跳过主要内容

细菌能让你的牛仔裤更绿

一种被称为靛蓝的开花植物是靛蓝染料的原始来源。直到20世纪初,时尚的矿工们都要感谢这种植物为他们提供的深蓝李维斯牛仔裤

但从这种植物中提取染料是一个耗时且昂贵的过程,人们在1880年左右开始努力寻找另一种方法来制造染料。这一时期的科学家最终用化学过程取代了I. tinctoria,从而开启了这种一度罕见的着色剂的大规模生产。新技术将原油的衍生物与浓酸结合,并在金属存在的情况下加热混合物。

Indigofera tinctoria植物

工业生产开始满足对靛蓝和制造商日益增长的需求(PDF)到2011年,每年超过8.8万吨。但除了创造一种合成靛蓝染料,这个过程还使用并生产大量的靛蓝染料有毒的化学物质对人类,动物和环境。

现在,加州大学伯克利分校的生物工程师们表示,他们已经发现了一种不需要石油和化学副产品就能生产靛蓝的潜在方法。

如何让蓝色染料更绿色呢?细菌。

靛蓝色?糖苷!

染病产生一种叫做糖苷的分子,是天然靛蓝的化学前体。在健康的植物叶子中,糖苷被困在糖分子中,阻止它呈现蓝色的一面。当叶子被破坏时,糖分被剥离,叶子变成蓝色。这种现象被作为天然染料提取过程的一部分加以利用。

伯克利大学的研究人员已经开始了一个项目,试图将基因插入细菌中,让微生物生产糖苷。一旦这种化学物质从细菌细胞中提取出来,他们计划混合一种酶,这种酶将剥离糖分子,留下深蓝色染料。

卡贝尔染色示范
领导这项研究的生物工程师约翰·杜贝尔(John Dueber)说:“我们认为回到植物上来是明智的。”“如果我们能识别出植物用来制造糖笼的酶,并克隆它的基因,我们认为这些微生物可以在不使用高度‘肮脏的化学物质’的情况下,制造大量用于染色牛仔裤的糖苷。”

杜贝尔说,这项创新将减少目前用于合成靛蓝的石油原料,因为细菌只需要喂食单糖葡萄糖就可以茁壮成长。如果能成功,也能减少有毒酸和金属从生产过程中分离出来,因为微生物本质上是在复制i.t inctoria植物内部自然进行的染料生产过程。

干净的牛仔裤

这项工作仍处于早期阶段,杜贝尔说,在他们开始考虑将这一过程推向市场之前,还需要研究一些基础科学。他的实验室通常专注于进行基础科学研究,以提高活细胞的工程代谢途径效率。但他在细菌染料生产工厂的项目中看到了一个巨大的机会,有可能消除世界上的一个主要污染源。

杜贝尔说:“我们仍将把研究重点放在学术上感兴趣的问题上,但当有工业应用时,我们希望意识到这一点。”“我们都希望我们对靛蓝的研究能开发出更绿色的牛仔裤。”

这篇文章最初发表于Txchnologist

关于这个主题的更多信息