Nghiên cứu công bố trên tạp chí Trends in Biotechnology cho thấy nhóm tác giả đã tạo thành công vải cellulose có đủ bảy sắc cầu vồng bằng cách điều chỉnh điều kiện nuôi cấy vi khuẩn.
- Bao dung – Khi con người đủ lớn để tha thứ
- Sâu róm nghi xuất hiện hàng loạt, dân phải đóng cửa cả ngày
- Diễn biến đợt không khí lạnh cực mạnh: Miền Bắc rét buốt, Hà Nội xuống 13°C
Công nghệ lên men vi khuẩn mở hướng sản xuất sợi cellulose có màu tự nhiên
Theo Giáo sư Sang Yup Lee, Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST), ngành dệt may hiện vẫn phụ thuộc sợi tổng hợp và các quy trình xử lý tốn năng lượng, gây phát thải lớn và làm ô nhiễm nước, đất
Trong những năm gần đây, xu hướng dùng vi khuẩn để lên men tạo sợi cellulose mô phỏng sợi tự nhiên như bông được quan tâm mạnh. Tuy vậy, cellulose sinh học thường có màu trắng nên cần nhuộm sau sản xuất, khiến chi phí và lượng nước sử dụng tăng cao. Để rút gọn quy trình, nhóm đã nuôi đồng thời vi khuẩn tạo cellulose với các chủng E.coli đã biến đổi gene để tạo sắc tố tự nhiên. Hai nhóm sắc tố được sử dụng gồm violacein cho tông tím, xanh lam, xanh lục và carotenoid cho tông đỏ, cam, vàng.
Tạo bảng màu cầu vồng từ quy trình nuôi cấy tích hợp
Trước khi phối hợp hai chủng vi khuẩn, nhóm đã chỉnh sửa đường trao đổi chất của Komagataeibacter xylinus nhằm tăng hiệu suất tạo cellulose. Khi bổ sung E.coli tạo violacein vào bình phản ứng, nhóm thu được vải mang sắc tím, xanh lam và xanh lục ngay sau quá trình sinh trưởng.
Đối với các sắc độ ấm, E.coli sản xuất carotenoid phát triển kém nên không tạo đủ sắc tố. Để khắc phục, nhóm sử dụng cellulose đã nuôi sẵn và tiếp tục ủ cùng E.coli tạo carotenoid. Quy trình này giúp tạo thành các mẫu vải màu đỏ, cam và vàng, hoàn thiện bảng màu bảy sắc cầu vồng mà không cần bước nhuộm riêng.
Theo Giáo sư Lee, việc kết hợp hai quá trình trong một chu trình sản xuất “giúp loại bỏ nhu cầu nhuộm và giặt riêng”, từ đó giảm chất thải hóa học và lượng nước sử dụng. Các mẫu vải cellulose được nhuộm bằng vi khuẩn cũng thể hiện độ ổn định cao khi tiếp xúc với axit, kiềm, nhiệt và nước. Tuy nhiên, nhóm cho biết họ sẽ cần tiếp tục đánh giá khả năng chịu bền trước chất tẩy rửa công nghiệp và tác động ma sát trong môi trường ứng dụng thực tế.
Mục tiêu mở rộng màu và nâng cấp quy mô công nghiệp
Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu mở rộng bảng màu tự nhiên, đồng thời nâng quy mô sản xuất lên mức công nghiệp để đảm bảo chất lượng đồng đều và đáp ứng yêu cầu thương mại. Việc cải tiến khả năng tạo cellulose của vi khuẩn cũng được kỳ vọng mở đường cho nhiều ứng dụng mới, bao gồm bao bì phân hủy sinh học và vật liệu dệt kỹ thuật cao.
Công nghệ dệt từ vi khuẩn được đánh giá phù hợp xu hướng sản xuất xanh, giảm sử dụng hóa chất và giảm lượng nước tiêu thụ – những thách thức lớn của ngành dệt may toàn cầu. Nếu được phát triển ở quy mô lớn, phương pháp này có thể trở thành lựa chọn bền vững thay thế nhiều công đoạn tiêu tốn năng lượng trong dệt nhuộm truyền thống
Theo: tin tức
