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クモの糸より強いミノムシの糸の秘密を解明 農研機構・豊田工業大学2019年4月10日

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 農研機構と豊田工業大学は、クモの糸を超える強度を持つミノムシの糸について詳しく調べたところ、その強度が高度に形成された秩序性階層構造によるものであることがわかった。

 昨年12月、農研機構と興和との研究によりミノムシの糸が世界最強といわれるクモの糸よりも弾性率、破断強度など強さを示すすべての面で上回ることを発見。さらにミノムシの習性を利用して1本の長い糸をまっすぐに採糸する方法を開発し、産業上の有用性を発表した。
 これを受けて農研機構と豊田工業大学は、ミノムシの糸の成分であるたんぱく質の1次構造(アミノ酸配列)や2次構造(コンホメーション)、高次構造(結晶構造やその擬集状態)を詳しく調べ、ミノムシの糸の強さの秘密を探求。その結果、ミノムシの糸は結晶領域と非結晶領域が周期的に繰り返した秩序性階層構造から成り、その秩序性はカイコやクモの糸に比べ、圧倒的に高いことがわかった。
 この高度な秩序性階層構造により、引っ張ったときに糸に働く応力が個々の結晶にまんべんなく分散。応力が糸全体に効率よく伝搬されるため、他のシルクに比べ硬い性質になる。
 さらに、繊維の延伸過程で生じる構造変化を調べたところ、ミノムシの糸の高秩序性階層構造は、糸が伸ばされる過程でも崩れることなく、糸の切断まで維持されることがわかった。
 ミノムシの糸のメカニズムが解明されたことで、ミノムシ糸の産業化が一層進むことが期待される。

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