دانلود مقاله پروانه کرم ابریشم

یکی از حشرات بسیار سودمند پروانه کرم ابریشم است که در صنعت نوغانداری درامدهای کلانی را نصیب جامعه می کند.این صنعت در ایران جای خود را پیدا کرده است و اهمیت این حشره به درستی شناخته شده است.۸۰هزار خانوار کشاورز در استانهای گیلان، گلستان، مازندران، خراسان، آذربایجان شرقی، اصفهان و فارس در کنار کار کشاورزی به پرورش کرم ابریشم اشتغال دارند که ازاین تعداد ‪ ۴۰هزار خانوار آن در گیلان زندگی می‌کنند.نوغانداران کشور هر سال حدود سه هزارو ‪ ۵۰۰تن پیله تر تولید می‌کنند که در کارگاههای سنتی به نخ خالص ابریشم تبدیل می‌شود و به مصرف بافت فرشهای ابریشمی می‌رسد.

کرم ابریشم پس از حدود ‪ ۴۵تا ‪ ۶۰روز نگهداری و تغذیه با برگ درخت توت به دور خود پیله می‌تند.

پیله تر قبل از آنکه کرم داخل آن به پروانه تبدیل شود در کارگاهها و کارخانه‌های پیله خشک کنی، خشک و سپس نخ کشی می‌شود.

پرورش کرم ابریشم از نقطه نظر بازگشت سرمایه گذاری نسبتا سریع است.

این فعالیت می تواند به عنوان منبع درآمد ارزی کشور از طریق تولید مواد خام,‌ نخ ابریشم قالی, تولید پارچه ابریشمی و سایر فعالیت های مربوط به صنعت ابریشم قرارگیرد.

با توجه به توسعه این بخش تولیدی, فرصت زیادی برای توسعه صنایع دستی فراهم می شود که توسعه این بخش صنعت به نوبه خود کمک فراوانی به جامعه روستایی خواهد نمود و باعث بکارگیری نیروهای مازاد بخش کشاورزی و زنان روستایی را فراهم خواهد ساخت برای تهیه الیاف ابریشم, کرم ابریشم را در مکانهایی به نام تلنبار نگهداری کرده و با برگ توت تغذیه می کنند.

کرم ابریشم پس از طی مراحل لاروی اقدام به تنیدن پیله به دور خود می کند.

پس از تکمیل پیله تنی به فاصله یک تا دو روز اقدام به خشک کردن پیله ها به یکی از سه روش زیر عمل می کنند:‌الف) روش گرمای خشک بوسیله حرارت مستقیم آفتاب داغ ب) روش گرمای مرطوب با بخار آب ج) روش مرکب با استفاده از دو روش فوق به صورت توام مواد مورد نیاز نوغان (کرم ابریشم) و برگ درخت توت می باشد در پى گسترش الیاف و ابریشم هاى مصنوعى و به انزوا کشیده شدن صنعت ابریشم، انستیتو ملى علوم کشاورزى زیستى (NIAS) واقع در تسوکوبا به فکر پرورش کرم هاى ابریشم تراریختى (تغییریافته ژنتیکى) افتاد که بتوانند به جاى ابریشم پروتئین تولید کنند.

شرکت صنایع توراى (Toray) که در زمینه تولید الیاف، فرآورده هاى دارویى و تجهیزات پزشکى فعالیت دارد در ناحیه اهیم (Ehime) دست به ایجاد کارخانه اى موسوم به «کارخانه حشرات» زده است که محصول آن پروتئینى به نام اینترفرون است که معمولاً در درمان عفونت هاى ویروسى سگ ها و گربه ها مورد استفاده قرار مى گیرد.

کرم هاى ابریشم پس از دریافت نوعى ویروس تغییریافته ژنتیکى به قفسه هاى خاصى انتقال پیدا مى کنند و آن قدر در آنجا نگهدارى مى شوند تا ویروس هاى موجود در بدن آنها رشد کند.

ژاپن در راس کشورهاى پرورش دهنده کرم هاى ابریشم قرار دارد.

براساس گزارش هاى ارائه شده بیش از هزار گونه کرم ابریشم در جهان وجود دارد که ژاپن قادر به پرورش و تولید بیش از ۶۰۰ نوع از آنها است.

فعالیت تحقیقاتی ذکر شده بالا نیز توسط سازمان فرآورده هاى دارویى حیوانات که در ژاپن مستقر است صورت میگیرد.

چگونگی انتقال فنون پرورش پیله به غرب بر اساس افسانه های قدیمی چین،فنون پرورش پیله چین را "لوا ذو"همسر "هوانگ دی"5000 سال پیش به مردم آموخت.در زبان "جیان گو ون"یکی از زبان های باستانی چین کلماتی از جمله"پیله"،"توت"،"ابریشم"،و"پارچه ابریشمی"مشاهده شده است.در اولین دیوان شعر چین به نام "شی جینگ" شعری در باره چیدن برگ توت و پرورش کرم ابریشم آمده است: خورشید در بهار درخشان است.

آواز انجیر دلنشین است.

دختر سبدی در دست دارد، تا برگ های بزرگ و تازه بچیند.

