Silk (Serica)

Další názvy: Hedvábí

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Hedvábí (Silk, Serica): přírodní zázrak s jedinečnými vlastnostmi

Hedvábí, známé také pod latinským názvem Serica a anglickým názvem Silk, je přírodní vláknitá bílkovina patřící do skupiny fibrilárních proteinů. Jeho hlavními složkami jsou fibroin a sericin – proteiny tvořené aminokyselinami, které zajišťují výjimečnou pevnost a lesk. Hedvábí je produkováno hlavně larvami bource morušového (Bombyx mori), které jej využívají pro stavbu kokonů. Díky své biologické povaze, lesku a měkkosti si našlo široké uplatnění nejen v textilním průmyslu, ale i v kosmetice, medicíně a ekologických materiálech.

Chemické vlastnosti

Z chemického hlediska se hlavní protein hedvábí – fibroin – skládá především z aminokyselin, jako je glycin, alanin a serin. Jeho systematický název není přesně definován, protože se jedná o biopolymer, ale chemicky lze fibroin považovat za lineární polypeptidový řetězec tvořený stovkami až tisíci aminokyselinových jednotek. Vzorec fibroinu nelze jednoznačně zapsat klasickým způsobem, ale jeho opakující se struktura je reprezentována jako [(–Gly–Ala–Gly–Ala–Gly–Ser–)ₙ].

Hedvábí má typickou bílou až smetanovou barvu, je pevné, měkké na dotek a lehce lesklé. Jedná se o vláknitý biomateriál nerozpustný ve vodě, ale citlivý na působení vlhkosti, světla a pH. Nevyzařuje žádný výrazný pach a jeho teplota tání je relativně vysoká – kolem 330 °C, přičemž se hedvábí dříve rozkládá, než by došlo k tavení. V přírodních podmínkách se vyskytuje především ve formě kokonů housenek bource morušového, méně často u jiných druhů hmyzu (červci, pavouci, některé včely).

Využití a aplikace

Hedvábí má velmi široké využití, a to nejen díky své estetice, ale i biologické kompatibilitě a fyzikálním vlastnostem. Tradičně se používá v textilním průmyslu pro výrobu luxusních tkanin. Jeho hebkost, prodyšnost a schopnost regulovat teplotu jej činí ideálním pro oblečení, ložní prádlo, šátky či kravaty.

V kosmetice se hedvábné proteiny, zejména hydrolyzovaný silk fibroin, přidávají do krémů, šamponů a pleťových sér pro zvýšení hydratace, jemnosti a přirozeného lesku pokožky či vlasů. Díky schopnosti vytvářet ochranný film na pokožce je hedvábí často využíváno v přírodních a ekologicky šetrných kosmetických produktech, jak ukazuje například článek o udržitelných surovinách v kosmetice na Ferwer blogu.

V biomedicíně se hedvábí uplatňuje jako biomateriál při konstrukci stehů, tkáňového inženýrství či výrobě nosičů léčiv. Jeho výjimečné mechanické vlastnosti v kombinaci s biodegradabilitou a nízkou imunogenitou z něj činí ideální materiál pro výrobu implantátů nebo umělých vazů.

Přirozený výskyt a výroba

Nejznámějším zdrojem přírodního hedvábí je bourec morušový (Bombyx mori), jehož larvy vytvářejí hedvábný kokon jako ochranu během vývojového stádia. Jeden kokon obsahuje až 900 metrů dlouhé vlákno, jež je následně odvinuto a zpracováno.

Výroba hedvábí probíhá zejména v Asii (Čína, Indie, Thajsko), kde má mnohasetletou tradici. Kokony se obvykle nechávají projít mírným zahřátím, aby se přerušil vývoj bource a vlákenné proteiny zůstaly neporušené. Vlákna se následně loupají, čistí a spřádají. Alternativou je tzv. pokojové (peace) hedvábí, kdy se kokon sklízí až po opuštění larvy, a je tak považováno za humánnější variantu produkce.

Mimo přírodní produkci se vědci snaží vyvinout také umělé hedvábí, synteticky nebo biotechnologicky vyráběné – například pomocí geneticky modifikovaných mikroorganismů či rostlin. Výzkumy ukazují, že je možné vytvořit rekombinantní fibroin, který se strukturou i funkcí blíží tomu přírodnímu.

Bezpečnost a ekologie

Hedvábí je obecně považováno za netoxické a hypoalergenní, což z něj činí vhodný materiál i pro citlivou pokožku nebo medicínské účely. Splňuje podmínky biodegradability, tedy schopnosti se rozložit v přírodě bez negativního dopadu na životní prostředí.

Při tradičním získávání hedvábí se však často diskutuje etický aspekt – usmrcování larev ještě před vylíhnutím, což vedlo k rozvoji alternativních forem produkce, jako je již zmíněné „peace silk". Z environmentálního hlediska je produkce hedvábí méně náročná než výroba syntetických vláken, a pokud je prováděna udržitelně, přináší nízkou uhlíkovou stopu.

Moderní ekologicky zaměřené značky stále častěji používají hedvábí v přírodní kosmetice nebo textilu, o čemž se více dozvíte například v článku Hledáme alternativy k plastu – přírodní vlákna a jejich přínos.

Zajímavosti a souvislosti

Hedvábí hraje důležitou roli nejen v průmyslu a medicíně, ale i v historii a kultuře. Během starověku se stalo základem obchodu mezi Asií a Evropou – tzv. Hedvábná stezka je pojmenována právě po této surovině. V Číně bylo hedvábí po staletí považováno za císařský symbol a bylo ceněno jako platidlo.

V posledním desetiletí se hedvábí dostává do popředí zájmu vědců studujících biologicky inspirované materiály, a to nejen jako atraktivní kompozit pro moderní tkaniny, ale i jako základ pro nanomateriály, 3D tisk nebo chytré sensory.

Zajímavostí je také výzkum delších vláken od některých druhů pavouků, jejichž hedvábí je pevnější než ocel, přesto však extrémně lehké. To inspiruje tvorbu vysoce výkonných syntetických vláken budoucnosti.

Shrnutí

Hedvábí (Silk, Serica) je přírodní bílkovinné vlákno, ceněné pro své unikátní fyzikální vlastnosti i biokompatibilitu. Uplatňuje se nejen v tradičním textilu, ale i v kosmetickém, biomedicínském a ekologickém průmyslu. Díky svému přirozenému původu, schopnosti rozkladu a univerzálním možnostem využití představuje hedvábí jednu z nejudržitelnějších surovin současnosti a budoucnosti.