更環(huán)保的牛仔褲染料http://www.mukao.com.cn/？謝謝你，改造大腸桿菌

加州大學(xué)伯克利分校的研究者正試圖讓藍(lán)色牛仔褲的制作過(guò)程更環(huán)保。他們通過(guò)改造細(xì)菌，生產(chǎn)出讓牛仔褲呈現(xiàn)獨(dú)特色彩的靛藍(lán)染料。

“不幸的是，牛仔布的靛藍(lán)染色是個(gè)污染很大的過(guò)程。”這項(xiàng)研究的共同主持者、生物工程教授約翰·迪貝爾（John Dueber）這樣說(shuō)。他們的研究近發(fā)表在《自然-化學(xué)生物學(xué)》（Nature Chemical Biology）期刊上。

牛仔褲的藍(lán)色，就來(lái)自靛藍(lán)染色的紗線。

改造大腸桿菌

更清潔的靛藍(lán)合成方法

絕大多數(shù)的牛仔褲是用人工合成靛藍(lán)染色的，這種染料模仿了從木藍(lán)屬植物（Indigofera）中提取的染料。靛藍(lán)染料的合成過(guò)程需要甲醛在內(nèi)的多種有毒化學(xué)品，染色過(guò)程也是如此。這就造成了巨量的污染。在世界有些地區(qū)，牛仔布工廠附近的河流呈現(xiàn)藍(lán)色，毒害、殺死魚(yú)類(lèi)，并影響工人和居民的健康。由于每年生產(chǎn)的靛藍(lán)染料超過(guò)4萬(wàn)噸，靛藍(lán)造成的污染成了一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。

團(tuán)隊(duì)試圖研制出一種靛藍(lán)染料，減少合成過(guò)程所需的化學(xué)品，同時(shí)在染色過(guò)程中也不需要那么多的化學(xué)品添加。

“為了制作這種新染料，我們從植物天然合成靛藍(lán)的方法上獲取了靈感。研究團(tuán)隊(duì)改造了一種大腸桿菌，使其成為生產(chǎn)靛藍(lán)前體的“化工廠”。這種前體性質(zhì)穩(wěn)定，可以一直保存到需要用的時(shí)候。傳統(tǒng)的合成靛藍(lán)需要化學(xué)加工來(lái)還原、溶解靛藍(lán)染料，使其能在棉布纖維上析出。而這種大腸桿菌生產(chǎn)的前體則不同，它只需要一種額外的酶。后的成品與傳統(tǒng)合成靛藍(lán)“一模一樣”，迪貝爾說(shuō)。

這條圍巾由大腸桿菌生產(chǎn)的靛藍(lán)染制。

面向市場(chǎng)

從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)的困境

想要細(xì)菌生產(chǎn)的靛藍(lán)面向大眾市場(chǎng)，必須克服兩個(gè)主要問(wèn)題，迪貝爾說(shuō)。首先，靛藍(lán)在高pH值時(shí)染色效果好，大部分牛仔布工廠使用pH值10.5左右。但是迪貝爾團(tuán)隊(duì)在工序中使用的酶只有在pH值為8時(shí)才有效。所以，現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)正致力于處理這種酶，讓它在更高pH值環(huán)境下也能起反應(yīng)。第二個(gè)問(wèn)題是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

“我們可以提升這種方法的規(guī)模，我們對(duì)此很有信心。”迪貝爾說(shuō)，“但是從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工業(yè)量產(chǎn)，總有許多工作要做。”

這種細(xì)菌生產(chǎn)的靛藍(lán)在幾年后就能用于小規(guī)模定制牛仔褲的生產(chǎn)。人們急需更好的生產(chǎn)工藝，迪貝爾說(shuō)。

“現(xiàn)在很多生產(chǎn)牛仔面料的國(guó)家都開(kāi)始考慮環(huán)境管理措施，可能會(huì)有更多壓力迫使這些地區(qū)采取新的生產(chǎn)工藝。

污染并未解決

水洗做舊步驟還在產(chǎn)生臟水

彼得·豪瑟（Peter Hauser）是從北卡羅萊納州立大學(xué)退休的紡織工程學(xué)教授，曾經(jīng)研究過(guò)靛藍(lán)染料。他同意迪貝爾的觀點(diǎn)，但是他認(rèn)為類(lèi)如迪貝爾團(tuán)隊(duì)研究成果的技術(shù)并不能解決全部問(wèn)題。

豪瑟認(rèn)為，牛仔布制造中出現(xiàn)的大量污染源于染色后的漂洗以及為了做舊效果的打磨。牛仔布即使是由細(xì)菌生產(chǎn)的靛藍(lán)染色的，還是會(huì)在沖洗時(shí)產(chǎn)生骯臟的污水。

“一旦開(kāi)始應(yīng)用，這種細(xì)菌生產(chǎn)的靛藍(lán)造成的污染不會(huì)比原先更少?！焙郎f(shuō)。

一些有生態(tài)意識(shí)的制造商正在回歸天然靛藍(lán)染料，這會(huì)減少化學(xué)品的使用，但由于成本和產(chǎn)量原因而被長(zhǎng)期回避。在美國(guó)田納西州，一家叫做石溪顏料（Stony Creek Colors）的公司開(kāi)始鼓勵(lì)農(nóng)場(chǎng)主種植靛藍(lán)來(lái)取代煙草，盼望著天然靛藍(lán)的復(fù)興。但是即使是天然靛藍(lán)，在制造中的沖洗環(huán)節(jié)還是會(huì)污染水體。

另一個(gè)解決方法是完全不用靛藍(lán)染牛仔褲。大多數(shù)染料實(shí)際上會(huì)穿透纖維，但是靛藍(lán)只會(huì)粘著在紗線表面，這就是為什么經(jīng)過(guò)沖洗的靛藍(lán)會(huì)流到水里的原因。這也是為什么牛仔褲會(huì)隨著磨損變白的原因。雖然其他染料可以染出牛仔藍(lán)，但是卻不能像靛藍(lán)一樣呈現(xiàn)出獨(dú)特的、受追捧的磨白效果。

“靛藍(lán)實(shí)際上是一種很糟糕的染料。”豪瑟說(shuō)，“但因?yàn)橛刑厥庑再|(zhì)——它會(huì)變淺和洗掉色，人們才這么喜歡靛藍(lán)。”