LOEWE轉化生物多樣性基因組學中心（TBG）的研究人員在蜘蛛毒液中發現了多種多樣的酶，而這些酶以前都被神經毒素所掩蓋。這些酵素跨越140個不同的家族，由於其生化特性，可以為廢棄物管理和洗滌劑生產提供可持續的解決方案，從而為工業帶來革命性的變化。 這項發現將蜘蛛毒液的潛在用途擴展到傳統的醫療和農業應用之外，有望帶來新的研究和經濟機會。

蜘蛛是一種有毒的生物，它們依靠化學武器來捕獲獵物或保護自己。 它們的毒液主要含有攻擊目標中樞神經系統的小型神經毒素。 蜘蛛–這裡是狼蛛Lycosa praegrandis–的毒液雞尾酒還含有可用於生物經濟領域的酵素。 圖片來源：Louis Roth

全球約有52,000 種蜘蛛，這些蛛形綱動物種類繁多，產生的毒液也是動物界中最複雜的。 一個物種的毒液可能包含3000 多種不同的分子，其中大部分是神經毒素，用於制服昆蟲獵物。

然而，來自德國吉森LOEWE 中心TBG 和弗勞恩霍夫分子生物學與應用生態學研究所生物資源分部（IME-BR）的一個研究小組卻發現了一個驚人的發現：蜘蛛毒液不僅含有神經毒素。 它還含有多種酵素。 這些研究結果發表在npj Biodiversity（《自然》雜誌集團）上，凸顯了這些酵素尚未開發的潛力及其在毒液複雜性中的作用。

“過去，一些開創性的研究表明蜘蛛毒液中存在酶，但從未對其進行過有針對性的搜索。我們承擔了這項任務，對迄今為止所有蜘蛛毒液分析的原始數據進行了系統的酶篩選。 “研究負責人、IME-BR 和吉森Justus Liebig 大學動物毒液組負責人Tim Lüddecke 博士解釋說：”我們能夠證明，蜘蛛毒液中實際上存在140多種不同的酵素家族。

作者認為，這項工作的成果不僅為更好地了解蜘蛛毒液的演化和功能提供了新的研究方法，也為蜘蛛毒液的應用開闢了新的前景。

“酵素是生物經濟的關鍵組成部分。 它們能加速化學反應，而且副產品生成量極少、能耗低、可生物降解。 因此，它們能以高度可持續的方式創造價值。 因此，工業界一直在尋找酵素的新來源，」工作小組的博士生、該研究的第一作者約瑟芬-德雷斯勒（Josephine Dresler）解釋。 “我們發現的一些酵素可以用於洗滌劑或廢物管理，例如，因為它們具有分裂脂肪或降解蛋白質的特性。 它們可以為這方面的可持續轉型做出重大貢獻。”

科學家的研究工作凸顯了動物毒液，尤其是蜘蛛毒液所蘊藏的轉化潛力。 ” 到目前為止，蜘蛛毒液研究領域一直專注於醫學或農業應用。我們的發現為建立一個全新的應用研究領域提供了可能，”Lüddecke 解釋說。 “但我們的研究才剛開始，因為只有不到百分之一的蜘蛛物種接受過毒液研究。我相信，在世界其餘99% 的蜘蛛動物中，我們會有更多令人興奮的發現！”

DOI：10.1038/s44185-024-00058-2

編譯自/ ScitechDaily