Métodos de produção e características de fibras de seda recombinante de aranha : uma revisão bibliográfica

Abstract

Este estudo explora a fascinante estrutura da seda de aranha, cujas teias, apesar da finura e leveza, intrigantemente capturam insetos em pleno voo. O objetivo principal é compreender tanto o processo natural de produção da seda quanto os métodos de produção recombinante. Busca-se analisar esses métodos e comparar as propriedades entre a seda de aranha natural, a seda de aranha recombinante, Nylon 6,6 e Kevlar 49. O desenvolvimento foi realizado a partir de um levantamento bibliográfico, abor dando aspectos qualitativos e quantitativos, concentrando-se na produção da proteína recombinante que formadora da variedade dragline silk da espécie Nephila clavipes. A análise compreende métodos de produção, propriedades resultantes e a identificação da tecnologia, que atualmente, demonstra maior potencial para ser aplicada em larga escala. Identificou-se que a Escherichia Coli tem sido amplamente utilizada para a pro dução da seda recombinante pelos objetos de pesquisa e pelas empresas que atuam a fabricam. Ainda, identificou-se que o caminho mais promissor para a produção em larga escala é a produção de proteínas menores, com posterior polimerização motivada por autoclivagem. As fibras obtidas a partir da proteína recombinante apresentaram propriedades significativas, sendo possível a substituição do Nylon 6,6 em suas apli cações, mas ainda não é possível a simples substituição do Kevlar 49. Para o futuro, são necessários mais estudos com o objetivo de entender as relações entre composição e propriedades da fibra, otimizando o design do polímero de interesse, bem como a construção do seu processo de produção.

This study explores the fascinating structure of spider silk, whose webs, despite their thinness and lightness, intriguingly capture insects in mid-flight. The main ob jective is to understand both the natural silk production process and recombinant production methods. It seeks to analyze these methods and compare the properties between natural spider silk, recombinant spider silk, Nylon 6,6, and Kevlar 49. The development was carried out through a bibliographic survey, addressing qualitative and quantitative aspects, focusing on the production of recombinant protein forming the variety dragline silk of the species Nephila clavipes. The analysis comprises produc tion methods, resulting properties, and the identification of technology that currently demonstrates the greatest potential for large-scale application. It was identified that Escherichia coli has been widely used for the production of recombinant silk by rese arch entities and companies engaged in manufacturing. Furthermore, it was identified that the most promising path for large-scale production is the production of smaller proteins, with subsequent polymerization driven by autocleavage. Fibers obtained from recombinant protein showed significant properties, making it possible to replace Nylon 6,6 in its applications, but simple substitution of Kevlar 49 is not yet possible. For the future, more studies are needed to understand the relationships between fiber composition and properties, optimizing the design of the polymer of interest, as well as the construction of its production process.