این شعر نشان می دهد که چینیان در تابستان بر فنون پرورش پیله و تهیه ابریشم تسلط داشتند.

محصولات ابریشمی چین در سلسله "هان غربی"به اروپا راه یافت.اروپاییان به ابریشم سبک،ملایم و درخشان علاقه داشته و آن را کمیاب دانسته و برای خرید آن مبالغ زیادی هزینه می کردند.گفته می شود با "سزار"امپراتور رم لباس ابریشمی به تماشای اپرا رفته و تماشاگران را به تعجب آورد."کلمب" به ملوانان خود گفته بود فردی که زودتر از دیرگان قاره جدید را پیدا کند،یک کت ابریشمی جایزه می گیرد.در آن زمان،ابریشم ارزش طلا داشت.امپراطوری که دلیل خرید تعداد زیادی محصولات ابریشمی کسری بودجه داشت.لذا،دادگاه امپراتوطری را از خرید و فروش و پوشیدن لباس های ابریشمی چین منع کرده بود،اما با مخالفت شدید اشراف مواجه شد.

اروپاییان در ابتدا نمی دانستند که ابریشم از طریق پرورش پیله حاصل می شود.آنها معتقد بودند که لایه ابریشم از درون درخت کشیده و جمع آوری شده و پس از عملیاتی روی آن بافته می گردد.آنها پس از آگاهی از چگونگی حصول ابریشم،تصمیم گرفتند برای کسب فنون پرورش پیله تلاش بیشتری نمایند.

"جستینیان"یکی از پادشاهان امپراتوری رم از یکی از کشیشان خواست برای سرقت فنون پرورش پیله به چین برود.این کشیش پس از ورود به استان"یونن"چین آگاه شد که برای پرورش پلیه درخت توت لازم است.کرم ابریشم پس از نگهداری تخم کرم در آغور خود پس از یکی هفته متولد و پس از پرورش آن با برگ توت،ابریشم از آن تولید می شود.کشیش تخم های کرم و بذرهای درخت توت را سرقت کرده و به میهن برگشت.اما ،وی دچار اشتباه بزرگی شد.وی تخم های کرم را زیر خاک دفن کرده و بذرهای درخت توت را در آغوش گرفت،اما ابریشم حاصل نشد.پادشاه "جستینیان"با دیگر دو کشیش را به چین اغزام کرد.آنها چگونگی کشت درخت توت و پرورش پیله را در اذهان خود حفظ کرده و تخم های کرم ابریشم و بذرهای درخت توت را به رم بردند.وی به این طریق ،فنون پرورش پیله از چین به اروپا راه یافت.

داستان دیگری نیز در این باره وجود دارد.گفته اند کشورهای کوچکی در غرب به نام"چیوسادانا"وجود داشت.این کشور مشتاق فنون پرورش پیله بود و از "کشور شرقی"خواست به آن کمک کند.اما کشور شرقی از آموزش این فنون به کشور "چیوسادانا"امتناع ورزید و نگهبانی در امرز را تقویت بخشید تا از انتقال تخم های کرم ابریشم و بذرهای درخت توت جلوگیری کند.بر اساس مطالعات دانشمندان،این کشور همان چین در زمان سلسله"وی شمالی"بوده است.پادشاه کشور"چیوسادانا"متوجه شد که کشور شرقی مایل به کمک نیست و لذا راهی دیگر اندیشید.وی به بهانه تقویت دوستی خواستار ازدواج با دختر پادشاه کشور شرقی شد که مورد قبول کشور شرقی قرار گرفت.قبل از برگزاری مراسم ازدواج،پادشاه چیوسادانا فرستاده ای به دختر پادشاه کشور شرقی اعزام کرد و به وی گفت تخم های کرم ابریشم و بذرهای درخت توت را برای چیوسادانا همراه ببرد.دختر پادشاه این خواست را قبول کرد و قبل از ترک کشور شرقی تخ م های کرم ابریشم و بذرهای توت را در کلاه خود گذاشته و به کشور چیوسادانا بازگشت.نگهبانان کشور شرقی در مرز تمام لباس های وی به جز کلاه را بازرسی کردند.تخم های کرم ابریشم و بذرهای توت وارد کشور چیوسادانا شد و سپس به غرب راه یافت صحت این داستان را بابلو باستانی که در سینگ کیانگ چین کشف شده است.اثبات می کند.در این تابلو،یک زن اشرافی لباس های فاخر پوشیده و کلاه بر سر دارد و در کنار و دو خدمتکار ایستاده اند.خدمتکار طرف چپ با انگشت خود به کلاه زن اشاره می کند.این زن همان دختر پاشاه کشور شرقی است.

خطرات رها سازى حشرات اصلاح ژنتیکى شده وقتى سخن از جانوران تغییر یافته ژنتیکى به میان مى آید، تنها عده کمى ممکن است به فکر حشرات بیفتند.

اما در عمل، دستکارى ژنتیکى این گروه از جانوران، موضوع بخش عمده اى از پژوهش ها است.

با این هدف که در وضع بهداشت انسان و دام و نیز تولید محصولات گیاهى بهبود حاصل شود.

