Naukowcy z University of California w Berkeley starają się, aby proces uczynienia niebieskich dżinsów bardziej ekologicznymi, poprzez inżynierię bakterii w celu wytworzenia barwnika indygo odpowiedzialnego za charakterystyczny odcień dżinsów.
„Śmierć indygo na dżins jest niestety dość brudnym procesem” - mówi John Dueber, profesor bioinżynierii, który współprowadził badania, opublikowane niedawno w czasopiśmie Nature Chemical Biology .
Zdecydowana większość dżinsów jest barwiona syntetycznym indygo, który imituje kolor barwnika uzyskanego z rośliny Indigofera . Synteza barwnika indygo wymaga szeregu toksycznych chemikaliów, w tym formaldehydu, podobnie jak sam proces umierania. Powoduje to ogromną ilość zanieczyszczeń; w niektórych częściach świata rzeki w pobliżu młynów denimowych biegną na niebiesko, zanieczyszczając i zabijając ryby oraz wpływając na zdrowie pracowników i mieszkańców. Co roku produkuje się ponad 40 000 ton indygo, co stanowi poważny problem.
Dueber i jego zespół chcieli stworzyć indygo, który wymaga mniej chemikaliów do syntezy i nie musi mieć do niego tyle chemikaliów podczas procesu umierania.
„W tym celu zainspirowaliśmy się tym, jak rośliny faktycznie naturalnie syntetyzują indygo”, mówi Dueber.
Zespół zaprojektował szczep bakterii E. coli jako fabrykę chemiczną do produkcji prekursora indygo. Prekursor jest stabilny i może być przechowywany do momentu użycia. W przeciwieństwie do tradycyjnego indygo syntetycznego, który wymaga obróbki chemicznej w celu zmniejszenia i rozpuszczenia indygo, aby mógł krystalizować we włóknie bawełnianym, prekursor wytwarzany w E. coli potrzebuje tylko dodatku enzymu. Jak twierdzi Dueber, końcowy wynik jest „identyczny” z tradycyjnym syntetycznym farbowaniem indygo.
Szalik farbowany na indygo produkowany przez bakterie (John Dueber) Zdaniem Duebera istnieją dwa główne wyzwania, które należy pokonać, zanim indygo produkowany przez bakterie będzie gotowy na masowy rynek. Pierwszym wyzwaniem jest to, że umieranie indygo jest najskuteczniejsze przy wysokim pH - większość młynów denimowych używa pH około 10, 5. Ale enzym użyty w procesie zespołu Duebera działa tylko do pH 8, więc zespół pracuje nad manipulowaniem enzymem, aby działał przy wyższym pH. Drugim wyzwaniem jest zwiększenie.
„Jesteśmy przekonani, że możemy skalować proces do większych ilości”, mówi Dueber. „Ale zawsze jest wiele do zrobienia, przechodząc od skali laboratoryjnej do przemysłowej”.
Dueber szacuje, że indygo produkowany przez bakterie może być wykorzystany do produkcji dżinsów na małą skalę w zaledwie kilka lat. Mówi, że lepsze procesy są potrzebne szybko.
„Wiele krajów [produkujących dżins] zaczyna zastanawiać się nad swoimi przepisami ochrony środowiska i jest prawdopodobne, że w tych miejscach będzie większa presja, aby przerobić ten proces”, mówi.
Peter Hauser, emerytowany profesor inżynierii tekstylnej na North Carolina State University, który studiował indygo, zgadza się, ale twierdzi, że technologie takie jak Dueber nie mogą rozwiązać całego problemu.
Hauser twierdzi, że duża ilość zanieczyszczeń w produkcji dżinsów jest spowodowana płukaniem dżinsu po jego zabarwieniu i ścieraniem, aby uzyskać pożądany efekt zużycia. Hauser mówi, że jeansy barwione indygo wytwarzanym przez bakterie nadal produkowałyby brudne ścieki.
„[Indigo produkowany przez bakterie] nie będzie mniej zanieczyszczający, gdy dotrze do przędzy”, mówi Hauser.
Niektórzy proekologiczni producenci powracają do naturalnego barwnika indygo, który potrzebuje mniej chemikaliów, ale od dawna został odrzucony ze względu na koszty i skalę. W Tennessee firma o nazwie Stony Creek Colours zachęca rolników do uprawy indygo zamiast tytoniu w nadziei na naturalne odrodzenie indygo. Ale nawet naturalny indygo nadal zanieczyszcza wodę, gdy zostanie spłukana podczas produkcji.
Innym rozwiązaniem byłoby farbowanie dżinsów bez użycia indygo. Większość barwników faktycznie przenika przez tkaninę, ale indygo przykleja się tylko do powierzchni nici, dlatego tak wiele z nich spływa do wody. Właśnie dlatego zużyte części dżinsów zaczynają być białe. Podczas gdy inne barwniki mogą sprawić, że dżins stanie się niebieski, nie zużyją się w ten sam charakterystyczny i poszukiwany sposób.
„Indygo jest tak naprawdę strasznym barwnikiem” - mówi Hauser. „Ale ze względu na tę własność zanika i zmywa się i dlatego ludzie ją lubią.”
