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.