Pavouci jako odborníci na vlákna

Na téma „Pavouci a jejich produkty“  přednášel 8. března  doktor  Milan Řezáč z oddělení entomologie Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze v programu semináře doktorandů  na Fakultě textilní Technické univerzity v Liberci. Semináře doktorandů se konají v rámci projektu KitTop, který je spolufinancován z prostředků Evropské unie a státního rozpočtu České republiky.

Představil pavouky jako špičkové  odborníky, kteří jsou schopni naprosto dokonale řídit zvlákňovací proces a ovlivnit kvalitu výsledného produktu s ohledem na účel použití. Pavoučí hedvábí je možno  podle Řezáče považovat za hi-tech vlákna, která jsou v mnoha ohledech lepší než vlákna přírodní nebo synteticky vyráběná.

V současné době je známo více než 40 000 druhů pavouků a díky jejich dlouhé evoluci došlo ke skutečné specializaci ve výrobě vlákenných produktů. Každý pavouk má svůj způsob, jak svá vlákna vyrábět a účinně je využívat pro svoji obživu i pro ochranu sebe i mláďat, pro vzájemnou komunikaci i seznamování s opačným pohlavím. „Vyšší druhy pavouků jsou schopni vyrábět až devět různých typů vláken a každé z nich má specifické vlastnosti.

Vyšší druhy pavouků jsou schopny produkovat základní vlákna, která jsou mechanicky odolná a zároveň dostatečně elastická sloužící ke stavbě základní struktury pavučiny. Vlákna typu „piriform fibers“ jsou velmi jemná a jsou vhodná pro přemostění nebo použití jako tzv. jistící vlákna. Tento typ pavoučího hedvábí se vyznačuje lepivostí, která souvisí s mezi-molekulovými interakcemi. Proto jsou vlákna používána i k propojování dílčích segmentů pavučinových pastí. Další typ vláken „aciniform fibers“ je pavouky využíván především na budování bariér a ochranných obalů pro potravu. Pavoučí samečci do tohoto typu vláken balí „úplatky“ pro samičky před pářením, aby nebyli samičkou při kopulaci napadeni. Tubuliformní vlákna využívají některé typy pavouků pro ochranu vajíček před predátory. Vlákna dobře odolávají vlhkosti, mechanickému namáhání, regulují teplotu uvnitř ochranného kokonu nejen svým chemickým složením, ale také svojí speciální morfologií. Jsou tvořena dvěma základními proteiny, jejichž mikroskopická struktura je naprosto odlišná a zajišťuje specifické vlastnosti tohoto typu pavoučího hedvábí. Vnitřní uspořádání – makrostrukturu je možné popsat termínem z textilní terminologie pro popis průřezu vícekomponentním vláknem „ostrovy v moři“. Velmi jemné mikrofibrily tvořené proteinem s převažující krystalickou strukturou jsou obklopeny matricí aminokyseliny s převažujícím amorfním uspořádáním. Výsledná struktura je tedy přírodním kompozitem.

Mechanicko fyzikální ukazatele jednotlivých typů pavoučího hedvábí jsou výrazně lepší než dosud používané typy vláken. Mezi přednosti patří především mechanická odolnost a vysoká elasticita. Bohužel prozatím není možné pavouky cíleně chovat. První pokusy s velkochovy proběhly v historii několikrát, ale nikdy se nepodařilo vyřešit přirozený kanibalizmus pavouků ani nalézt způsob jak vlákna synteticky vyrábět. Významným úspěchem by bylo se kvalitě těchto vláken alespoň přiblížit. Doktor Řezáč a další kolegové z výzkumného ústavu se nebrání žádné spolupráci.

V případě, že máte zájem se dozvědět více nejen o pavoucích, ale i případné spolupráci, nahlédněte na stránky FT TUL, kde v sekci seminář doktorandů najdete celou prezentaci a kontaktní informace na Výzkumný ústav rostlinné výroby.

V rámci projektu KitTop čeká na zájemce 22. března přednáška Lubomíra Lapčíka Jun. z Ústavu fyziky a materiálového inženýrství Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně. Přednáška na velice aktuální téma „Kyselina hyaluronová: struktura, vlastnosti, aplikace“ začíná ve 12:30 hodin v učebně  B5. 

Více na: https://www.ft.tul.cz/index.cgi?sou=studenti/seminar_doktorandu/seminare_2010-2011.htm

Všichni zájemci jsou srdečně zváni.

G. Krupincová, J.Kočárková

Zdroj: tuni.tul.cz/