دستکارى حشرات به منظور ناتوان ساختن آنها از انتقال بیمارى، دستکارى در آفت هاى گیاهان زراعى یا دشمنان طبیعى آنها با هدف کاهش جمعیت آفت ها و نیز دستکارى حشرات مفید (مانند زنبور عسل و یا کرم ابریشم) با هدف تولید پروتئین هاى دارویى، از برجسته ترین نمونه هاى این گروه از پژوهش ها به شمار مى روند.از سویى، این پژوهش ها توجه زیادى را به سمت جنبه هاى ایمنى این موضوع معطوف کرده است.

یکى از تفاوت هاى مهم این گروه تولیدات با سایر محصولات تغییر یافته ژنتیکى این است که حشرات با هدف زنده ماندن، تکثیر انتقال ژن هایشان به گونه هاى وحشى، به عمد در طبیعت رها خواهند شد.

از آنجا که اکوسیستم ها توانایى سازگارى خود با تغییرات را دارند پیش بینى نتایج رهاسازى ها دشوار است.

در کنار تغییرات پیش بینى شده، حشرات تغییر یافته ژنتیکى مى توانند باعث دگرگونى الگوهاى جمعیتى و نیز روابط صید و صیادى و یا انتقال ژن ها به گونه هایى شوند که مورد نظر پژوهشگران نبوده است.پیتر جنکینز، حقوقدان و تحلیلگر سیاسى مرکز ایمنى مواد غذایى در واشینگتن مى گوید: «خطرات زیستى رها سازى حشرات و ماهى ها بسیار بالا است.

مشکل اساسى در این است که این گونه ها بعد از رها سازى دیگر قابل کنترل نخواهند بود.»از سوى دیگر مزایاى احتمالى این کار مورد توجه بسیارى از کشور هاى پیشرفته و در حال توسعه قرار گرفته است، چرا که حشرات تاثیر چشمگیرى بر بهداشت و کشاورزى مى گذارند.«توماس میلر» استاد حشره شناسى دانشگاه ریورساید کالیفرنیا بر این باور است که حشرات تغییر یافته ژنتیکى کمک شایانى به رونق کشاورزى کالیفرنیا خواهند کرد.

وى توضیح مى دهد: مشکلاتى که ما از سوى حشرات داریم بیش از اندازه است.

برآوردها حاکى از این است که در کالیفرنیا در هر ۶۰ روز یک آفت جدید ظهور مى کند.

این یک تهدید جدى است و به دلیل گسترش میزان حمل و نقل مواد رو به افزایش نیز هست.

اکنون از ما توقع معجزه دارند و براى این کار ناگزیر از بهره گیرى از راهکار هاى فناورى زیستى هستیم.کرم سرخ غوزه پنبه با خوردن گل پنبه یا سوراخ کردن غوزه و خوردن بذر، به این محصول خسارت مى زند.

میلر درصدد است گونه اى از کرم سرخ تغییر یافته ژنتیکى تولید کند که حامل ژن هاى کشنده نتایج خود است.

اگر همه چیز طبق پیش بینى جلو برود، از جمله این آفت و نیز خسارتى که مى زند کاسته خواهد شد.

به گفته میلر برآورد اقتصادى خسارت وارد شده بسیار آسان است، چرا که داده هاى فراوانى از تولید پنبه بدون خسارت کرم غوزه پنبه یا با خسارت آن در دست است.

قبل از آزمون اثر این حشرات در مقیاس وسیع، میلر و همکارانش باید بدانند که حشرات تغییر یافته ژنتیکى چگونگى در طبیعت پراکنده مى شوند.

براى این منظور آنها با وارد کردن ژنى از توتیا به این حشره، پراکندگى این حشره را مطالعه کردند.

از آنجایى که ژن توتیا منجر به تولید نوعى پروتئین فلورسنت مى شد، ردیابى ژن بیگانه در طبیعت میسر مى شود.دو سال پیش، عمل رها سازى در قفس هایى واقع در مرکز تحقیقات وزارت کشاورزى ایالات متحده در شهر فونیکس انجام شد.

بناست که سال آینده علم رها سازى در یک مزرعه باز در شرق ایالت آریزونا انجام شود.

با این آزمون گروه پژوهشى امیدوار است نحوه پراکندگى ژن مزبور در طبیعت را روشن کند.

مرحله بعدى کار اخذ مجوز براى رها سازى پروانه کرم سرخ غوزه پنبه حامل ژن کشنده نتاج است.

میلر مى گوید: «موافقان این پژوهش که عمدتاً کشاورزان آن را تشکیل مى دهند، مایل هستند که این روش به عنوان مهم ترین راه مهار کرم سرخ پنبه مورد استفاده واقع شود.»حشرات تغییر یافته ژنتیکى همچنین مى توانند به عنوان کارخانه هاى تولید مواد دارویى مورد استفاده واقع شوند.

با روشى کما بیش مشابه آنچه از باکترى هاى تغییر یافته ژنتیکى انسولین انسانى به دست مى آید، در ژاپن از کرم ابریشم تراریخت براى تولید پروتئین هاى انسانى استفاده مى شود.

