Para ilmuwan menemukan cara menggunakan E. coli untuk membuat dan mewarnai kain berwarna pelangi di laboratorium
Para ilmuwan telah menggunakan bakteri hasil rekayasa genetika untuk membuat dan mewarnai kain secara bersamaan dalam metode satu pot. Dibandingkan dengan metode saat ini yang mengandalkan bahan bakar fosil, teknik baru ini menawarkan cara yang lebih sederhana dan berkelanjutan untuk memproduksi tekstil berwarna.
Dalam sebuah studi baru yang dijelaskan 12 November di jurnal Tren Bioteknologipara peneliti menciptakan kain berbasis selulosa yang mencakup warna pelangi dengan mengubah kondisi yang digunakan untuk menumbuhkan bakteri.
Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, terdapat tren yang berkembang untuk menggunakan metode alternatif dalam memproduksi serat alami dari fermentasi bakteri. Selulosa merupakan target yang menjanjikan, karena bahan ini meniru serat alami yang ditemukan pada kain seperti kapas. Berbagai macam bakteri biasanya mengubah glukosa menjadi serat selulosa untuk memberikan dukungan struktural dan bertahan melawan mikroba lain. Namun, selulosa yang dihasilkan oleh bakteri secara alami berwarna putih, yang berarti sering kali perlu diwarnai setelah diproses.
Lee dan timnya kini telah menyederhanakan proses ini dengan menumbuhkan bakteri penghasil selulosa bersama mikroba yang menghasilkan pewarna alami. Tim menggunakan strain penghasil warna Escherichia coli (E.coli) untuk membuat dua kelas pewarna: violacein yang lebih gelap (yang menghasilkan warna seperti ungu, biru dan hijau) dan karotenoid yang lebih hangat (yang menghasilkan warna seperti merah, oranye dan kuning).
Awalnya, para peneliti memodifikasi jalur metabolisme suatu strain secara genetik Komagataeibacter xylinus bakteri untuk meningkatkan produksi selulosa selama fermentasi. Selanjutnya ditambahkan penghasil violacein E.coli ke bejana reaksi menghasilkan kain berwarna ungu, biru dan hijau.
Namun, tim tidak dapat menggunakan metode yang sama untuk mendapatkan warna yang lebih hangat, karena bakteri tidak menghasilkan cukup pewarna untuk menodai kain selulosa, kemungkinan besar karena pertumbuhan bakteri yang buruk. Untuk mengatasi masalah ini, mereka menambahkan selulosa yang telah ditumbuhkan dan diolah ke dalam kultur penghasil karotenoid E.coli. Metode kokultur ini berhasil menghasilkan kain dengan warna merah, oranye, dan kuning, sehingga melengkapi palet pelangi tim.
Secara keseluruhan, metode ini “menghilangkan kebutuhan akan proses kematian dan pencucian yang terpisah,” kata Lee, seraya menambahkan bahwa metode ini membantu mengurangi limbah kimia dan konsumsi air.
Selulosa bakteri berwarna menunjukkan stabilitas yang kuat secara keseluruhan terhadap asam, basa, perlakuan panas, dan pencucian. Namun, tim mencatat bahwa diperlukan upaya lebih lanjut untuk menguji sepenuhnya bahan-bahan ini — terutama, untuk memeriksa ketahanannya terhadap deterjen industri dan keausan mekanis.
Ke depan, Lee ingin “memperluas platform tujuh warna yang ada saat ini ke spektrum yang lebih luas” dan meningkatkan prosesnya ke tingkat industri sambil mempertahankan kualitas yang konsisten. Perubahan lebih lanjut dalam cara bakteri memproduksi selulosa dapat membuka peluang penggunaan lain dari bahan tersebut, seperti kemasan biodegradable, katanya.
