Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли пытаются сделать процесс создания синих джинсов более зеленым, путем разработки бактерий для производства красителя индиго, отвечающего за характерный оттенок джинсов.
«Индиго, умирающее за джинсовую ткань, к сожалению, довольно грязный процесс», - говорит Джон Дьюбер, профессор биоинженерии, который возглавлял исследование, недавно опубликованное в журнале Nature Chemical Biology .
Подавляющее большинство джинсов окрашено синтетическим индиго, имитирующим цвет красителя, извлеченного из растения индигофера. Синтезирующий краситель индиго требует ряда токсичных химикатов, включая формальдегид, так же как и сам процесс окрашивания. Это создает огромное количество загрязнения; в некоторых частях мира реки возле джинсовых мельниц протекают синим цветом, загрязняя и убивая рыбу и влияя на здоровье рабочих и жителей. С учетом того, что ежегодно производится более 40 000 тонн индиго, это является серьезной проблемой.
Дьюбер и его команда хотели создать индиго, для синтеза которого требуется меньше химикатов, и при этом не нужно добавлять столько химикатов в процессе умирания.
«Для этого мы черпали вдохновение в том, как растения на самом деле синтезируют индиго», - говорит Дьюбер.
Команда разработала штамм бактерий E. coli для химической фабрики по производству прекурсора индиго. Предшественник стабилен и может храниться до момента необходимости. В отличие от традиционного синтетического индиго, для которого требуется химическая обработка, чтобы уменьшить и растворить индиго, чтобы он мог кристаллизоваться в хлопковом волокне, предшественник, производимый кишечной палочкой, нуждается только в добавлении фермента. По словам Дьюбера, окончательный результат «идентичен» традиционному синтетическому окрашиванию индиго.
Шарф, окрашенный бактериальным индиго (Джон Дьюбер) По словам Дьюбера, есть две основные проблемы, которые необходимо преодолеть, прежде чем произведенное бактериями индиго будет готово для массового рынка. Первая проблема заключается в том, что окрашивание индиго наиболее эффективно при высоком pH - большинство джинсовых фабрик используют pH около 10, 5. Но фермент, используемый в процессе команды Дуэбера, работает только до рН 8. Поэтому команда работает над тем, чтобы манипулировать ферментом, чтобы он функционировал при более высоком рН. Вторая проблема заключается в расширении.
«Мы уверены, что сможем масштабировать процесс до больших объемов», - говорит Дьюбер. «Но всегда есть работа, от лабораторного до промышленного».
По оценкам Дьюбера, произведенное бактериями индиго может быть использовано в небольших дизайнерских джинсах всего за несколько лет. Лучшие процессы требуются быстро, говорит он.
«Многие страны [которые производят джинсовую ткань] начинают задумываться о своих природоохранных нормах, и, вероятно, в этих местах будет больше давления, чтобы повторить процесс», - говорит он.
Питер Хаузер, бывший профессор текстильного машиностроения в Университете штата Северная Каролина, изучавший индиго, согласен с этим, но говорит, что такие технологии, как Dueber, не могут решить всю проблему.
Хаузер говорит, что большое количество загрязнения при производстве джинсовой ткани вызвано промывкой джинсовой ткани после ее окрашивания и истиранием, чтобы получить желаемый изношенный вид. По словам Хаузера, джинсовая ткань, окрашенная индиго, произведенным бактериями, все равно будет производить грязные сточные воды при стирке.
«Индиго, произведенное бактериями, не станет менее вредным, когда попадет на пряжу», - говорит Хаузер.
Некоторые экологически чистые производители возвращаются к натуральному красителю индиго, который нуждается в меньшем количестве химикатов, но долгое время избегал по причинам стоимости и масштаба. В Теннесси компания Stony Creek Colours поощряет фермеров выращивать индиго вместо табака в надежде на естественное возрождение индиго. Но даже природное индиго все еще загрязняет воду, когда ее смывают в процессе производства.
Другим решением было бы умирать джинсы без использования индиго. Большинство красителей на самом деле проникают в ткань, но индиго только прилипает к поверхности нити, поэтому большая часть ее смывается водой. Вот почему изношенные части джинсов начинают выглядеть белыми. В то время как другие красители могут сделать джинсовый синий, они не будут стираться таким же характерным и востребованным способом.
«Индиго на самом деле ужасная краска», - говорит Хаузер. «Но из-за этого свойства оно исчезает и смывается, и поэтому людям это нравится».
