Forskere ved University of California, Berkeley prøver å gjøre prosessen med å gjøre blå jeans grønnere, ved å konstruere bakterier for å produsere indigo-fargestoffet som er ansvarlig for jeans 'karakteristiske fargetone.
"Indigo døende for denim er dessverre en ganske skitten prosess, " sier John Dueber, professor i bioingeniørarbeid som ledet forskningen, nylig publisert i tidsskriftet Nature Chemical Biology .
De aller fleste jeans er farget med syntetisk produsert indigo, som imiterer fargen på fargestoffet som er trukket ut fra Indigofera- planten. Syntese av indigo-fargestoff krever en rekke giftige kjemikalier, inkludert formaldehyd, i tillegg til selve døende prosessen. Dette skaper en enorm mengde forurensning; i noen deler av verden renner elver i nærheten av denimfabrikker blå, forurenser og dreper fisk og påvirker helsen til arbeidere og innbyggere. Med mer enn 40 000 tonn indigo produsert hvert år, er dette et betydelig problem.
Dueber og teamet hans ønsket å lage et indigo som krever færre kjemikalier for å syntetisere, og ikke trenger å ha så mange kjemikalier tilsatt det under dødsprosessen.
"For å gjøre det, hentet vi inspirasjon fra hvordan planter faktisk syntetiserer indigo, " sier Dueber.
Teamet konstruerte en stamme av E. coli- bakterier til å være en kjemisk fabrikk for å produsere en indigo-forløper. Forløperen er stabil og kan lagres til det trengs. I motsetning til tradisjonell syntetisk indigo, som krever kjemisk behandling for å redusere og solubilisere indigo slik at den kan krystallisere i bomullsfiberen, trenger E. coli- produsert forløper bare tilsetning av et enzym. Det endelige resultatet er “identisk” med tradisjonell syntetisk indigo-døende, sier Dueber.
Et skjerf farget med bakterieprodusert indigo (John Dueber) Det er to hovedutfordringer som må overvinnes før bakterieprodusert indigo er klar for massemarkedet, sier Dueber. Den første utfordringen er at indigo døende er mest effektivt ved høy pH - de fleste denimfabrikker bruker en pH på rundt 10, 5. Men enzymet som brukes i Duebers teams prosess fungerer bare til en pH på 8. Så teamet jobber med å manipulere enzymet til å fungere ved en høyere pH. Den andre utfordringen er oppskalering.
"Vi føler oss ganske sikre på at vi kan skalere prosessen til større volumer, " sier Dueber. "Men det er alltid arbeid som skal gjøres fra laboratorieskala til industriell skala."
Dueber estimerer at den bakterieproduserte indigo kan brukes i småskala designer jean-produksjon på bare noen få år. Bedre prosesser trengs raskt, sier han.
"Mange av landene [som produserer denim] begynner å tenke på miljøreguleringene sine, og det er sannsynlig at det vil være mer press på disse stedene for å gjøre om prosessen, " sier han.
Peter Hauser, en pensjonert professor i tekstilteknikk ved North Carolina State University som studerte indigo, er enig, men sier teknologier som Duebers ikke kan løse hele problemet.
Hauser sier at en stor mengde forurensning i denimfremstilling skyldes skylling av denimen etter at den er farget og slitasje for å få ønsket utslitt utseende. Denim farget med bakterieprodusert indigo ville fortsatt produsere skittent avløpsvann ved å bli vasket, sier Hauser.
"[Bakterieprodusert indigo] kommer ikke til å bli mindre forurensende når den kommer til garnet, " sier Hauser.
Noen miljøvennlige produsenter vender tilbake til naturlig indigo-fargestoff, som trenger færre kjemikalier, men som lenge har blitt unngått av kostnads- og skalaårsaker. I Tennessee oppfordrer et selskap som heter Stony Creek Colors bønder til å dyrke indigo i stedet for tobakk, i håp om en naturlig indigo-vekkelse. Men selv naturlig indigo forurenser fortsatt vann når det skylles av under produksjonen.
En annen løsning ville være døende jeans uten å bruke indigo i det hele tatt. De fleste fargestoffer trenger faktisk stoff, men indigo klistrer seg bare til overflaten av tråden, og det er grunnen til at så mye av det skylles ut i vannet. Dette er grunnen til at de slitte delene av jeans begynner å vises hvite. Mens andre fargestoffer kunne gjøre denimblå, ville de ikke slite seg på samme karakteristiske og etterspurte måte.
"Indigo er faktisk et forferdelig fargestoff, " sier Hauser. "Men på grunn av den egenskapen blekner og vasker den, og det er derfor folk liker den."