این نوع کرم ابریشم علاوه بر تولید ابریشم مى تواند کلاژن (پروتئین لازم براى ترمیم زخم ها) یا آلبومین (براى درمان کم خونى هاى شدید ناشى از خونریزى) نیز تولید کند.

در حال حاضر این مواد از خون هاى اهدا شده استحصال مى شود.«فلورین وورم»، استاد زیست فناورى موسسه دولتى فناورى در لوزان سوئیس مى گوید: «در روش هاى سنتى این پروتئین ها از بافت یا خون به دست مى آید که روشى بسیار کند و پرهزینه است، ضمن اینکه خطر انتقال بیمارى ها نیز وجود دارد.» وورم مزیت کرم ابریشم را در توانایى آن براى تولید مقدار زیاد پروتئین و نیز کم خطر بودن آن مى داند: «اگر من بین محصول به دست آمده از خون ۱۰۰۰ نفر انسان و مشابه آن از کرم ابریشم حق انتخاب داشته باشم فکر مى کنم بدانم کدام را انتخاب مى کنم.

محصول به دست آمده از کرم ابریشم خالص تر بوده و خطر انتقال بیمارى هاى ویروسى یا انگلى نیز در آن وجود ندارد.» تولید پروتئین از کرم ابریشم ظرف یک یا دو سال دیگر در آزمایشگاه هاى کوچک شروع مى شود و طى ۱۰ تا ۲۰ سال بعد به سطح تولید تجارى مى رسد.

دستکارى ژنتیک حشرات علاوه بر تولید مواد دارویى، مى تواند ابزارى براى جلوگیرى از انتشار بیمارى هاى انسانى و دامى نیز باشد.

بیمارى هایى که توسط عواملى نظیر پشه ها، مگس تسه تسه، ساس، کنه، کک، شپش و حشرات دیگر منتقل مى شود.

«راوى دورواسولا» استاد دانشگاه پزشکى ییل، پژوهشى از این نوع را سرپرستى مى کند تا بتواند بیمارى را که توسط نوعى کنه منتقل مى شود، مهار کند.

این بیمارى در آمریکاى لاتین سالانه بیش از ۵۰۰۰۰ نفر قربانى مى گیرد.

عامل این بیمارى نوعى پروتوزوا است که با گزیدن فرد آلوده به ساس مبتلا و سپس گزیدن فرد سالم به وى منتقل مى شود.

گروه «دورواسولا» اقدام به دستکارى ژنتیک نوعى باکترى کرده اند که معده ساس را میزبان نامناسبى براى پروتوزوا مى کند و مانع انتقال بیمارى مى شود.

با وجودى که دورواسولا نسبت به این روش مهار بیمارى خوش بین است، معتقد است که مطالعات بسیارى براى کاربردى کردن این روش لازم است.

این مطالعات بررسى مهاجرت ژنى را هم در بر مى گیرد.او مى گوید: «مطالعه در آزمایشگاه یا گلخانه یک بخش مسئله است.

اما رهاسازى یک باکترى تغییر یافته ژنتیکى در طبیعت عملى بحث برانگیز است.

اگر باکترى تغییر یافته ژنتیک علاوه بر ساس ها، حشراتى نظیر مگس خانگى و مورچه را آلوده کند که در زیستگاه انسانى یافت مى شود، چه اتفاقى خواهد افتاد؟»وى ادامه مى دهد: «دخالت در فرآیند هاى طبیعى که منجر به تغییر محیط زیست مى شود، مسئولیت بالایى را طلب مى کند.

ما مجبور هستیم که اثرات جانبى این کار را بشناسیم.»«توماس اسکات» استاد حشره شناس دانشگاه دیویس کالیفرنیا نیز با این امر موافق است.

پژوهش هاى وى بر روى تب هاى ویروسى و نحوه گسترش مالاریا متمرکز است.

به نظر وى دستکارى ژنتیک در پشه ها به طورى که دیگر باعث انتقال مالاریا و بیمارى هاى ویروسى نشوند کارى جالب توجه است، اما در عین حال به دلیل اثرات جانبى احتمالى ممکن است روش مناسبى نباشد.

به عنوان مثال، ممکن است ژن ها علاوه بر ناتوان کردن پشه از انتقال عامل بیمارى، با انتقال به حشرات دیگر منجر به اتفاقات غیر قابل پیش بینى شوند.

حتى این امکان وجود دارد که این تغییرات ژنتیک پایدار نباشد، به این معنى که انتقال بیمارى به دلیل این دستکارى ژنتیک براى مدتى متوقف شود و سپس عامل بیمارى راهى براى «دور زدن» این مانع پیدا کند و بیمارى به طور غیر منتظره مجدداً ظاهر شود.اسکات مى گوید: «باید دقیقاً روشن کنیم چه چیزى را داریم در طبیعت رها مى کنیم.

باید ماهیت همه گیر شدن بیمارى را بشناسیم و بدانیم رها سازى پشه تغییر یافته ژنتیکى چه اثرات قابل سنجشى بر طبیعت مى گذارد و عامل بیمارى چه واکنشى نسبت به محدودیت ایجاد شده نشان مى دهد.

