En la búsqueda de soluciones sostenibles dentro de la industria de la moda, los científicos han logrado un avance importante. Han modificado genéticamente bacterias para producir celulosa bacteriana autopigmentante. Básicamente, esto ofrece una alternativa prometedora a los métodos de teñido tradicionales plagados de peligros ambientales.
Cuero creciente
El cuero tiene un enorme impacto medioambiental y no se trata sólo del CO2 procedente de la cría de ganado. También está el uso de productos químicos en los procesos de bronceado, el uso de agua y la contaminación del aire asociada a todo esto. Existen alternativas sintéticas, pero los investigadores tienen un enfoque diferente en mente: quieren utilizar bacterias para cultivar cuero. Este no es el primer estudio que utiliza bacterias para cultivar una alternativa al cuero pero, en este caso, hay una ventaja adicional: las bacterias se tiñen solas.
Los investigadores comenzaron modificando genéticamente la Komagataeibacter rhaeticus, el productor de celulosa mejor estudiado y más eficiente. Luego cambiaron su expresión de tirosinasa. La tirosinasa es una enzima que limita la producción de melanina, el polímero responsable del color de ojos, cabello y piel. Aquí está la clave para el proceso de autoteñido.
Las bacterias genéticamente secuestradas comenzaron a producir láminas de celulosa, un material fuerte, flexible y maleable que puede usarse en cosméticos. El mismo secuestro aseguró que la bacteria produjera un pigmento negro.
Primero, cultivaron una lámina de celulosa bacteriana en un recipiente con forma de zapato. Fueron necesarios 14 días de crecimiento antes de que la celulosa adoptara la forma correcta del zapato. Luego, sólo fue necesario agitar suavemente para que las bacterias produjeran el pigmento oscuro. El equipo también creó una billetera haciendo crecer dos hojas y luego cosiéndolas.
Mudarse al mundo real
Los investigadores demostraron la escalabilidad de esta tecnología mediante la creación de estos prototipos. Esto demuestra que no se trata sólo de un material engañoso: se puede utilizar en la práctica.
El autor principal, el profesor Tom Ellis, del Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres, dijo: “Inventar una forma nueva y más rápida de producir alternativas sostenibles al cuero autoteñido es un logro importante para la biología sintética y la moda sostenible.
“La celulosa bacteriana es inherentemente vegana y su crecimiento requiere una pequeña fracción de las emisiones de carbono, el agua, el uso de la tierra y el tiempo de criar vacas para obtener cuero. A diferencia de las alternativas al cuero a base de plástico, la celulosa bacteriana también se puede fabricar sin petroquímicos y se biodegradará de forma segura y no tóxica en el medio ambiente”.
Se vuelve aún más interesante. El equipo también demostró que se pueden diseñar bacterias para producir colores en respuesta a la luz azul. Básicamente, puedes proyectar un patrón o un logotipo en las hojas y las bacterias para producir los colores deseados. Esto resalta el potencial futuro para la creación de textiles con patrones y colores intrincados directamente incorporados en la tela. Eliminaría la necesidad de procesamiento de posproducción. En definitiva, los investigadores confían en que el producto se pueda utilizar en la vida real, en parte gracias a la participación de los diseñadores (no sólo de los biólogos) en la investigación.
La moda se encuentra con la biología
El coautor Dr. Kenneth Walker, que realizó el trabajo en el Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres y ahora trabaja en la industria, dijo: “Nuestra técnica funciona a escalas lo suficientemente grandes como para crear productos de la vida real, como lo demuestran nuestros prototipos. A partir de aquí, podemos considerar la estética, así como formas, patrones, textiles y colores alternativos.
“El trabajo también muestra el impacto que puede ocurrir cuando científicos y diseñadores trabajan juntos. Como usuarios actuales y futuros de nuevos textiles cultivados con bacterias, los diseñadores tienen un papel clave en la defensa de nuevos materiales interesantes y en brindar comentarios de expertos para mejorar la forma, la función y el cambio a la moda sostenible”.
Ahora, los investigadores buscan implementar este tipo de producto en el mundo real, trabajando con la industria de la moda. También recibieron £ 2 millones en financiación para seguir explorando la tecnología para resolver más problemas de la moda, como el uso de cromo tóxico en las líneas de producción de cuero.
Ampliar esta tecnología para aplicaciones industriales requerirá más ingeniería para adaptarla a diferentes cepas bacterianas y cumplir con los estándares de la industria en cuanto a durabilidad y solidez del color. Sin embargo, los posibles beneficios ambientales presentan un argumento convincente para el desarrollo continuo de esta tecnología.
El profesor Ellis concluye: “Los microbios ya están abordando directamente muchos de los problemas del cuero de origen animal y plástico, y planeamos prepararlos para expandirse hacia nuevos colores, materiales y tal vez también patrones.
“Esperamos trabajar con la industria de la moda para hacer que la ropa que usamos sea más ecológica en toda la línea de producción”.
Referencia de la revista: “Tejidos autopigmentantes cultivados a partir de bacterias productoras de celulosa con expresión de tirosinasa modificada” de Walker et al., publicado en Nature Biotechnology.
Fuente: ZME Science.
