Ein grünerer Blauton

Ein grünerer Blauton VergrößernMo Berger

Indigopflanzen werden seit Tausenden von Jahren zum Färben von Stoffen verwendet Jahre. Im Gegensatz zu anderen Farbstoffen wird Indigo nicht chemisch gebunden zu Textilfasern; es adsorbiert vielmehr an der Oberfläche des Fäden. Dadurch können die weißen Kerne der Fasern sichtbar werden verschiedene Grade nach dem Abrieb. Daher das Unmögliche zu replizieren sieht aus wie perfekt getragene Jeans.

Indigopflanzen liefern jedoch nur eine geringe Menge des Farbstoffs. Es ist nicht fast genug, um mit der enormen Nachfrage von Levi Schritt zu halten Strauss entfesselte, als er in den 1870er Jahren die Blue Jeans erfand. Jetzt, nach mehr als einem Jahrhundert des Verlassens auf viele giftige Chemikalien zu Machen Sie eine synthetische Version, Forscher haben Bakterien entwickelt, die werde es schaffen.

Die Nachfrage nach blauem Farbstoff wurde von einem von Strauss ‘Kollegen bearbeitet Bayern – Adolph von Baeyer, berühmt für Aspirin. Er hat einen Weg gefunden machen eine synthetische Version von Indigo, für die er den Nobelpreis gewann Chemiepreis 1905.

Das derzeitige industrielle Verfahren zur Synthese von Indigo ist schlecht für die Umwelt. Der Rohstoff für die Herstellung ist der Erdölprodukt Benzol (Baeyer studierte bei Kekulé, der zuerst die Struktur von Benzol herausgefunden). Benzol ist giftig, entzündlich, flüchtig, krebserregend und neurotoxisch.

Und damit enden die Probleme nicht. Nach der Behandlung mit Benzol Formaldehyd, Cyanwasserstoff und andere schädliche Chemikalien erhalten wir Indigo. Es ist unlöslich in Wasser und muss daher mit einem behandelt werden ätzendes Reduktionsmittel, um ein aktiver Farbstoff zu werden. Endlich, das Abwasser aus den meisten Färbemühlen gelangt wegen der Behandlung in Flüsse Es ist so ein Ärger.

Forscher an der UC Berkeley – genau gegenüber von wo Strauss machte seine ersten Jeans – haben einen nachhaltigeren Weg gefunden. Gentechnisch veränderte Bakterien waren bereits dazu genutzt worden ersetzen die chemische Synthese von Indigo; Aber diese neue Arbeit hat auch gelang es zu vermeiden, die gefährlichen Reduktionsmittel benötigt, um zu verwenden den Farbstoff aktiv machen. Die Ergebnisse sind in Nature Chemical angegeben Biologie.

Anstatt das Enzym aus den Indigopflanzen traditionell zu verwenden in Plantagen in ganz Indien, Europa und Amerika gewachsen, Diese modernen Bioingenieure verwendeten die japanische Indigopflanze, die einen höheren Ertrag liefert. Das Enzym verwendet eine Aminosäure (Tryptophan) als Ausgangsmaterial und erzeugt a Vorläufer des Indigos, den es dann in einem geschützten, inaktiven Zustand hält Zustand durch Verknüpfung mit einem Zuckermolekül.

Um das Enzym zu aktivieren, muss die Glukose ebenfalls entfernt werden enzymatisch oder durch Behandlung mit Säure. Dies ist eine Werbung Herausforderung, die Autoren zugeben, ist aber weniger giftig als die aktuelle Abhängigkeit von Reduktionsmitteln.

Sie setzten dieses Gen in E. coli ein und züchteten die Käfer über Nacht in Flaschen. Der glukosegeschützte Indigo-Vorläufer wird zweckmäßigerweise erhalten in die Brühe ausgeschieden, sodass sie sie nicht einmal herausreinigen müssen von den Bakterien – sie haben gerade Denimmuster direkt in die Haut getaucht Wachstumsmedien. Auch nach dem Waschen blieb der Stoff blau.

Nature Chemical Biology, 2018. DOI: 10.1038 / NCHEMBIO.2552 (About DOIs).

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