Дослідники успішно вирощують веганську шкіру та надають їй чорний колір за допомогою генетично модифікованих бактерій

Зробивши важливий крок на шляху до справді сталої моди, дослідники генетично модифікували бактерії для виробництва веганської, безпластичної альтернативи шкірі, яку можна пофарбувати в чорний колір. Демонструючи потенціал свого нового методу, автори дослідження змогли виростити ціле взуття (за винятком підошви) зі спеціально відібраних мікробів всього за два тижні.

Як і багато інших матеріалів, що використовуються у виробництві одягу, шкіра завдає шкоди навколишньому середовищу, і дослідники шукають більш стійкі альтернативи. Серед найбільш перспективних речовин – бактеріальна целюлоза, яку виробляють певні бактерії роду Komagataeibacter.

Ці мікроорганізми виділяють лінійні ланцюжки глюкози, які самозбираються в міцну сітку волокон, відому як пелікула. Крім того, що пелікули є чудовим текстилем, їх можна швидко виробляти з відходів, таких як гнилі фрукти, а отже, вони мають дуже низький вплив на навколишнє середовище.

Однак, хоча ідея використання бактеріальної целюлози як замінника шкіри не є новою, до цього часу вчені намагалися знайти екологічно чистий метод фарбування цих матеріалів. Дійсно, синтетичне хімічне фарбування є одним з найбільш забруднюючих процесів у моді, а чорні пігменти, які використовуються для фарбування шкіри, є одними з найгірших порушників.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники генетично модифікували вид бактерій Komagataeibacter для виробництва ферменту тирозинази, який каталізує утворення чорного пігменту еумеланіну. Завдяки своїй низькій розчинності у воді, еумеланін є чудовим кандидатом на роль текстильного барвника, оскільки він навряд чи буде змиватися під час прання.

Протягом 14 днів команда вирощувала бактеріальну целюлозу у взуттєвій формі за допомогою змінених мікробів, а потім легким струшуванням стимулювала вироблення еумеланіну, забарвлюючи матеріал у чорний колір зсередини. Вони також виготовили чорний гаманець, вирізавши та зшивши пелікули, що виділяються модифікованими бактеріями.

“Винайдення нового, швидшого способу виробництва екологічно чистих, самофарбованих шкіряних альтернатив є великим досягненням для синтетичної біології та сталої моди”, – сказав автор дослідження, професор Том Елліс у своїй заяві. “Бактеріальна целюлоза за своєю суттю є веганською, а її вирощування вимагає мізерної частки викидів вуглецю, води, землекористування та часу, необхідного для вирощування корів для виробництва шкіри”, – додає він.

“На відміну від шкіряних альтернатив на основі пластику, бактеріальна целюлоза також може бути виготовлена без нафтохімічних речовин і безпечно та нетоксично розкладається в навколишньому середовищі”, – каже Елліс.

Дослідники зробили ще один крок вперед і продемонстрували, що бактерії можна стимулювати до вироблення пігментів у відповідь на синє світло. Це дозволило їм додавати форми та логотипи до пелікул, просто освітлюючи бажані візерунки світлом.

Надалі, за словами команди, можливо, вдасться створити бактерії для виробництва інших кольорів у подібний спосіб, оскільки пігменти, такі як індиго, вже синтезуються певними штамами кишкової палички.

“Ми з нетерпінням чекаємо на співпрацю з індустрією моди, щоб зробити одяг, який ми носимо, більш екологічним на всіх етапах виробництва”, – каже Елліс.