Spinnenzijde is stevig, elastisch en licht. Fijn materiaal dus. Alleen is grootschalige productie lastig. Zijderupsen bieden misschien een uitkomst.

Wanneer je per ongeluk door een spinnenweb loopt, zul je vast niet denken dat spinnenzijde erg stevig is. Toch is dat het wel. Neem je meerdere vezels bij elkaar, dan is de zijde zes keer steviger dan Kevlar (met dezelfde dikte), een materiaal dat bijvoorbeeld in kogelwerende vesten wordt gebruikt. Bovendien zijn de draden licht, elastisch en biologisch afbreekbaar. Geen wonder dat wetenschappers al jaren werken aan manieren om deze aantrekkelijke vezels op grote schaal te produceren. Onderzoekers van de Donghua University (China) hebben daar een belangrijke stap in gezet, melden ze in het wetenschappelijke tijdschrift Matter. Het is hen gelukt om zijderupsen spinnenzijde te laten maken.

Lees ook:

• ‘Zwarte weduwe wordt uitgemoord door agressief familielid’
• Spin ‘naait’ bladeren dicht om prooi te foppen

Anti-aging-goedje

Wetenschappers hebben spinnenzijde op het oog als een duurzaam alternatief voor synthetische vezels (zoals Kevlar en nylon), die schadelijke microplastics in het milieu brengen en vaak worden gemaakt van fossiele brandstoffen. Vanwege zijn aantrekkelijke eigenschappen zou het materiaal bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden voor kleding, kogelwerende vesten, hechtdraden, defensiematerieel en raketonderdelen.

Maar spinnen kweken die genoeg zijde spinnen om commercieel interessant te zijn, blijkt lastig. En pogingen om de aantrekkelijke vezels na te maken slaagden er niet in om een laag van glycoproteïnen en lipiden over de zijde aan te brengen. Dat is wel nodig om de vezels te beschermen tegen vocht en zonlicht – je kunt het zien als een soort anti-aging-goedje dat spinnen op hun web aanbrengen.

Zijderupsenzijde is momenteel de enige dierlijke zijdevezel die op grote schaal geproduceerd kan worden. Daarom hadden de wetenschappers onder leiding van Junpeng Mi het idee om deze rupsen de aantrekkelijke spinnenzijde te laten maken. Zijderupsen zijn niet alleen goed te kweken, maar ze coaten hun eigen zijde ook met een vergelijkbare beschermede laag als spinnen.

Nog steviger

Om de rupsen zover te krijgen om spinnenzijde te maken, pasten Mi en zijn team het DNA van de larven aan. Ze vervingen de genen die de bouwplannen bevatten voor rupsenzijde-eiwitten met genen voor spinnenzijde-eiwitten.

Maar dit bleek moeilijker dan gedacht. De rupsengenen bevatten namelijk ook de informatie die nodig is om de zijde-eiwitten op de juiste plek in de zijdeklieren te krijgen. Daarom moesten de wetenschappers uitzoeken welke stukken van het DNA daarvoor verantwoordelijk waren, zodat ze die konden laten zitten.

Na wat trial-and-error lukte dat en gingen de rupsen hoogwaardig spinnenzijde maken. Mi denkt dat grootschalige productie nu in het verschiet ligt. En als dat daadwerkelijk lukt, wil hij in de toekomst de genetische code voor de spinnenzijde aanpassen om het materiaal zelfs nog steviger te maken.

Bronnen: Matter, Cell Press via EurekAlert!