蚕丝化学组成chemical compositionof silk

蚕丝所包含的化学成分和含量。
蚕丝的组成及含量 蚕丝约含3/4的丝素，1/4的丝胶，除丝素、丝胶蛋白质外，还含有极少量的蜡物质、碳水化合物、色素和无机成分。含量因种种条件而异，一般如下表：

茧丝组成及含量

种 类	含量(%)
纯蛋白质（丝素和丝胶） 蜡物质 碳水化合物 色素 无机物	97.0 0.4～0.8 1.2～1.6 0.2 0.7

丝素、丝胶蛋白质和其它组份含量，因品种、饲育条件、茧内外层、产地等而有不同。其它组份含量虽少，但在实用上却起着一些重要作用。
蚕丝的元素组成 主要是由丝素、丝胶的元素组成，因材料等而有不同，一般如下表：

桑蚕丝素、丝胶的元素组成(%)

种 类	桑蚕茧丝	丝 素	丝 胶
C（碳） H（氢） N（氮） O（氧） S（硫）	46.77 6.21 17.57 28.25 +	48.00～49.10 6.23～6.51 17.35～19.20 25.00～28.01 +	42.60～49.49 5.72～6.42 16.44～19.19 24.96～35.00 0.15

丝素、丝胶虽都是蛋白质，但由于组成丝胶、丝素的氨基酸组成百分比不同，所以在C、H、O、N、S的百分比有差异。
丝胶、丝素的氨基酸组成 茧丝经强酸、碱、酶等作用，可水解成各种氨基酸。丝素经脱胶后即可水解，测定氨基酸组成，丝胶和丝素系由同样的18种氨基酸所组成，但其含量异，丝素中非极性氨基酸含量占3/4，而丝胶中非极性氨基酸只占1/4。所以丝胶比丝素的亲水性更强。从含量上的不同也说明丝素为纤蛋白，丝胶为球蛋白。具体组成参阅下表：

桑蚕丝素和丝胶的氨基酸组成
(100克中的克数)

名称	代号	丝 素		丝 胶
		桐村 二郎 (1962)	苏州丝绸 工学院 （生丝） (1979)	桐村 二郎 (1962)	浙江丝绸 科学研究院 （鲜茧） (1982)
乙氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 胱氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 色氨酸	Gly Ala Val Leu Ileu Cys Met Phe Try	42.8 32.4 3.03 0.68 0.87 0.03 0.10 1.15 0.36	44.656 28.664 2.290 0.497 0.654 0.094 0.069 0.666 0.199	8.8 4.0 3.1 0.9 0.6 0.3 0.1 0.6 0.5	8.55 3.10 3.09 1.38 0.67 0.43 0.07 0.41 —
脯氨酸 酪氨酸 丝氨酸 苏氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 精氨酸 赖氨酸 组氨酸	Pro Tyr Ser Thr Asp Glu Arg Lys His	0.63 11.8 14.7 1.15 1.73 1.74 0.90 0.45 0.32	0.359 6.762 10.392 0.888 1.559 1.186 0.502 0.339 0.221	0.5 4.9 30.1 8.5 16.8 10.1 4.2 5.5 1.4	0.42 4.92 30.31 8.40 17.50 5.60 4.63 3.36 1.56

蜡质物 主要成分为高级伯醇与高级脂肪酸所生成的酯以及高级饱和烃。高级伯醇相当于26碳链的虫蜡醇(C₂₆H₅₃OH)至30碳链的蜂蜡醇(C₃₀H₆₁OH)；高级脂肪酸主要是蜂蜡酸(C₃₀H₆₀O₂); 高级饱和烃指的是石蜡(C₂₅H₅₂～C₃₁H₆₄)。这些成分都是在液状蚕丝蛋白中隔开丝素、丝胶层次，不使两者混淆的物质，因此在丝素丝胶两方，都能分离若干量的蜡质物。丝胶中的蜡质物，以内缘丝胶最多。
碳水化合物 主要指葡萄糖和氨基葡萄糖等，根据日本井上柳梧对18种茧纤维进行的葡萄糖定量研究，平均含量为1.64%。茧衣中含2.4%，丝素含0.3%。糖的存在，以氮配糖体即糖苷的形式存在，如丝氨酸酐配糖体。又与葡萄糖及其它糖类和诱导体结合成的糖蛋白中碳水化物含量在4%以上的称粘蛋白，以下的称甘蛋白或糖缀蛋白，所以丝胶可称为甘蛋白。与色素结合的黄酮配糖体，也是联接的葡萄糖。
色素 主要系指黄酮系色素和类胡萝卜系色素两大类。前者包括白茧、淡竹青色茧、淡绿色茧，后者包括黄茧和白茧。❶黄酮系包括黄酮(C₁₅H₁₀O₂ )，黄酮醇(C₁₅H₁₀O₃)和黄酮类化合物，茧层中含黄酮醇约1%左右。白茧、绿茧的色素系同一物质，只是5龄期透入丝腺的分量较小而已。此项色素的前驱物质，主要为桑色素(C₁₅H₁₀O₇)，及其类似物栎精(C₁₅H₁₀O₇)、异栎素 (C₁₂H₁₉O₁₂) 和芸香 (C₂₇H₃₀O₁₆)。
❷类胡萝卜素系包括胡萝卜素或称叶红素(C₄₀H₅₆)、叶黄素(C₄₀H₅₆O₂) 及其一系列氧化物。红黄色茧丝在空气中或加热过程中不断褪色，即是不断氧化之故。在氧化褪色的同时，色素不断降低溶点。
无机成分 在茧层纤维中的无机成分灰分，含有钙、镁、钠、钾、铝、铁、硅、磷、硫、锰、铜等24种，其中钙、镁、钠、钾等较多。总含量约为0.9～1.5%，茧外层及内层稍多，中层稍少。
一般无机成分存在于丝胶中约占0.71%，丝素中约占0.296%。存在于丝素中的无机元素，与丝素牢固地结合在一起。如对生丝用120℃热水沸煮，经5次精练，还含有0.23%，可见结合力很牢固。