Kalifornian Berkeleyn yliopiston tutkijat yrittävät tehdä sinisistä farkuista vihreämpiä teknisillä bakteereilla tuottamalla indigoväriä, joka on vastuussa farkkujen ominaisesta värisävystä.
"Indigon kuolema denimistä on valitettavasti melko likaista prosessia", sanoo tutkimuksen vetäjänä toiminut bioinsinöörin professori John Dueber, joka julkaistiin äskettäin Nature Chemical Biology -lehdessä.
Suurin osa farkut on värjätty synteettisesti tuotetulla indigolla, joka jäljittelee Indigofera- kasvista uutetun väriaineen väriä. Indigovärin syntetisointi vaatii useita myrkyllisiä kemikaaleja, mukaan lukien formaldehydi, samoin kuin itse värjäämisprosessi. Tämä aiheuttaa valtavan määrän pilaantumista; Joissakin maailman osissa denimitehtaiden lähellä sijaitsevat joet juoksevat sinisenä, saastuttaen ja tappaen kaloja ja vaikuttamalla työntekijöiden ja asukkaiden terveyteen. Koska vuosittain tuotetaan yli 40 000 tonnia indigoa, tämä on merkittävä ongelma.
Dueber ja hänen tiiminsä halusivat luoda indigon, joka vaatii vähemmän kemikaaleja syntetisoitumaan eikä tarvitsisi siihen lisätä niin paljon kemikaaleja kuolleen prosessin aikana.
"Jotta voimme tehdä niin, otimme inspiraatiota siitä, kuinka kasvit itse syntetisoivat indigoa", Dueber sanoo.
Ryhmä suunnitteli E. coli -bakteerikannan kemialliseksi tehdasksi indigon edeltäjän tuottamiseksi. Esiaste on vakaa ja sitä voidaan säilyttää tarvittaessa. Toisin kuin perinteinen synteettinen indigo, joka vaatii kemiallista käsittelyä indigon vähentämiseksi ja liuottamiseksi, jotta se voi kiteytyä puuvillakuidussa, E. colin tuottama esiaste tarvitsee vain entsyymin lisäyksen. Lopputulos on ”identtinen” perinteisen synteettisen indigokuolemisen kanssa, Dueber sanoo.
Huivi, värjätty bakteerien tuottamalla indigolla (John Dueber) On olemassa kaksi päähaastetta, jotka on voitettava, ennen kuin bakteerien tuottama indigo on valmis massamarkkinoille, Dueber sanoo. Ensimmäinen haaste on, että indigokuoleminen on tehokkainta korkeassa pH: ssa - useimmissa farkkutehtaissa käytetään pH: ta noin 10, 5. Mutta Dueberin joukkueen prosessissa käytetty entsyymi toimii vain pH-arvoon 8. Joten joukkue työskentelee manipuloidakseen entsyymiä toimimaan korkeammassa pH: ssa. Toinen haaste on skaalautuminen.
"Olemme melko varmoja, että pystymme mitoittamaan prosessin suurempiin volyymeihin", Dueber sanoo. "Mutta työtä on aina tehtävä siirtymällä laboratoriomittakaavasta teollisuusmittakaavaan."
Dueber arvioi, että bakteerien tuottama indigo voitaisiin käyttää pienimuotoisessa suunnittelija farkkuvalmistuksessa muutamassa vuodessa. Parempia prosesseja tarvitaan nopeasti, hän sanoo.
"Monet [denimintuottajamaista] maat ovat alkaneet miettiä ympäristölainsäädäntöään, ja on todennäköistä, että niissä paikoissa on enemmän paineita prosessin uudelleentarkasteluun", hän sanoo.
Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston tekstiilitekniikan eläkkeelle siirtynyt professori Peter Hauser, joka opiskeli indigoa, on samaa mieltä, mutta sanoo, että Dueberin kaltaiset tekniikat eivät pysty korjaamaan koko ongelmaa.
Hauser sanoo, että suuri osa saastumisesta farmaseuttisissa valmistuksissa johtuu siitä, että denim huuhdellaan sen jälkeen kun se on värjätty ja hioa se saadakseen halutun kuluneen ilmeen. Bakteerien tuottamalla indigolla värjätty farkku tuottaa silti likaista jätevettä pestämällä, Hauser sanoo.
"[Bakteerien tuottama indigo] ei tule olemaan vähemmän saastuttavaa, kun se pääsee lankaan", Hauser sanoo.
Jotkut ekologisesti ajattelevat valmistajat palaavat luonnolliseen indigoväriin, joka vaatii vähemmän kemikaaleja, mutta jota on jo pitkään vältetty kustannus- ja mittakaavasyistä. Tennesseessä Stony Creek Colors -niminen yritys kannustaa viljelijöitä kasvattamaan indigoa tupakan sijasta luonnollisen indigon herättämisen toivossa. Mutta jopa luonnollinen indigo pilaa vettä silti, kun se huuhdellaan valmistuksen aikana.
Toinen ratkaisu olisi farkujen kuoleminen ilman indigon käyttöä. Suurin osa väriaineista tunkeutuu kankaaseen, mutta indigo tarttuu vain langan pintaan, minkä vuoksi se niin paljon huuhtelee veteen. Siksi farkkujen kuluneet osat alkavat näyttää valkoisilta. Vaikka muut väriaineet voisivat tehdä farmasinisestä, ne eivät kuluisi samalla ominaisuudella ja halutulla tavalla.
"Indigo on todella kauhea väriaine", Hauser sanoo. "Mutta tuon ominaisuuden vuoksi se haalistuu ja pesee pois, ja siksi ihmiset pitävät siitä."
