蜘蛛毒液中的酶具有生物经济潜力

作为有毒动物，蜘蛛利用化学武器来捕获猎物或防御。小型神经毒素会攻击受害者的中枢神经系统。在深入研究毒素的同时，德国黑森州 LOEWE 转化生物多样性基因组学中心 (TBG) 的科学家将注意力转向了复杂的毒液混合物中所含的酶。

他们发现了大量以前被忽视的促进生化反应的蛋白质。研究人员称，这些蛋白质可能对生物经济应用具有重要价值。

全球约有 52,000 种蜘蛛，种类繁多，产生的毒液是所有动物中最复杂的：仅一种蜘蛛的毒液就含有 3,000 多个分子。这些毒液主要属于小神经毒素，用于杀死昆虫。

来自德国吉森弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态学研究所生物资源分支机构(IME-BR)的 LOEWE 中心 TBG 的一组研究人员目前研究了以前被忽视的蜘蛛毒液成分，并发现了一些令人惊讶的东西。

他们在研究中表明，除了神经毒素外，经过深入研究的蜘蛛毒液还含有多种酶。他们的研究结果发表在《npj Biodiversity》杂志上。

“过去，一些开创性的研究表明蜘蛛毒液中存在酶，但从未进行过有针对性的搜索。我们承担了这项任务，并系统地筛选了迄今为止所有蜘蛛毒液分析的原始数据以寻找酶。我们能够证明，它们的毒液中实际上有 140 多种不同的酶家族，”研究负责人、吉森 IME-BR 动物毒液学工作组负责人 Tim Lüddecke 博士解释说。

“这意味着，迄今为止，我们大大低估了蜘蛛毒液的化学多样性，因为所有复杂性的计算都是基于神经毒素的。”

据作者称，该研究结果不仅使得新的研究方法能够更好地理解蜘蛛毒液的进化和功能，而且为它们的使用开辟了新的视角。

“酶是生物经济的关键组成部分。它们加速化学反应，具有副产物形成率极低、能耗低和可生物降解的特点。因此，它们可以以高度可持续的方式创造价值。因此，工业界一直在寻找新的酶来源，”该工作组的博士生、研究的第一作者约瑟芬·德雷斯勒 (Josephine Dresler) 解释道。

“我们发现的一些酶可以用于洗涤剂或废物处理，因为它们具有分解脂肪或降解蛋白质的特性。它们可以为这些领域的可持续转型做出重大贡献，”德雷斯勒说。

吉森科学家的研究成果凸显了动物毒液(尤其是蜘蛛毒液)中隐藏的转化潜力。“到目前为止，蜘蛛毒液研究界只专注于医疗或农业应用。我们的发现开辟了一个全新的应用研究领域的可能性，”Lüddecke 解释道。

“但我们才刚刚开始，因为只有不到 1% 的蜘蛛物种被研究过它们的毒液。我相信，我们将在世界其余 99% 的蜘蛛群中发现更多令人兴奋的东西。”