A fenntarthatóságra törekvő divatrajongók számára a gyorsan gyarapodó baktériumok által előállított anyagok vonzó alternatívát kínálnak a bőr vagy a bőralternatívák helyett. A bakteriális textíliák színezése vagy mintákkal való ellátása azonban továbbra is a környezetre káros festékekkel zajlik. A Nature Biotechnology című szaklapban a napokban megjelent tanulmány azonban megoldást kínálhat a problémára: a baktériumok géntechnológiával történő módosításával azok melanin pigmentet tudnak előállítani, így az anyag képes saját magát megfesteni.

„Ez jó példa arra, hogyan hozhatók létre biológiai úton olyan termékek, amelyek nemcsak figyelemre méltó tulajdonságokkal rendelkeznek, hanem nagyon kis lábnyomot is hagynak hátra és fenntartható módon előállíthatók” – mondja Sara Molinari, a Marylandi Egyetem szintetikus biológusa, aki nem vett részt a kutatásban. A baktériumok által létrehozott textíliák teljesen új megközelítést jelentenek az anyaggyártásban, mondja a szakértő.

A vizsgálatban használt bőrpótló anyag cellulózból készül, amely a növények alapvető szerkezeti anyaga, és amelyet több baktériumfaj is előállít. Az elmúlt években számos kutató és tervező kezdett bakteriális cellulózból textíliákat gyártani a bőr és a műbőr alternatívájaként, amelyek közül néhány már a piacon is elérhető.

A strapabíró anyag, amelyet ráadásul egyedi formára is lehet növeszteni, a hagyományos bőr számos tulajdonságával rendelkezik. Ezek egyike az is, hogy alapállapotban bézs színű. Mostanáig jellemzően hagyományos festési eljárásokkal színezték ezeket, amely során nagy mennyiségű vizet kell felhasználni, ráadásul közben agresszív vegyszerek juthatnak ki a környezetbe.

Az Imperial College London kutatói arra voltak kíváncsiak, vajon rá lehet-e venni a baktériumokat arra, hogy olyan cellulózt állítsanak elő, amely természetesen sötét színű. Hogy ezt kiderítsék, genetikailag módosították a cellulózt termelő Komagataeibacter rhaeticus baktériumot – ugyanazt a mikrobát, amely a kombucha erjesztésében is segít – egy másik, fekete melanint termelő baktérium génjének hozzáadásával.

A korai kísérletek nem voltak ígéretesek. A cellulóz fakónak tűnt, nem pedig feketének, ahogy a kutatók remélték. Aztán felfedezték, hogy a K. rhaeticus laboratóriumi tartályokban történő tenyésztéséhez használt táptalaj a baktériumok növekedésével egyre savasabbá vált, ami gátolta a melanin termelődését. A probléma megoldására a kutatók egy kétlépcsős eljárást dolgoztak ki: a cellulóz előállítása után a vízzel azonos pH-jú fürdőbe merítették az anyagot, és gyorsan kialakult az élénk fekete szín. Miután megkapták a kívánt színt, a szakértők a bakteriális cellulóz lapjait a megfelelő méretűre és formájúra növesztették egy pénztárca és egy cipő felsőrész elkészítéséhez. Végül hőpréssel elpusztították a maradék baktériumokat.

„A szín igazán látványos lett” – mondja Tom Ellis, az eredményekről beszámoló tanulmány társszerzője, az ICL szintetikus biológusa. „Sokkal jobban sikerült, mint reméltük.” A kutatók a kombuchabaktériumok genetikai módosításával azt is elérték, hogy azok csak kék fény hatására termeljenek melanint, és a fényt különböző mintázatokban vetítették a cellulózlapokra, mintás anyagokat hozva létre. A melaninnal megfestett textíliák ugyanolyan tartósnak tűnnek, mint a festetlen cellulózból készült változatok, állítják a kutatók.

A csapat együttműködésbe kezdett egy textilipari biotechnológiai céggel, a Modern Synthesisszel, amely azt tervezi, hogy az eredményeket új termékek előállításához használja fel. Ellis azt reméli, hogy a pigmentálási folyamatot racionalizálni tudják, így az anyagot gyorsabban lehet majd előállítani, valamint hogy a cellulózanyagokat idővel szélesebb színválasztékban is elő lehet állítani.

Molinari szerint a baktériumok közvetlen módosítása a minták és színek előállítása érdekében nagyban leegyszerűsíti a gyártást, ami segíthet a gyártóknak a technika skálázásában. Azt is megjegyzi azonban, hogy a gyártóknak egyelőre gondot okoz a biotextíliák tömeges előállítása, hogy a fogyasztók számára elérhető áron legyenek hozzáférhetőek az ilyen anyagú termékek.