转基因彩色蚕茧缫丝基本性能的研究

高维全，陈丽华，何 勇，王 茜，黄 胜，张 玲

(1.重庆市纤维检验局，重庆 401121；2.重庆出入境检验检疫局，重庆 400020)

转基因彩色蚕茧缫丝基本性能的研究

高维全1，陈丽华2，何 勇1，王 茜1，黄 胜1，张 玲1

(1.重庆市纤维检验局，重庆 401121；2.重庆出入境检验检疫局，重庆 400020)

研究转基因彩色茧基本性能，为其缫丝和产品开发提供基础。采用分析转基因彩色蚕茧的外观形态、丝胶含量、单粒缫丝特征、茧丝强力及伸长、茧丝外观疵点和纤度变化等指标情况，分析得出：转基因彩色蚕茧具有体积较小、表面结构致密、丝胶含量大(高达33.58 %)：单粒缫丝外层索绪较难、强力及伸长变化较小、疵点偏多、纤度变化较大的特点。

转基因彩色蚕茧；缫丝；性能

转基因彩色家蚕是中国西南大学利用转基因技术将色素蛋白融合到蚕丝丝素中创造出的一种新型天然彩色生物纤维，用此织造的彩色桑蚕丝织物，无需再进行印染，而带有较为鲜艳的天然颜色，降低了染色对环境的影响，大大提高了附加值。重庆市纤维检验局于2008年受西南大学的横向课题委托，开展了转基因彩茧的缫丝研究工作，取得了阶段性成果，并于2009年协助制作了第一件彩丝绸服装[1]。

本研究针对转基因彩色蚕茧的外观形态、丝胶含量、单粒缫丝特征、茧丝强力及伸长、茧丝外观疵点和纤度曲线等缫丝基本性能项目进行测试和研究，同时与普通家蚕茧进行了比较，为转基因彩色茧的缫丝工艺开发、丝产品开发和应用提供一定研究基础。

1 试 验

1.1 材料与设备

设备：飞宇521型试样煮茧机、飞宇501型自动茧质检定机、飞宇518型小型复摇机(杭州机械有限公司)，HBJ920黑板机(四川省内江康乐医疗器材有限公司)，Instron5567万能强力机(美国)，Y802A恒温烘箱(常州纺织仪器厂)，电子天平精度为0.000 1 g(上海良平仪器仪表有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 外观形态

采用游标卡尺量取蚕茧的纵横最大直径，表示其外观大小。

1.2.2 丝胶含量

依据FZ/T 40004－2009《蚕丝含胶率试验方法》[2]，进行丝胶含量测试。

1.2.3 单粒缫丝特征

不同饲料原料的理化特性不同，不同饲料配方因原料组分构成不同，导致它们的调质性能也有很大差异，因而需要采用针对性的调质参数。

煮茧后在自动茧质测定机进行缫丝，参照GB/T9111－2006《桑蚕干茧试验方法》[3]测试。

1.2.4 茧丝强力及伸长

参照GB/T 1798－2008《生丝试验方法》[4]进行。

1.2.5 茧丝外观疵点

将缫制的生丝，参照GB/T 1798－2008《生丝试验方法》进行黑板测试。

1.2.6 纤 度

参照GB/T 1798－2008《生丝试验方法》进行。

2 结果与分析

2.1 外观形态

选取具有代表性的苏菊明虎(产地黔江)和两广二号(产地广西)的普通家蚕茧与转基因彩茧的外观进行比较，分别量取100颗取平均值。

蚕茧特征见图1，比较结果见表1。

图1 蚕 茧Fig.1 Photos of cocoon

表1 蚕茧的大小特征Tab.1 Size property of cocoon

从图1和表1可见，转基因彩茧颜色一致性较好，形状与两广二号基本相同，但表面结构紧密，这就是彩茧缫丝时外层离解难度大的原因。

2.2 丝胶含量

表2 茧丝的丝胶含量Tab.2 Sericin content of cocoon fi lament

2.3 单粒缫丝特征

考核单粒茧的缫丝落绪特征，以100回为一层进行分段，分外、中、内层，其落绪特征测试结果见表3。

表3 单粒茧分层落绪特征Tab. 3 Layering dropped property of cocoon

从表3可见，普通家蚕茧缫丝时，外层落绪少、离解容易、单丝韧性好，向中内层时单丝变细、韧性变差、易断，不索绪；转基因家蚕茧缫丝时，外层手感粗糙、丝胶重、易断头，向中内层丝胶减少，韧性变好，易离解。

2.4 茧丝强力及伸长

以百回数进行分段，测试了茧丝的强力和伸长变化情况，测试结果见图2和图3。

图2 茧丝的断裂强力Fig.2 Breaking strength of cocoon fi lament

从图2可见，普通家蚕茧丝的强力从外层向内层逐渐降低，前3百回降幅较缓，总4百回后急剧下降，平均强力为5.52 N，变异系数达49.6 %；转基因彩色家蚕丝的强力由外向内，基本呈下降趋势，但波动不大，平均强力为3.74 N，较普通茧丝低，变异系数为19.8 %，较普通茧丝好。

