Ekologiczne farbowanie

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Dzięki zmodyfikowanym genetycznie pałeczkom okrężnicy (Escherichia coli) będzie można uzyskiwać błękit indygowy do barwienia dżinsu w bardziej przyjazny środowisku sposób.

By zaspokoić światowe zapotrzebowanie, rocznie produkuje się ponad 45 tys. ton błękitu indygowego. Niestety, wiąże się to ze znacznym zanieczyszczeniem.

Metoda opisana na łamach Nature Chemical Biology nie jest na razie opłacalna ekonomicznie. By uzyskać 5 g błękitu do zafarbowania jednej pary dżinsów, potrzeba bowiem paru litrów bakterii.

"Zapotrzebowanie na barwnik jest wyższe niż kiedykolwiek dotąd, co negatywnie wpływa na ekologiczne skutki produkcji".

Błękit to jeden z najstarszych barwników na świecie (w 2009 r. w Peru na stanowisku Huaca Prieta znaleziono najstarszą tkaniną o barwie indygo; ma ona ok. 6000 lat). Kiedyś uzyskiwano go z roślin. Od 1897 r. jest zaś syntetyzowany chemicznie.

Naukowcy podkreślają, że kryształy indygo łatwo przywierają do włókien bawełny i są odporne na działanie detergentów do prania. W miarę noszenia lekko się złuszczają, nadając tkaninie atrakcyjny wygląd.

Rokrocznie wytwarza się ok. 4 mld sztuk dżinsowej odzieży. Większość ma, oczywiście, kolor błękitu indygo. Stwarza to szereg problemów ekologicznych. Po pierwsze, produkcja indygo wymaga zastosowania toksycznych związków, np. formaldehydu czy cyjanowodoru. Po drugie, zsyntetyzowane indygo jest nierozpuszczalne w wodzie, co oznacza, że trzeba je jakoś uzdatnić do użytku. Do tego celu stosuje się reduktor ditionin sodu, który rozkłada się do korodujących rury związków.

Wiele farbiarni unika kosztów oczyszczania ścieków i zrzuca zużyte materiały wprost do rzek - podkreślają badacze. Ich bardziej przyjazna dla środowiska metoda naśladuje działanie rdestu barwierskiego (Persicaria tinctoria). Jak wyjaśnia John Dueber z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, podobnie jak roślina E. coli wytwarzają indoksyl. Dodatek glukozy stabilizuje reaktywny związek, dzięki czemu może powstać prekursor indygo - indykan (zabieg ten zapobiega spontanicznemu utlenianiu do krystalicznego indygo podczas bakteryjnej fermentacji). W razie potrzeby enzym beta-glukozydaza (BGL) usuwa z indykanu zabezpieczającą grupę i we włóknach bawełny tworzą się kryształy indygo. By coś zafarbować, wystarczy zatem po prostu sięgnąć po enzym.

Dzięki zidentyfikowaniu genu glukozylotransferazy PtUGT1 z rdestu barwierskiego i określeniu budowy enzymu udało się doprowadzić do jego ekspresji w bakteriach. Co istotne, skutkowało to zwiększoną przemianą indoksylu do indykanu.

« powrót do artykułu