蜘蛛是一种有毒的生物，它们依靠化学武器来捕获猎物或保护自己。 它们的毒液主要含有攻击目标中枢神经系统的小型神经毒素。 蜘蛛--这里是狼蛛 Lycosa praegrandis--的毒液鸡尾酒还含有可用于生物经济领域的酶。 图片来源：Louis Roth
全球约有 52000 种蜘蛛，这些蛛形纲动物种类繁多，产生的毒液也是动物界中最复杂的。 一个物种的毒液可能包含 3000 多种不同的分子，其中大部分是神经毒素，用于制服昆虫猎物。
然而，来自德国吉森 LOEWE 中心 TBG 和弗劳恩霍夫分子生物学与应用生态学研究所生物资源分部（IME-BR）的一个研究小组却发现了一个惊人的发现：蜘蛛毒液不仅含有神经毒素。 它还含有多种酶。 这些研究结果发表在npj Biodiversity（《自然》杂志集团）上，凸显了这些酶尚未开发的潜力及其在毒液复杂性中的作用。
"过去，一些开创性的研究表明蜘蛛毒液中存在酶，但从未对其进行过有针对性的搜索。 我们承担了这项任务，对迄今为止所有蜘蛛毒液分析的原始数据进行了系统的酶筛选。 "研究负责人、IME-BR 和吉森 Justus Liebig 大学动物毒液组负责人 Tim Lüddecke 博士解释说："我们能够证明，蜘蛛毒液中实际上存在 140 多种不同的酶家族。这意味着，除其他外，我们迄今为止大大低估了蜘蛛毒液的化学多样性，因为所有对复杂性的计算都仅仅基于神经毒素。"
作者认为，这项工作的成果不仅为更好地了解蜘蛛毒液的进化和功能提供了新的研究方法，还为蜘蛛毒液的应用开辟了新的前景。
"酶是生物经济的关键组成部分。 它们能加速化学反应，而且副产品生成量极少、能耗低、可生物降解。 因此，它们能以高度可持续的方式创造价值。 因此，工业界一直在寻找酶的新来源，"工作小组的博士生、该研究的第一作者约瑟芬-德雷斯勒（Josephine Dresler）解释说。"我们发现的一些酶可以用于洗涤剂或废物管理，例如，因为它们具有分裂脂肪或降解蛋白质的特性。 它们可以为这方面的可持续转型做出重大贡献。"
科学家的研究工作凸显了动物毒液，尤其是蜘蛛毒液所蕴藏的转化潜力。"迄今为止，蜘蛛毒液研究领域一直专注于医学或农业应用。 我们的发现为建立一个全新的应用研究领域提供了可能，"Lüddecke 解释说。"但我们的研究才刚刚开始，因为只有不到百分之一的蜘蛛物种接受过毒液研究。 我相信，在世界其余 99% 的蜘蛛动物中，我们会有更多令人兴奋的发现！"
DOI: 10.1038/s44185-024-00058-2
编译自/ScitechDaily