مقاومت عامل بیمارى مالاریا همیشه رو به افزایش بوده به طورى که نسبت به گستره وسیعى از دارو ها مقاوم شده، پس هنوز این امکان وجود دارد که بتواند این مانع را هم پشت سر بگذارد.

چنین نتیجه اى مى تواند کار ما را بیش از پیش مشکل کند.»سازمان بهداشت جهانى موارد گزارش شده ابتلا به مالاریا را بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلیون مورد در سال برآورد مى کند تلفات ناشى از این بیمارى را بیش از یک میلیون نفر _ که بیشتر آن را کودکان زیر ۵ سال تشکیل مى دهند- مى داند.

اسکات ارتباط تنگاتنگى بین این بیمارى و فقر مى بیند.

فراوانى این بیمارى در جنوب صحراى بزرگ آفریقا از همه جا بیشتر است: کودکان در این منطقه در هر فصل ۳۰۰ الى ۱۰۰۰ بار گزیده مى شوند.روش هاى متعارف کنترل بیمارى نظیر استفاده از تورى و حشره کش نمى تواند گسترش این بیمارى را کنترل کند.

اما ناقل بیمارى به طور پیوسته به حشره کش ها مقاوم مى شوند و بسیارى از کشور هاى جهان سوم توانایى مالى خرید حشره کش ها و تورى ها را ندارند.اسکات مى گوید: «مطالعات زیر بنایى به قدر کافى انجام شده.

ما ظرف ۵ سال آینده ارزیابى مى کنیم آیا پشه هاى تغییر یافته ژنتیکى راه مناسبى براى مهار بیمارى هستند یا نه.

اگر پاسخ منفى بود، به دنبال روش هاى دیگر مى گردیم اگر پاسخ مثبت بود باید قاطعانه آن را پیاده کنیم.» جنکینز شفاف نبودن قوانین دولت ایالات متحده درباره ارزیابى خطرات حشرات تغییر یافته ژنتیکى را مانع بزرگى قلمداد مى کند: «پژوهشگران به دستور العمل هاى روشنى نیاز دارند تا بدانند کدام ارزیابى ها لازم هستند و کدام لازم نیست.

سازمان ها در راهنمایى پژوهشگران وضعیت نامطلوبى دارند.

هر کدام از آنها سعى دارد از خود رفع تکلیف کند.» وى تاکید مى کند که نبود دستور العمل روشن منجر به سردرگمى مى شود، «نظارت رسمى بر این پژوهش ها بسیار کم است.

مانند این است که وقایع متعددى در درون یک اتاق تاریک روى مى دهد ما سعى مى کنیم همه آن را با تاباندن باریکه اى از نور بشناسیم.» مریخی ها کرم ابریشم بخورند پژوهشگران ژاپنی در بررسی‌های خود به این نتیجه رسیده‌اند که در کره مریخ برای تامین مواد خوراکی انسانهایی که در آنجا مستقر می‌شوند، می‌توان در درون سالن‌های گلخانه‌ای حبوبات پرورش داد.

پژوهشگران ژاپنی بر این باورند که علاوه بر این موضوع، برای تامین مواد مغذی مورد نیاز بدن انسان، در کره مریخ می‌توان از پروتییهای موجود در بدن کرم ابریشم هم استفاده کرد.

پژوهشگران می‌گویند که پرورش کرم ابریشم آسان بوده و از نخهای ابریشمی که از پرورش این کرم بدست می‌آید می‌توان برای درست کردن پوشاک هم استفاده کرد.

به گفته پژوهشگران، تنها سبزیجات نمی‌توانند مواد مغذی مورد نیاز بدن کسانی که در کره مریخ مستقر می‌شوند را تامین کنند و به همین دلیل می‌توان این کمبود غذایی و پروتیینی را بوسیله خوردن کرم ابریشم برطرف کرد.

پژوهشگران ژاپنی می‌گویند که تاریخ نشان می‌دهد، در گذشته در برخی از نقاط کره زمین از کرم ابریشم به عنوان مواد غذایی استفاده می‌شده است.

تار یا ابریشم عنکبوت چیست ؟

محققین موفق شده اند که به طور خودکار و در شرایط آزمایشگاهی تار عنکوبت تولید کنند.

تولید این تار خارج از بدن جانور انجام میگیرد، این تار بطور چشمگیری محکمتر از تار ابریشمی است که توسط کرم ابریشم تولید میشود.

ابریشم هزاران سال است که توسط انسان استفاده میشود، برخلاف کرم ابریشم عنکبوت جانوری نیست که توسط انسان اهلی شده باشد تا بتوانیم برای تولید تجارتی ابریشم از آن استفاده کنیم .

دانشمندان مبادرت به کاربرد شیوه ای کرده اند که بتوانند به تولید ابریشم مستقل از نیاز به دسترسی به خود این حشره بپردازند.

این شیوه تکیه بر مهندسی ژنیتیک دارد که توسط آن میتوان پروتئینی تولید کرد که از آن تار عنکبوت تهیه میشود.

