni globali di gas serra e composti organici volatili (COV), quindi sono necessarie alternative.

Questi risultati dovrebbero aiutare con la progettazione e la formulazione di altri adesivi a base di proteine ​​che, con ulteriore ottimizzazione, potrebbe competere con gli adesivi derivati ​​dal petrolio greggio commerciale e darci fonti rinnovabili, colle biodegradabili e verdi come avevamo in passato.

Molti organismi producono proteine ​​specializzate specificamente per l'adesione. Le cozze producono una forte colla a base di proteine ​​che consente loro di aderire alle rocce scivolose nelle zone intertidali ruvide. I ragni producono anche colle resistenti a base di seta che usano per catturare gli insetti in rapido movimento nelle loro tele.

Mentre il mondo si allontana dai combustibili fossili e si dirige verso un futuro rinnovabile, c'è una crescente necessità di sostituire la CO ₂ -adesivi derivati ​​dal petrolio greggio ad alta intensità con alternative più ecologiche. Un'opzione potrebbe essere quella di tornare alle colle a base proteica, le cui proprietà potrebbero essere progettate e ottimizzate utilizzando gli strumenti della biologia sintetica.

A differenza degli adesivi sintetici derivati ​​dal petrolio greggio, queste colle proteiche sarebbero a base d'acqua, non tossico, biodegradabile e ambientalmente non persistente. Verrebbero anche coltivati ​​in condizioni favorevoli (temperature e pressioni ambientali) e potrebbero essere prodotti senza combustibili fossili, percorsi di sintesi verdi, attraverso processi simili alla fermentazione della birra.