A Berkeley-i kaliforniai egyetem kutatói megkísérelik a kék farmer zöldebbé tételét azáltal, hogy baktériumokat állítanak elő, hogy előállítsák a farmer jellegzetes színárnyalatáért felelős indigófestéket.
„Az indigónak a farmerért való haldoklása sajnos nagyon piszkos folyamat” - mondja John Dueber, a kutatást irányító bioészmérnöki professzor, a közelmúltban a Nature Chemical Biology folyóiratban.
A farmer nagy részét szintetikusan előállított indigóval festették, amely utánozza az Indigofera növényből kivont festék színét. Az indigófesték szintetizálása számos mérgező vegyi anyagot igényel, ideértve a formaldehidet is, ugyanúgy, mint maga az elhalási folyamat. Ez óriási mennyiségű szennyezést okoz; a világ egyes részein a farmergyárak közelében lévő folyók kék színűek, szennyezik és halállal járnak, és érintik a munkavállalók és a lakosok egészségét. Ha évente több mint 40 000 tonna indigót termelnek, ez jelentős probléma.
Dueber és csapata olyan indigót akart létrehozni, amely kevesebb vegyszert igényel a szintézishez, és nem kell, hogy annyi vegyi anyagot adjon hozzá a halálos folyamat során.
„Ennek érdekében inspiráltuk, hogy a növények valóban természetesen szintetizálják az indigót” - mondja Dueber.
A csoport E. coli baktériumok törzsét tervezte, hogy vegyi gyár legyen az indigo prekurzor előállításához. Az prekurzor stabil, és szükség esetén tárolható. A hagyományos szintetikus indigótól eltérően, amely kémiai kezelést igényel az indigó redukciója és szolubilizálása érdekében, így kristályosodhat a gyapotszálban, az E. coliban előállított prekurzornak csak enzim hozzáadására van szüksége. A végeredmény „azonos” a hagyományos szintetikus indigóhalással - mondja Dueber.
A sálat baktériumok által termelt indigóval festették (John Dueber) Két fő kihívást kell leküzdeni, mielőtt a baktériumok által termelt indigó készen áll a tömegpiacra - mondja Dueber. Az első kihívás az, hogy az indigóhalás a leghatékonyabb magas pH mellett - a legtöbb farmerüzem pH-ja körülbelül 10, 5. De az Dueber csapatának folyamatában alkalmazott enzim csak a pH 8-ra működik. Tehát a csapat azon dolgozik, hogy az enzimet egy magasabb pH-érték elérése érdekében manipulálja. A második kihívás a növekedés.
"Nagyon magabiztosak vagyunk abban, hogy a folyamatot nagyobb mennyiségekre tudjuk méretezni" - mondja Dueber. "De mindig meg kell tennie a munkát a laboratóriumi léptékről az ipari méretre."
Dueber becslése szerint a baktériumok által termelt indigó néhány év alatt felhasználható lenne a kisméretű tervező farmer gyártásában. Gyorsabb folyamatokra van szükség - mondja.
"Számos olyan országban, amely [farmernadrágot gyárt], megkezdik a környezetvédelmi előírásaik megfontolását, és valószínű, hogy ezeken a helyeken nagyobb nyomás lesz a folyamat újraújítására" - mondja.
Peter Hauser, az észak-karolinai állami egyetem textilmérnöki nyugdíjas professzora, aki indigót tanulmányozott, egyetért azzal, de azt állítja, hogy az olyan technológiák, mint az Dueber, nem tudják megoldani az egész problémát.
Hauser szerint a farmergyártásban nagy mennyiségű szennyeződés alakul ki, ha a festett festék után öblítik és koptatják, hogy a kívánt kopott megjelenést kapják. Hauser szerint a baktériumok által termelt indigóval festett farmer még mindig szennyezett szennyvizet eredményezne mosással.
"A [baktériumok által termelt indigó] nem lesz kevésbé szennyező, ha a fonalba kerül" - mondja Hauser.
Néhány ökológiai gondolkodású gyártó visszatér a természetes indigófestékhez, amelyhez kevesebb vegyi anyag szükséges, de költség- és méretarányok miatt régóta elkerültek. Tennessee-ben a Stony Creek Colors nevű társaság arra ösztönzi a gazdálkodókat, hogy dohány helyett indigót termesztenek annak természetes regenerálódása érdekében. De még a természetes indigó is szennyezi a vizet, amikor a gyártás során leöblítik.
Egy másik megoldás lenne a farmerek elhalványítása, az indigó használata nélkül. A legtöbb színezék valóban behatol a szövetbe, de az indigó csak a szál felületére tapad, ezért annyira öblít a vízbe. Ez az oka annak, hogy a farmer kopott részei fehérek lesznek. Miközben más színezékek tehetik farmerkékké, nem viselnek ugyanolyan tulajdonságot és keresést.
„Az Indigo valójában egy szörnyű festék” - mondja Hauser. "De ennek a tulajdonságnak köszönhetően elhalványul és kimosódik, és ezért szereti az embereket."