برای اینکار آنها از کشت باکتری ها، مخمر ها، سلول های گیاهی و جانوران پستاندار در روی سلول های پوستی استفاده کردند اما این شیوه ها برای تولید تار شبیه تار طبیعی شیوه ای نا موفق بود.

گروهی از محققان از طریق مهندسی ژنتیک موفق به تولید یکبارهء تار عنکبوت از کشت نمونه های سلول های عنکبوت شده اند.

این تار ها دارای خاصیت و مقاومتی برابر تار طبیعی بود که توسط جانور تولید میشود.

تولید انبوه این تار ها در آینده به طور صنعتی در نقاط مختلف امکانپذیر خواهد بود.

گروهی در حال حاضر دارند روی تولید صنعتی آن مبتنی بر شیوه اخیر کار میکنند.

تار های عنکبوت از تار هایی تشکیل شده که توسط پروتئین ویژه ای تولید میشود .

برای اینکه بطور مصنوعی این پروتئین ها را تولید کنند محققان از قسمت هایی از ژن عنکبوت باغچه (عنکبوت درشت باغچه و زرد رنگ در امریکا)استفاده کردند نام علمی جانور (Araneus diadematus ) است .

این جانور در تهیه تار مورد استفاده محققان واقع شده است و آنها از آن برای تهیه این پروتئین استفاده میکنند.

این عنکبوت زرد تار های متنوعی از این پروتئین میتند.

یکی از این تار ها تاری است که جانور از آن استفاده بند بازی میکند و این تار دارای مقاومت و الاستیسیتهء (کشداری) بیشتری است.

این تار شش بار از تار نایلونی و فولادی هم قطر خودش استحکام بیشتری دارد.

این همان تاری است که برای محافظت جانور از آن هنگام سقوط استفاده میکند که از نظر حیاتی برای جانور اهمیت دارد.

اساسا این تار از دو پروتئین ADF-3 و ADF-4 ساخته شده که از نظر ژنتیکی شبیه هستند و در غدد شکمی جانور تولید میشوند.

فرآیند تولید این پروتئین و خروج آنی آن از منفذ خروج تار جانور تا بحال از دید محققین پنهان مانده بود.

در آزمایشی که محققین در لابراتوار انجام دادند ، این بود که آنها با برداشتن ژنی از این تار محکم بندبازی و قرار دادن آن روی نوعی ویروس که باعث عفونت حشرات میشود و نام آن بکیولوویروس (baculovirus) است .

ویروس را مهندسی ژنتیکی کردند و بعد آنرا روی سلول پوستی که قبلا ذکر شد و متعلق به یک نوع کاترپیلار یا کرم است کشت دادند.

این کرم در امریکا میان مردم به کرم ارتشی معروف است.

عنکبوت و این حشره اندامی بند بند دارند (arthropods) و از لحاظ ژنی همگونی نزدیکی دارند این است که این آزمایش موفق تر از آزمایش قبلی بود .

بنابراین آنان نتیجه گرفتند که میتوانند برای تولید تار از این حشرات استفاده کنند .

یکی از محققین میگوید ما متدی بوجود آوردیم که مقدار بیشتری از این پروتیئن ها تولید کنیم و آن توسط آلودن سلول های حشره به این ویروس بازسازی شده است که تولید تار میکند.

پس از اینکه ویروس مهندسی شده سلول حشره را آلوده کرد سلول ها شروع به تولید پروتئین کردند و نتیجتا تار ها به یکباره شروع به بوجود آمدن کردند.

بهر حال برخلاف عنکبوت این تار های تولید شده در آزمایشگاه فقط از پروتئین ADF-4 تشکیل شده بود اما پروتئین ADF-3 به طور محلول باقی ماند اما علیرغم آن قطر تار برابر قطر تار طبیعی بود که توسط جانور تولید شده بود و بعضی از خواص این تار نظیر مقاومت آن حتی از تاری که توسط عنکبوت تنیده شده بود برتر بود.

محققین عقیده دارند گوناگونی پیدایش این پروتئین شبیه همان چیزی است که در طبیعت اتفاق میافتد و باعث گوناگونی بوجود آمدن تار بطور طبیعی میشود .

این عمل دارای پیچیدگی بالایی است .

بنظر میرسد که پروتئین ADF-4 تولید سریع تار را ممکن میکند در حالی که پروتئین دیگر کارش میزان کردن تولید تار است و از تولید تار زود هنگام جلوگیری میکند و عدم وجود آن میتواند برای جانور کشنده باشد .

محققین در حال حاضر امیدوارند که بتوانند شرایطی بوجود آورند تا به محدودیت تولید تار توسط سلول های جانور فائق آیند آنها میگویند این آزمایش ما را قادر کرد که دریابیم که روابط نزدیکی بین ترتیب عمل، ساختمان و عملکرد پروتئین ها وجود دارد .

دکتر گت میگوید تولید انبوه تاری که ضخامتش یک هزارم میلیمتر است (یک میکرون) احتمالا میتواند در ساخت جلیقه های ضد گلوله کاربرد داشته باشد، همینطور از آنها میتوان درساخت نخ جراحی، هادی های کم قطر میکرو، فیبر نوری، و چوب ماهیگیری استفاده کرد ، حتی میتوان کار برد آنرا در طراحی لباس ها در آینده دید .