从图3可见，转基因彩色茧丝与普通家蚕茧丝的前5百回断裂伸长变化趋势基本一致，呈缓慢下降，5百回后，转基因彩色茧丝基本不变，普通家蚕茧丝的急剧下降，这也是转基因彩色茧内层缫丝性能好的

丝胶含量是考核蚕茧缫丝性能和生丝质量的重要指标，一般含丝胶量大，缫丝难度加大，质量损失率也高，转基因家蚕丝和普通家蚕丝的含丝胶量测试结果见表2。

从表2的数据分析得出，转基因家蚕丝的丝胶含量比普通家蚕丝的高出了5.47个百分点，达到33.58 %，这也是转基因家蚕丝较普通家蚕丝的手感偏硬、交联重、强力偏低的原因。原因。总体看，转基因彩色茧丝3.72 cm，变异系数17.1 %，普通家蚕茧丝4.19 cm，变异系数37.3 %。

图3 茧丝的断裂伸长Fig.3 Extension of cocoon fi lament

2.5 茧丝外观质量

茧丝的外观质量采用黑板法考核茧层的内外层丝的疵点状况，测试结果见图4和图5。

图4 茧丝外层外观疵点Fig.4 Sureface defect of outer cocoon fi lamemt

图5 茧丝内层外观疵点Fig.5 Sureface defect of inner cocoon fi lament

从图4外层丝和图5内层丝的疵点情况可以看出，与普通白色家蚕茧相比，转基因彩茧外层存在着丝间分裂，肥大的异状纤维情况，这些部分正是容易发生切断的薄弱点，同时影响解舒；内层丝转基因彩茧与普通白色家蚕茧外观疵点均较少，差别不大。

2.6 纤度变化

纤度变化是控制缫丝生丝的纤度均匀性的重要指标，纤度变化小，缫制的生丝就相对均匀，利于织造。测试了一粒内的纤度变化情况和粒茧的变化趋势，结果见图6和图7。

从图6看，粒内纤度变化，转基因家蚕茧与普通家蚕茧变化趋势基本一致，由外层向内层逐渐减小，但转基因家蚕茧的纤度变化范围较大，平均纤度也高于普通家蚕茧0.43 dtex，变异系数高14.2个百分点，因此不利于转基因家蚕茧生丝缫制。

从图7看，粒间纤度变化，2种蚕茧的粒间纤度变化趋势一致，转基因家蚕茧纤度较大，平均纤度为3.83 dtex，较普通家蚕茧大0.92 dtex，粒间纤度变异较大。

图6 粒内纤度曲线Fig.6 Size curves of intraparticle cocoon

图7 粒间纤度曲线Fig.7 Size curves of interparticle cocoon

3 结 语

通过比较测试转基因家蚕茧与普通家蚕茧的缫丝基本性能，可以发现：1)缫丝特征表明：转基因家蚕茧外层较难缫制，落绪较多，但内层较普通家蚕茧易缫。2)转基因家蚕茧丝胶含量较高，比普通家蚕丝的高出5.47个百分点，达到33.58 %。3)转基因家蚕茧丝强力和伸长较普通家蚕丝的低，但其变异系数较小，不易落绪。4)转基因家蚕茧丝外观疵点，外层较严重，内层较好。5)转基因家蚕茧丝纤度和纤度离散均比普通家蚕丝的大。

[1] 刘湛.国内首例转基因彩色丝绸在重庆研发成功[EB/OL].http://news.qq.com/a/20090828/001393.htm.2009-08-28.

[2] FZ/T 40004—2009.蚕丝含胶率试验方法[S].

[3] GB/T 9111—2006.桑蚕干茧试验方法[S].

[4] GB/T 1798—2008.生丝试验方法[S].

Study on the reeling property of transgenic colorful silkworm cocoon

GAO Wei-quan1, CHEN Li-hua2, HE Yong1, WANG Qian1, HUANG Sheng1, ZHANG Ling1
(1. Chongqing Bureau of Fiber Inspection, Chongqing 401121, China; 2. Chongqing Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Chongqing 400020, China)

For building base for the reeling and product developments, this paper studied the basic performance of transgenic colorful cocoon. Through analysis of transgenic colorful cocoon sericin content, appearance,single particle characteristics, strength and elongation of silk reeling, silk appearance defects and size changes and other indicators, It was found that transgenic colorful pod has small volume, compact surface structure,large sericin content to 33.58%; single layer cable reeling thread is more difficult, changes of strength and elongation are small, defect slants much, and size change is large.

Transgenic silkworm cocoon; Reeling; Property

TS143.22

A

1001-7003(2012)02-0025-03

2011-08-25

高维全(1982－ )，男，工程师，主要从事纺织新材料、新工艺及纺织检测技术的研究。