Genetisch aangepast spinrag

De twee bedrijven die we tot nu toe hebben besproken in deze serie gebruiken fermentatietechnologie om zijde te imiteren; maar het Amerikaanse bedrijf Kraig Biocraft Laboratories gebruikt het oude werkpaard, de zijderups. Zij hebben genen van spinnen ingebracht in de zijderups en kunnen daarmee producten maken die lijken op spinrag, sterker dan zijde. Ze zeggen dat hun genetisch aangepast spinrag superieure eigenschappen heeft, bijvoorbeeld voor kogelwerende vesten, en voor het milieu. Ze hebben net een contract van $ 1 miljoen gesloten met het Amerikaanse leger, waarmee ze hun gelijk kunnen bewijzen.

Dit is het derde artikel in een serie over kunstmatige zijde. De artikelen werden gepubliceerd op 16 december en 28 december 2017, en 4 januari 2018.

Genetisch aangepast spinrag
Zijderupsen. Foto: Kraig Labs

De voordelen van genetisch aangepast spinrag

‘Toen Kraig Labs begon aan zijn onderzoek en ontwikkeling van spinrag,’ schrijft het bedrijf op zijn website, ‘geloofden heel weinig mensen dat wij succes zouden kunnen hebben. Velen dachten zelfs dat er geen vraag zou zijn naar het product als het eenmaal op de markt was.’ Maar zij hebben het gehaald, en zij doen het erg goed. Ze zijn ervan overtuigd dat dat de prijs/kwaliteit verhouding van hun product het beste is, gebaseerd op twee factoren. Ten eerste kunnen zij met hun zijderupsen direct aansluiten bij een bestaande industrie. ‘Zijderupsen,’ zo schrijven ze, ‘bewijzen zich elk jaar weer; ze produceren normale ruwe zijde ter waarde van zo’n $ 5 miljard per jaar. Onze technologie gebruikt gewoon die productiecapaciteit met een genetisch aangepaste zijderups die genetisch aangepast spinrag maakt in plaats van gewone zijde.’ De tweede factor is dat hun concurrenten de ruwe vezel nog moeten zuiveren na het fermentatieproces op basis van genetisch veranderde gisten of bacteriën. En na zuivering moet de vezel nog worden ‘natgesponnen’ om bruikbaar te worden. Bij natspinnen, zegt Kraig Labs, moeten vaak chemicaliën worden gebruikt als dimethylsulfoxide, of DMSO, die heel voorzichtig moeten worden behandeld. In de natuur worden deze processen verricht door de zijderups zelf.

Dus zegt Kraig Labs: ‘We laten de natuur voor ons werken. Wij laten onze genetisch aangepaste zijderupsen groeien volgens de aloude methoden die zijdeboeren al duizenden jaren gebruiken. Ons proces bestaat uit niet meer dan het voeren van onze eigen zijderupsen met witte moerbeiblaadjes, en het oogsten van het transgene spinrag direct van de cocons.’ Zij claimen dat zij met dit proces hun genetisch aangepast spinrag kunnen produceren voor minder dan $ 300 per kilo. Bovendien is dit proces ook milieuvriendelijk. De basisgrondstof van het bedrijf is de moerbeiboom waarop de rupsen groeien; zij hebben weinig onderhoud nodig en voorkomen erosie.

Genetisch aangepast spinrag
Uiteindelijk wordt de zijderups een zijdevlinder. Foto: Craig Labs.

Genetisch aangepast spinrag is veelbelovend

Spinrag is veel sterker dan gewone zijde. Kraig Labs ontwikkelt en maakt, zoals ze zeggen, ‘volkomen nieuwe garens, sterker en flexibeler dan alle bestaande…. Doordat het zo sterk, veerkrachtig en flexibel is, kan spinrag met groot voordeel worden gebruikt zowel in de industrie als in het huishouden. Maar terwijl we altijd al wisten dat spinrag zo goed was, konden we het nooit in voldoende hoeveelheden maken. Spinnen eten elkaar op, en daarom kunnen we geen spinnenboerderijen aanleggen. Nu we deze stof wel in grote hoeveelheden kunnen maken, komt de productie in zicht van levensreddende kogelwerende materialen, lichter, dunner, flexibeler en taaier dan staal. En er zijn nog meer toepassingen van spinrag, als constructiemateriaal en overal waar materialen licht van gewicht en heel sterk moeten zijn.’

Kraig Labs commercialiseerde de kennis van genetisch aangepaste zijderupsen die ontwikkeld werd aan de Universiteit van Wyoming, in een onderzoek waaraan ook werd meegedaan door de Universiteit van Notre Dame in Indiana en Zhejiang Universiteit in China. ‘Zijde en spinrag zijn heel veelbelovend als wondmateriaal, kunstmatig bindweefsel, pezen, basis voor weefselkweken, microcapsules en andere toepassingen; en ons onderzoek brengt dat dichterbij,’ zei professor Don Jarvis, hoogleraar in de moleculaire biologie aan de UW in 2012. ‘Het is duidelijk dat de zijderups uitermate geschikt is om materiaal voor deze toepassingen te produceren.’

Hoogwaardige vezel

Kraig heeft voor ogen dat hun genetisch aangepast spinrag nog beter zal zijn dan de bestaande generatie hoogwaardige vezels. Zij denken dat spinrag in sommige opzichten zoveel beter is dan bestaande materialen dat er zich nieuwe toepassingen gaan ontwikkelen als dit materiaal op de markt komt. Volgens hen is genetisch aangepast spinrag vele malen beter dan staal voor kogelwerende vesten, wat betreft taaiheid, treksterkte en gewicht, en in taaiheid zelfs veel beter dan het nu veel gebruikte Kevlar®.

Het bedrijf maakt nu vele soorten genetisch aangepast spinrag. Deze zullen op vele markten worden toegepast, zoals medisch textiel, veiligheidskleding, textielcomposieten, sportkleding en modekleding. Sommige van hun garens zullen kunnen concurreren op de traditionele zijdemarkt. Het bedrijf werkt nu aan een nieuw product, dat vrijwel zuiver spinrag zal zijn. Voor dit materiaal voorzien zij toepassingen in de markt van technisch textiel. Daarná komt nog hun ‘Derde generatie technisch en medisch garen’, bedoeld om nog beter te zijn dan natuurlijk spinrag in fysisch, mechanisch en chemisch opzicht. Dit derde generatie garen is nog in een vroeg stadium van ontwikkeling; er kunnen functies aan worden gehecht als een antibacteriële werking, of de opname van metaalionen voor gebruik in de industrie.

Kraig Biocraft Laboratories, Inc., is zoals ze zeggen een bedrijf dat verslag uitbrengt van al hun activiteiten, en de toonaangevende ontwikkelaar van de technologie voor het maken van genetisch aangepast spinrag. Het bedrijf heeft een aantal doorbraken bewerkstelligd in de spinragtechnologie, met gevolgen voor de hele textielindustrie. We zullen nog van hen horen.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Plaats een reactie