可自產顏色的細菌纖維素皮革

近年來，科學家和許多企業已開始利用微生物栽培永續紡織品或製造工業染料，但這是第一次對細菌進行改造，使其能夠生產材料的同時也生產自身的顏料。

合成化學染色是時尚界對環境危害最大的技術之一，而黑色染料（尤其是用於皮革染色的黑色染料）尤其有害。倫敦帝國學院的研究人員開始利用生物學來解決這個問題。

他們的新技術已發表在《自然生物技術》雜誌上，理論上也可以適用於讓細菌生長具有各種鮮豔顏色和圖案的材料，並為棉花和羊絨等其他紡織品提供更永續的替代品。

論文主要作者倫敦帝國學院生物工程系的湯姆·艾利斯教授表示：「細菌纖維素本質上是純素的，其生長所需的碳排放量、水、土地使用和養殖牛皮革相比非常少。」

與塑膠皮革替代品不同，細菌纖維素也可以在不使用石化產品的情況下製造，並且可以在環境中安全無毒地生物降解。

改造細菌基因，材料自產顏色

研究人員修改產生微生物纖維素片的細菌物種的基因，創造了自染色皮革替代品。微生物纖維素是一種堅固、柔韌且可延展的材料，已普遍用於食品、化妝品和紡織品。基因改造「指示」生長這種材料的相同微生物也產生深黑色素—真黑色素。

研究人員與材料設計師 Jen Keane 合作，透過在定制的鞋型容器中生長一片細菌纖維素來產生鞋子的鞋面（不包括鞋底）。生長 14 天後，纖維素呈現出正確的形狀，他們將鞋子在 30°C 下輕輕搖晃兩天，以啟動刺激細菌產生黑色素，從而從內部對材料進行染色。

研究人員也將生長兩片獨立的纖維素片，將它們切割成適當的尺寸，然後將它們縫合在一起，製作了一個黑色錢包。

圖 細菌纖維素皮夾
 

除了原型之外，研究人員還證明，可以利用其他微生物的基因對細菌進行改造，使其產生響應藍光的顏色。透過使用藍光將圖案或標誌投射到床單上，細菌會產生有色蛋白質，然後發光。

該研究的合著者肯尼思·沃克博士在倫敦帝國學院生物工程系進行了這項工作，他說：「這項工作也展示了科學家和設計師合作時可能產生的影響。作為新型細菌生長紡織品的當前和未來用戶，設計師正在倡導新材料並提供專家回饋以改善形式、功能和性能方面發揮著關鍵作用。轉向可持續時尚。」

更環保的衣服

研究人員和合作者也剛從英國研究與創新 (UKRI) 旗下的生物技術和生物科學研究理事會 (BBSRC) 獲得了 200 萬英鎊的資金，以利用工程生物學和細菌纖維素來解決更多時尚問題，例如在皮革生產線中使用有毒鉻。

艾利斯教授說：「微生物已經直接解決了動物和塑膠皮革的許多問題，我們計劃讓它們準備好擴展到新的顏色、材料，也許還有圖案。」

艾利斯教授與總部位於倫敦的生物技術公司Modern Synthesis密切合作，該公司專門生產基於細菌奈米纖維素的創新材料。