Edderkoppens stærke spind

Af Birgitte Svennevig, birs@sdu.dk, 01-09-2017

Hjulspindere producerer noget af det stærkeste edderkoppesilke, man kan finde. Silkens styrke kan sammenlignes med ståls styrke og har en lang række andre egenskaber, som kan give en materialedesigner hjertebanken: Det er superlet og superstærkt - og så bliver det spundet ved stuetemperatur.

Dæk en soldats krop med stof, der er vævet af denne silke, og han vil være skudsikker, men ikke blive tynget af materialets vægt.

- Det siger sig selv, at det er yderst interessant at finde ud af, hvad hemmeligheden bag silkens styrke er. Hvis man kan finde ud af det, kan man måske en dag fremstille syntetiske materialer med samme styrke. Det kan åbne en helt ny verden af muligheder, mener Jonathan Brewer.

Han er  forskningsleder på Institut for Biokemi og Molekylær Biologi på SDU.

Mange forskere arbejder på at løse gåden

Hans speciale er studier af biologiske materialer med avanceret mikroskopi, og en af hans specialestuderende er Irina Iachina, der forsøger at aflure, hvordan hjulspinderens silke er bygget op på det molekylære plan.

(Film: Anders Boe - SDU Kommunikation)

- Mange forskergrupper har bidraget med brikker til forståelsen, men ingen har endnu det fulde indblik, og ingen er endnu nået i mål med at fremstille den syntetisk, siger hun.

Irina Iachina synes, det er interessant, at hjulspinderen starter spindeprocessen med proteiner og ender med at have lavet en silketråd.

- Men vi forstår ikke, hvordan proteinerne er med til at give tråden dens styrke, så vi håber, at vores mikroskopi kan være med til at afdække det, siger hun.

Edderkopper op i laboratoriet

Irina Iachina har brug for silketråd til sine analyser, og derfor har hun hentet to eksemplarer af arten Nephila madagascariensis til Odense, og de bor nu hver for sig i instituttets kælder.

Det er med fuldt overlæg, at de er skilt fra hinanden; den ene ville formentlig æde den anden, hvis de kom til at forstyrre hinanden. Disse hjulspindere lever vildt i Australien og på Madagaskar, og det er kun hunnerne, der spinder silke.

En eller to gange om måneden bliver edderkopperne hentet op i laboratoriet, hvor Iachina høster silketråd fra dem.

Tråden, som har et gyldent skær, er kraftig og minder mere om en fiskeline end spindelvæv.

At studere proteiner og molekyler i levende celler

Jonathan Brewers forskningsgruppe råder over en betragtelig samling af avancerede mikroskoper.
Nogle er købt hjem for store pengesummer, andre er specialudviklede og konstrueret af Brewer og hans kolleger og giver mulighed for at studere samspillet mellem levende celler, molekyler, proteiner, membraner, osv.

Forskningsgruppen studerer bl.a., hvordan forskellige partikler kan – eller ikke kan – trænge gennem hud. De har fx tidligere påvist, at liposomer ikke er i stand til at trænge gennem huden, som mange cremeproducenter ellers tidligere har påstået. 

Fabrik på Madagaskar

Entreprenante iværksættere har tidligere forsøgt sig med storproduktion af silke fra hjulspindere ligesom man i dag har deciderede farme af silkeorme.

I 1900 kunne det franske magasin Pittoresque således berette om udsigten til et nyt industrieventyr på kolonien Madagaskar.
Den franske missionær Comboué havde fundet en metode til at indsamle spind fra de hjulspindere, der levede i hundredetusindevis omkring ham. Først prøvede han at lægge en edderkop i en tændstiksæske og trykkede den let på maven, så han kunne trække silketråd ud af den og vinde den op på et lille hjul. Det lykkedes ham at vinde op til 500 m lange tråde op.

Comboué lærte, at edderkopperne producerer de længste tråde, når de lige har lagt æg, og at de på en måned let kan producere 2000 m tråd. De producerer 6-8 gange mere end en silkeorm.

Det er dog aldrig blevet til en egentlig industri at høste silketråde fra edderkopper, fordi de er territoriale dyr, der i modsætning til silkeorme ikke kan leve tæt sammen med andre artsfæller.