Penyelidik di University of California, Berkeley cuba membuat proses pembuatan seluar jeans biru, oleh bakteria kejuruteraan untuk menghasilkan pewarna indigo yang bertanggungjawab untuk warna ciri-ciri jeans.
"Indigo mati untuk denim sayangnya proses yang sangat kotor, " kata John Dueber, seorang profesor bioengineering yang mengetuai penyelidikan, yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature Chemical Biology .
Sebilangan besar seluar jeans dicelup dengan indigo yang dihasilkan secara sintetik, yang meniru warna pewarna yang diekstrak dari kilang Indigofera . Menyintesis pewarna indigo memerlukan sejumlah bahan kimia toksik, termasuk formaldehid, seperti juga proses mati. Ini mencetuskan banyak pencemaran; di beberapa tempat di dunia, sungai-sungai berhampiran kilang denim menjalankan biru, mencemarkan dan membunuh ikan dan menjejaskan kesihatan pekerja dan penduduk. Dengan lebih daripada 40, 000 tan indigo dihasilkan setiap tahun, ini adalah masalah yang besar.
Dueber dan pasukannya ingin mewujudkan indigo yang memerlukan bahan kimia yang lebih sedikit untuk mensintesis, dan tidak perlu mempunyai banyak bahan kimia yang ditambahkan kepadanya semasa proses mati.
"Untuk melakukan itu, kami mengambil inspirasi dari bagaimana tumbuhan sebenarnya mensintesis indigo, " kata Dueber.
Pasukan ini merekayasa sejenis bakteria E. coli untuk menjadi kilang kimia untuk menghasilkan pendahuluan indigo. Prekursor adalah stabil dan boleh disimpan sehingga diperlukan. Tidak seperti indigo sintetik tradisional, yang memerlukan rawatan kimia untuk mengurangkan dan solubilisasi indigo supaya dapat diwarnakan dalam serat kapas, prekursor E. coli hanya memerlukan penambahan enzim. Hasil akhir adalah "sama" dengan indigo sintetik tradisional yang mati, kata Dueber.
Selendang yang dicelup dengan indigo bakteria yang dihasilkan (John Dueber) Terdapat dua cabaran utama yang perlu diatasi sebelum indigo bakteria yang dihasilkan siap untuk pasaran massa, kata Dueber. Cabaran pertama adalah bahawa indigo mati paling berkesan pada pH yang tinggi - kebanyakan kilang denim menggunakan pH sekitar 10.5. Tetapi enzim yang digunakan dalam proses pasukan Dueber hanya berfungsi pada pH 8. Jadi pasukan sedang berusaha memanipulasi enzim berfungsi pada pH yang lebih tinggi. Cabaran kedua adalah meningkat.
"Kami berasa yakin bahawa kami dapat menilai proses itu hingga ke tahap yang lebih besar, " kata Dueber. "Tetapi selalu ada kerja yang perlu dilakukan dari skala lab ke skala perindustrian."
Dueber menganggarkan indigo bakteria yang dihasilkan boleh digunakan dalam pembuatan kecil jean pereka berskala kecil dalam beberapa tahun sahaja. Proses yang lebih baik diperlukan dengan cepat, katanya.
"Banyak negara [yang menghasilkan denim] mula memikirkan peraturan alam sekitar mereka, dan kemungkinan akan ada tekanan di tempat itu untuk mengulangi proses itu, " katanya.
Peter Hauser, seorang profesor kejuruteraan tekstil di North Carolina State University yang belajar indigo, bersetuju, tetapi mengatakan teknologi seperti Dueber tidak dapat menyelesaikan masalah keseluruhannya.
Hauser mengatakan sejumlah besar pencemaran dalam pembuatan denim disebabkan oleh membilas denim selepas ia dicelup dan menggelapkannya untuk melihat rupa yang diinginkan. Denim yang dicelup dengan indigo yang dihasilkan oleh bakteria masih akan menghasilkan kumbahan kotor dengan dibasuh, kata Hauser.
"[Indigo yang dihasilkan bakteria] tidak akan menjadi bahan pencemar apabila ia mendapat benang, " kata Hauser.
Sesetengah pengeluar eko-minda kembali ke pewarna indigo semula jadi, yang memerlukan bahan kimia yang lebih sedikit tetapi telah lama dikurangkan untuk sebab kos dan skala. Di Tennessee, sebuah syarikat yang dipanggil Stony Creek Colors menggalakkan para petani berkembang indigo bukannya tembakau, dengan harapan kebangkitan indigo semula jadi. Tetapi walaupun indigo semula jadi masih mencemarkan air apabila ia dibilas semasa pembuatan.
Penyelesaian lain akan menjadi jeans tanpa menggunakan indigo sama sekali. Kebanyakan pewarna sebenarnya menembusi kain, tetapi indigo hanya melekat pada permukaan benang, itulah sebabnya banyaknya membilas ke dalam air. Inilah sebabnya mengapa bahagian jeans yang dipakai mula menunjukkan warna putih. Walaupun pewarna lain boleh membuat denim biru, mereka tidak akan haus dalam ciri yang sama dan dicari.
"Indigo sebenarnya adalah pewarna yang dahsyat, " kata Hauser. "Tetapi kerana harta itu, ia memudar dan mencuci, dan itulah sebabnya orang menyukainya."
