ليف طبيعي

تتكون الألياف ذات المصدر الحيواني عمومًا من بروتينات مثل الكولاجين والكيراتين والفيبرين؛ ومنها ألياف الحرير، والصوف، وأمعاء القطط، والأنغورة، والمخير، والألبكة.

• شعر الحيوانات (صوف أو شعر): ألياف أو صوف مأخوذ من الحيوانات أو الثدييات ذات الشعر. على سبيل المثال صوف الأغنام وشعر الماعز (كشمير ، موهير) ، شعر الألبكة ، شعر الخيل ، إلخ.
• ألياف الحرير: الألياف التي تفرزها الحشرات من غدد (الموجودة غالبًا بالقرب من الفم) أثناء تحضير الشرانق.
• ألياف الطيور: مثل الريش والزغب.

البنية الكيميائية لسلاسل الكايتين

الكايتين هو ثاني أكثر البوليمرات الطبيعية وفرة في العالم بعد الكولاجين. وهو عديد سكاريد خطي.الكايتين شديد التبلور ويتكون عادة من سلاسل منظمة في صفائح β. ونظرًا لارتفاع نسبة التبلور والتركيب الكيميائي لها، فهي غير قابلة للذوبان في العديد من المذيبات. وهي ذات سمية منخفضة في الجسم وخاملة في الأمعاء. وللكايتين أيضًا خصائص مضادة للبكتيريا.[10]

يشكل الكايتين بلورات تشكل لييفات تحاط بالبروتينات. يمكن لهذه اللييفات أن تتجمع لتكوين ألياف أكبر تساهم في البنية الهرمية للعديد من المواد الأحيائية.[11] يمكن أن تشكل هذه اللييفات شبكات موجهة عشوائيًا تعطي المتانة الميكانيكية للمواد العضوية في المواد الحيوية المختلفة.[12]

يوفر الكايتين الحماية والدعم الهيكلي للعديد من الكائنات الحية. وتشكل جدران خلايا الفطريات والخمائر، وأصداف الرخويات، والهياكل الخارجية للحشرات والمفصليات. وفي الأصداف والهياكل الخارجية ، تدخل ألياف الكايتين في تكوين بنيتها الهيكلية.[13]

في الطبيعة، لا يوجد كايتين نقي. وبدلاً من ذلك، فهو موجود كبوليمر مشترك مع مشتق الكايتين منزوع الأسيتيل، الكايتوزان ^{[الإنجليزية]}. عندما تزيد نسبة التركيب المأستل في تركيبة البوليمر المشترك عن 50% فإنها تكون كايتين.[11] هذا البوليمر المشترك من الكايتين والكايتوزان هو بوليمر مشترك عشوائي أو كتلي.[13]

البنية الكيميائية لسلسلة الكايتوزان

الكايتوزان هو مشتق منزوع الأسيتيل من الكايتين. عندما تقل نسبة التركيب المأستل في البوليمر المشترك عن 50% يكون كايتوزان. الكايتوزان هو بوليمر شبه بلوري لـ بيتا-(1-4)-أمينو-2-ديوكسي-د-جلوكوز.[13] أحد الاختلافات بين الكايتين والكايتوزان هو أن الأخير قابل للذوبان في المحاليل المائية الحمضية. الكايتوزان أسهل في المعالجة من الكايتين، لكنه أقل استقرارًا لأنه أكثر حبًا للماء وحساس لدرجة الحموضة. ونظرًا لسهولة معالجته، يُستخدم الكايتوزان في التطبيقات الطبية الحيوية.[10]

الكولاجين هو بروتين هيكلي، وغالبًا ما يشار إليه باسم «صلب المواد الحيوية».[14] هناك أنواع متعددة من الكولاجين: النوع الأول (يشمل الجلد والأوتار والأربطة والأوعية الدموية والأعضاء، وكذلك الأسنان والعظام)؛ النوع الثاني مكون الغضروف؛ النوع الثالث ويوجد غالبًا في ألياف الشبكية ^{[الإنجليزية]} ؛ وأنواع أخرى. يحتوي الكولاجين على بنية هرمية تشكل البنى اللولبية واللييفات والألياف.[11]

الكيراتين هو بروتين هيكلي ومكون موجود للمواد الصلبة في العديد من الفقاريات. وله شكلان ألفا كيراتين، وبيتا كيراتين، الموجودان في فئات مختلفة من الحبليات. يصطلح في تسمية الكيراتين بحسب هيكل البروتين: ألفا كيراتين حلزوني، وبيتا كيراتين صفائحي. يوجد ألفا كيراتين في شعر الثدييات والجلد والأظافر والقرون والريش، في حين أنه يمكن العثور على بيتا كيراتين في أنواع الطيور وحراشف الزواحف والريش والمناقير. إن التركيبين المختلفين للكيراتين لهما خواص ميكانيكية متباينة، كما يظهر في تطبيقاتهما المتباينة. فالمحاذاة النسبية للييفات الكيراتين لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية. في شعر الإنسان تكون محاذاة شعيرات ألفا كيراتين عالية مما يعطي متانة شد تبلغ حوالي 200 ميغا باسكال. هذه المتانة أعلى مما تبديه أظافر الإنسان (20 ميغا باسكال)، لأن شعيرات الكيراتين في شعر الإنسان تكون أكثر محاذاة.[13]

• بوابة تقانة
• بوابة علم المواد
• بوابة ملابس