El secret de la seda

2004/01/01 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Bioteknologia

És més resistent que el propi acer, molt flexible i 80 vegades més fi que el pèl humà. S'ha dit que si tingués el gruix d'un llapis podria parar un Boeing 747 volant. Els militars ho han utilitzat per a fer jaquetes contra les bales i els metges per a cosir punts en les operacions dels ulls. Aquesta resistència li ha convertit en un petit tresor de la indústria tecnològica.

Com a resposta a la gran demanda, la indústria tradicional ha crescut en cucs de seda durant molts anys. Els cucs creixen amb facilitat, però només produeixen seda en un moment donat del cicle de vida, en la fase de crisálida, i és costós aconseguir grans quantitats. Per això, en les granges també s'ha tractat de conrear aranyes. En definitiva, les aranyes produeixen gairebé tots els dies mentre la seda és major.

No obstant això, els resultats amb aranyes han estat sempre lamentables. En tractar-se d'animals solitaris i territorials, no poden créixer en grup. És més, són caníbals, la qual cosa dificulta enormement el creixement de les aranyes. A més, les aranyes reciclen la tela produïda per elles: la seda que ha quedat obsoleta es menja per a aprofitar el contingut proteic de la fibra. És clar que l'animal que destrueix la seda produïda no és adequat per a usos industrials i s'han posat a pensar en solucions biotecnològiques.

Seda en llet de cabra

Una empresa biotecnològica de Mont-real, per exemple, ha aconseguit les cabres transgèniques que produeixen seda. Només cal munyir les cabres per a obtenir proteïnes de seda il·limitades. Però hi ha un problema: els insectes i les aranyes expulsen aquestes proteïnes de seda en forma de fibra, amb forma de fil, però les cabres no. Les cabra alliberen proteïnes dissoltes en llet, distorsionades, mai en forma de fibra.

Per tant, la dificultat és ara diferent. Com aconseguir que totes aquestes proteïnes dissoltes en la llet o en l'aigua de les cabres s'organitzin correctament i formin fibres resistents? Una nova recerca ha donat solució al problema. Han aclarit com es produeix aquesta fibra en els insectes, és a dir, com arriben les proteïnes des que estan dissoltes en l'aigua fins que són fibres.

Se sap que els insectes produeixen fibra en el moment en què llancen cap a fora. Les proteïnes denominades fibroïnes es formen dissoltes en l'aigua i s'organitzen en forma de fibres a mesura que salin de les glàndules sedoses. Fins ara es pensava que la seda es polimeritzava en entrar en contacte amb l'aire. Però no és el causant de l'aire, sinó la falta d'aigua.

Aspecte de les proteïnes de seda

La raó està en la peculiar estructura de les proteïnes. Aquestes proteïnes tenen aspectes hidrofòbics, és a dir, zones en les quals l'aigua repel·leix o rebutja. Això els fa inestables en l'aigua. Hi ha un problema greu per a moltes proteïnes, però en determinades condicions pot ser un avantatge. I és que, depenent de les condicions ambientals, les proteïnes de la seda poden adoptar una forma o una altra: quan estan dissoltes en l'aigua adquireixen una forma determinada, nedant en l'aigua com a petites proteïnes; però quan l'aigua desapareix, les proteïnes deixen al descobert aquestes zones que l'aigua sol rebutjar, i adquireixen una aparença totalment diferent, és a dir, una forma de fibra.

Per això, quan les aranyes llancen la solució de les proteïnes de seda cap a l'exterior, s'extreuen proteïnes amb aigua i estructura modificada, gairebé sense aigua, que es retenen entre si com a micel·les, que s'enrotllen i formen una fibra extremadament sòlida. A major retenció de proteïnes, major serà la fibra.

El secret està, per tant, en l'estructura de les proteïnes. Si fossin totalment soldables en l'aigua, no tindrien la possibilitat de canviar d'aspecte i crear estructures d'aquest tipus. Però les proteïnes de la seda, gràcies a aquestes característiques, creen una estructura espiral i llarga. Això sí, només quan se'ls lleva l'aigua.

Ara els científics saben el que limita la formació de la fibra, i és clar quin és el següent objectiu: les cabres transgèniques hauran d'aconseguir una bona estructuració de la seda produïda industrialment. D'aquesta forma s'aconseguirà la generació en el laboratori de tantes sedes com es desitgi i el disseny de fibres sintètiques que millorin la resistència de la seda.