عنکبوت باغچه : این حشره به یزرگی یک اینچ است و جانوری زیبا و بی آزار است روز ها میخوابد و شبها به شکار میپردازد و در حیاط خانه در امریکا آنها را فراوان میبینید .

در شب با لامپ ماورا بنفش و در تاریکی میتوان در بالکن خانه نشست و فعالیت های سریع جانور را تماشا کرد.

تارعنکبوت ، قوی ترین الیاف موجود در جهان براساس مجموعه مقالات چاپ شده توسط آکادمی ملی علوم آمریکا ، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا و ارتش ایالات متحده در مطالعه تار عنکبوت به پیشرفت هایی دست یافته اند .

پروتئینی که عنکبوت را قادر می سازد خود را آویزان کند و هم چنین به شکار طعمه کمک می کند نظر دانشمندان را به خود جلب کرده است .

ملکول های این پروتئین بسیار کشسان و قوی هستند و به گونه ای طراحی شده اند که بتوان آن ها را کشید .

تار عنکبوت را می توان تا سی الی پنجاه درصد طول اولیه اش بدون پاره شدن کشید .

این ماده از فولاد محکم تر و از نظر استحکام با الیاف کولار قابل مقایسه است .

برمبنای مجموعه مقالات چاپ شده ، شمار نوشتارهای علمی درزمینه تارعنکبوت در دهه گذشته افزایش قابل توجهی داشته است .

این افزایش به علت ویژگی های مکانیکی شگفت انگیز تارعنکبوت است .

علاقه به تارعنکبوت در حالی است که مواد زیستی و بیومیمتیک دوزمینه بسیار قابل توجه و روبه روشد درزمینه پژوهش های مواد است .

دلیل توجه ارتش ایالات متحده به این ماده استفاده از آن در ساخت جلیقه های ضد گلوله و محافظ هاست .

هدف عمده پژوهش های دانشگاه کالیفرنیا ، درک چگونگی چین خوردن این پروتئین و سازماندهی رشته تار عنکبوت است پژوهشگران با استفاده از روش میکروسکوپ نیروی اتمی و یک کشنده مولکولی با تصویربرداری و کشش این پروتئین به سرنخ هایی دست یافته اند .

این مشاهدات به پژوهشگران کمک می کند تا آن چه را هنگام تشکیل تارعنکبوت در غده تراوش تارعنکبوت رخ می دهد ، شبیه سازی کنند .

آن ها دریافته اند که وقتی پروتئین باز می شود به صورت تکه تکه است .

درضمن این پروتئین دارای پیوندهایی است که هنگام افزایش بار، باز شده و تغییر شکل می دهند ، این امر از الگویی پیروی می کند که دردیگر پروتئین های تحت بار کشف شده است .

تارعنکبوت دارای بخش های کریستالی و بخش های شبه لاستیکی کشسانی است .

پژوهشگران دریافته اند که مولکولهای منفرد دارای هردوبخش هستند .

استفاده از تار عنکبوت برای ساخت نانوکامپوزیت دانشمندان ایالات متحده با ادغام تارهای عنکبوت با سیلیکای زیستی موفق به تولید نوعی نانوکامپوزیت فوق‌العاده قوی شده‌اند که می‌تواند مصارف پزشکی یا صنعتی داشته باشد.

این نانومواد جدید که توسط دیوید کاپلان (David Kaplan )و همکارانش در دانشگاه Tufts واقع در ماساچوست تهیه شده است، قابلیت کشش و انعطاف فوق‌العاده‌ای مانند ابریشم، و سختی همانند سیلیکا را دارا است.

سیلیکا به وفور در سیستم‌های زیستی یافت می‌شود و برای محافظت از ارگانیسم‌های تک سلولی مانند diatom به کار می‌رود.

سیلیکا همچنین در اسکلت بعضی حیوانات بزرگ‌تر و برخی گیاهان به وفور یافت می‌شود.

تار عنکبوت همچنین یک ماده با خاصیت انعطا‌ف‌پذیری بالاست که خاصیت کششی بالایی دارد و درضمن می‌تواند با خودآرایی، ساختارهای دیواره مانند (صفحه‌‌ای) تشکیل دهد کاپلان و همکارانش با استفاده از مهندسی ژنتیک توانسته‌اند پروتئین تار عنکبوت را به نحوی شبیه‌سازی کنند که بتواند تشکیل فیلم دهد، سپس با مخلوط کردن این مواد با بیوسیلیکا (که از پروتئین diatom استخراج شده) در محلول آبی، موفق به ساخت این نانوکامپوزیت شدند که دارای نانومواد با خواص مکانیکی استثنایی است.

آنها دریافته‌اند که ذرات سیلیکای بیضی شکل که به فیبرهای پروتئینی چسبیده است، عامل چسبندگی این کامپوزیت است ذرات سیلیکای موجود در این کامپوزیت قطری در حدود 0.5 تا 2 میکرون دارند، در حالی که در حالت طبیعی قطر آنها در محدوده وسیع‌تری - تقریباً بین 0.5 تا 10 میکرون - متغیر است.

