За цвет джинсов будут отвечать бактерии

Биотехнологи создали специальный штамм кишечной палочки, производящей один из прекурсоров индиго — синего красителя, которым, в частности, красят джинсы. Таким образом ученые надеются создать альтернативу химическому синтезу этого вещества, который сопровождается вредными отходами. Статья с результатами опубликована в журнале Nature Chemical Biology.

Индиго — один из древнейших известных человеку красителей. С его помощью ткани окрашивали около 6000 лет назад. Изначально краситель получали из тропических растений, таких как индигофера красильная (Indigofera tinctoria), однако в начале XX века на смену натуральному индиго пришел химически синтезированный. Сегодня в мире производится около 45 000 тонн индиго в год.

В процессе синтеза красителя используются токсичные реагенты, такие как формальдегид и синильная кислота (цианистый водород). Также получаемые кристаллы красителя не растворяются в воде, поэтому требуются дополнительные химические вещества, такие как дитионит натрия, который со временем разлагается на компоненты, вызывающие коррозию. Чтоды сэкономить на очистке стоков, многие фабрики просто сливают отходы в реки, что загрязняет их.

Новый метод основан на создании бактерий, повторяющих схему синтеза индиго в растении горец красильный (Persicaria tinctoria). Бактерии с геном PtUGT1 из этого растения производят индоксил, который нерастворим в воде и не может быть использован в качестве красителя. Добавление остатка глюкозы превращается его в индикан, который не только растворим в воде, но и химически стабилен, что исключает необходимость использования восстановителя, который обязателен для химически синтезированного индиго. Добавление фермента β-глюкозидазы превращает индикан сразу в индиго, что можно делать непосредственно на ткани.

В данный момент технология не доступна для коммерческого приобретения, но авторы активно работают над коммерциализацией своей разработки. Пока что производство пяти граммов индиго, которыми можно покрасить одну пару джинсов, требует нескольких литров бактерий, из-за чего конечная стоимость оказывается слишком высокой.