Vědci vynalezli způsob, jak využít E. coli k vytvoření a barvení duhových látek v laboratoři
Vědci použili geneticky upravené bakterie k současnému vytváření a barvení látek metodou v jedné nádobě. Ve srovnání se současnými metodami, které se spoléhají na fosilní paliva, nová technika nabízí jednodušší a udržitelnější způsob výroby barevných textilií.
V nové studii popsané 12. listopadu v časopise Trendy v biotechnologiivýzkumníci vytvořili tkaniny na bázi celulózy v barvách duhy změnou podmínek používaných k pěstování. bakterie.
Proto v posledních letech sílí trend využívat alternativní způsob výroby přírodních vláken z fermentace bakterií. Celulóza je slibným cílem, protože tento materiál napodobuje přírodní vlákna, která se nacházejí v tkaninách, jako je bavlna. Široká škála bakterií běžně přeměňuje glukózu na vlákna celulózy, aby poskytla strukturální podporu a obranu proti jiným mikrobům. Celulóza produkovaná bakteriemi je však přirozeně bílá, což znamená, že je často nutné ji po zpracování obarvit.
Lee a jeho tým nyní tento proces zjednodušili pěstováním bakterií produkujících celulózu spolu s mikroby, které produkují přírodní barviva. Tým použil kmeny výroby barev Escherichia coli (E. coli) vytvořit dvě třídy barviv: tmavší violaceiny (které produkovaly barvy jako fialová, modrá a zelená) a teplejší karotenoidy (které produkovaly barvy jako červená, oranžová a žlutá).
Zpočátku výzkumníci geneticky modifikovali metabolickou dráhu kmene Komagataeibacter xylinus bakterie ke zvýšení produkce celulózy během fermentace. Následně se přidá violacein produkující E. coli do reakční nádoby vedlo k purpurově, modře a zeleně zbarvené tkanině.
Tým však nebyl schopen použít stejnou metodu k dosažení teplejších tónů, protože bakterie neprodukovaly dostatek barviva k zabarvení celulózové tkaniny, pravděpodobně kvůli špatnému růstu bakterií. Aby tento problém překonali, přidali do kultury produkující karotenoid předpěstovanou a upravenou celulózu E. coli. Tato metoda společné kultury úspěšně vedla k červeně, oranžově a žlutě barveným látkám, čímž byla doplněna duhová paleta týmu.
Celkově tato metoda „eliminuje potřebu oddělených procesů barvení a praní,“ řekl Lee a dodal, že to pomáhá snížit chemický odpad a spotřebu vody.
Barevná bakteriální celulóza vykazovala celkově silnou stabilitu vůči kyselinám, zásadám, tepelným úpravám a praní. Tým však poznamenal, že k úplnému otestování těchto materiálů je zapotřebí další práce – zejména kontrola jejich odolnosti vůči průmyslovým detergentům a mechanickému opotřebení.
Do budoucna chce Lee „rozšířit současnou platformu sedmi barev na širší spektrum“ a rozšířit proces na průmyslovou úroveň při zachování stálé kvality. Další změna způsobu, jakým bakterie produkují celulózu, by mohla otevřít další využití materiálu, jako jsou biologicky rozložitelné obaly, řekl.