طبق نظر کاپلان ، این توانایی در کنترل ذرات سیلیکا می‌تواند در مصارف صنعتی و زیست‌پزشکی، و همچنین در ساخت کامپوزیت‌های جدید مورد استفاده واقع شود.

برای مثال مواد زیستی جدید برای ساخت استخوان‌های مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محققان معتقدند روش جدید آنها اجازه ساخت محصولاتی را می‌دهد که با استفاده از روش‌های متداول، رسیدن به آنها دشوار بوده است.

این تیم تحقیقاتی درصدد کنترل مورفولوژی سیلیکا هستند تا با بهبود آن خواص مکانیکی آن را بهبود ببخشند تار عنکبوت خاص برای ابزار پزشکی و فنی ساخته شد دانشمندان می‌گویند از تار عنکبوت که محکمترین الیاف طبیعی شناخته شده است می‌توان برای ساخت زردپی‌های مصنوعی و یا باززایی رباطهای آسیب‌دیده استفاده کرد.

به گزارش پایگاه اینترنتی لایو ساینس، "راندولف لویس" زیست شناس مولکولی دانشگاه "ویومینگ" در "لارامی" می‌گوید قدمت داستانهایی در مورد فواید درمانی تار عنکبوت در مبارزه با عفونت‌ها، بند آوردن خونریزی و التیام زخم‌ها به ‪ ۲‬هزار سال قبل بازمی‌گردد.

درحالی که تاکنون هیچ شواهدی یافت نشده است که نشان دهد تار عنکبوت می‌تواند میکروب‌ها را از بین ببرد، اما مطالعات حیوانی نشان می‌دهد تار عنکبوت واکنش‌های ایمنی چندانی که موجب پس زدن ایمپلنت پزشکی می‌شود ایجاد نمی‌کند.

آزمایشگاه لویس و سایر آزمایشگاه‌ها در حال تولید الیافی از تار عنکبوت هستند که امیدوارند کاربرد درمانی پیدا کند.

لویس گفت: محققان دانشگاه "تافتس" در "مد فورد" به این نتیجه رسیده‌اند که می‌توان از تار عنکبوت همچون چارچوبی برای باززایی رباطهای آسیب دیده استفاده کرد.

پارگی رباطهای قدامی ‪ ACLs‬یکی از شایع‌ترین جراحت‌های زانو در جهان است.

دانشمندان همچنین به دنبال تهیه نخ‌های بخیه فوق‌العاده ظریف از تار عنکبوت برای عمل‌های جراحی و درمان آسیبهای چشم یا اعصاب هستند.

این نخ‌ها بطور بالقوه زخم را التیام می‌دهند بدون آنکه اثری از زخم برجا بماند.

محققان برای تولید انبوه تار عنکبوت، قصد دارند از گیاه یونجه استفاده کنند.

سایر محققان درصدد تولید پروتئین‌های تارعنکبوت در شیر بز هستند.

از تار عنکبوت لباس ضد گلوله می‌بافند !

از این نکته روشن‌تر از آفتاب نمی‌توان گذشت که تنها مگسان و حشرات حقیر و بی‌مایه‌اند که در دام عنکبوت‌ها گرفتار می‌شوند که آنها عقل را تعطیل کرده‌اند و در مسیر خویش به سرعت به پیش می‌روند و ناگزیر برای چنین حشره‌ای چشمی حقیقت‌بین و اندیشه‌ای حقیقت‌جو باقی نمانده است که به درستی راه خویش نظر کند و راه از چاه بازشناسد و فرصت لحظه‌ای درنگ را نیز از خود بازستانده است.

عنکبوت بخت برگشته هم که دستش از دنیا کوتاه هست و قدرتش محدود ، تنها به تنیدن چند تار بی‌مقدار اما مؤثر بسنده می‌کند تا روزگار بگذراند، گوشه‌ای – در میان شاخه‌‌ی درختی یا کنج دیواری ، هر جا که آرامتر باشد - به کار تنیدن تار خویش مشغول می‌شود و پس از پایانش به انتظار می‌نشیند بی‌آنکه چشمداشت پاداش عظیم و اتفاقی عجیب داشته باشد ، او تنها بنا به فطرت خویش و به قدر نیروئی که در وجودش باقیست تلاش می‌کند تا زنده بماند و چراغ خانه را روشن نگاه دارد .

طعمه سربه‌هوا و مغرور که تفکر را به دور افکنده است و به خیال خام خویش با خیره شدن به حریف و راه پیش رو ، موانع از ترس برخورد با او خود را کنار می‌کشند به ناگاه خویشتن را در دام این تارهای به ظاهر سست می‌بیند که روزگاری به تحقیر – به خیال خود – رسوایشان می‌نمود.

این عنکبوت اما در سر سودای خوردن این گوشت دل‌آزار و بدبو را ندارد.

آنرا با چسب‌ تارهای خویش به گوشه‌ای از این شبکه منظم می‌چسباند تا حداقل سایر حشرات مزاحم با دیدن او عبرتی بگیرند و وقت و نیروی عنکبوت را صرف وجود مزاحم و بی‌مصرف خویش نکنند.