Científicos han utilizado bacterias modificadas genéticamente para crear y teñir telas simultáneamente en un solo proceso. En comparación con los métodos actuales que dependen de combustibles fósiles, esta nueva técnica ofrece una forma más sencilla y sostenible de producir textiles de color. En un nuevo estudio descrito el 12 de noviembre en la revista Trends in Biotechnology, los investigadores crearon tejidos a base de celulosa que abarcan los colores del arcoíris alterando las condiciones utilizadas para cultivar las bacterias.
Las fibras sintéticas dependen en gran medida de la síntesis química y de procesos de postratamiento que consumen mucha energía, son laboriosos y perjudiciales para el medio ambiente, según Sang Yup Lee, autor principal del estudio y profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea. Estos procesos pueden generar grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero y contaminar el agua y el suelo con metales pesados y carcinógenos, explicó Lee a Live Science por correo electrónico.
Por lo tanto, en los últimos años se ha observado una creciente tendencia a utilizar un método alternativo para la producción de fibras naturales mediante la fermentación bacteriana. La celulosa es un material prometedor, ya que imita las fibras naturales presentes en tejidos como el algodón. Una amplia variedad de bacterias convierte la glucosa en fibras de celulosa para proporcionar soporte estructural y proteger contra otros microbios. Sin embargo, la celulosa producida por bacterias es naturalmente blanca, lo que implica que a menudo requiere ser teñida después de su procesamiento.
Lee y su equipo han simplificado este proceso cultivando bacterias productoras de celulosa junto con microbios que producen colorantes naturales. El equipo utilizó cepas de Escherichia coli (E. coli) productoras de color para crear dos clases de tintes: violaceínas, de tonos más oscuros (que producen colores como el púrpura, el azul y el verde), y carotenoides, de tonos más cálidos (que producen colores como el rojo, el naranja y el amarillo).
Inicialmente, los investigadores modificaron genéticamente la ruta metabólica de una cepa de la bacteria Komagataeibacter xylinus para aumentar la producción de celulosa durante la fermentación. Posteriormente, al añadir la bacteria E. coli productora de violaceína al recipiente de reacción, se obtuvieron tejidos teñidos de púrpura, azul y verde.
Sin embargo, el equipo no pudo utilizar el mismo método para lograr los tonos más cálidos, ya que las bacterias no produjeron suficiente tinte para teñir la tela de celulosa, probablemente debido a un escaso crecimiento bacteriano. Para solucionar este problema, añadieron celulosa previamente cultivada y tratada a un cultivo de E. coli productora de carotenoides. Este método de cocultivo permitió obtener con éxito telas teñidas de rojo, naranja y amarillo, completando así la paleta de colores del arcoíris del equipo.
En general, este método “elimina la necesidad de procesos separados de teñido y lavado”, dijo Lee, y agregó que esto ayuda a reducir los desechos químicos y el consumo de agua.
La celulosa bacteriana coloreada mostró una gran estabilidad general frente a ácidos, bases, tratamientos térmicos y lavados. Sin embargo, el equipo señaló que se requiere más investigación para probar exhaustivamente estos materiales, en particular, para comprobar su durabilidad frente a detergentes industriales y el desgaste mecánico.
De cara al futuro, Lee quiere “ampliar la plataforma actual de siete colores a un espectro más amplio» y escalar el proceso a nivel industrial manteniendo una calidad constante. Modificar aún más la forma en que las bacterias producen la celulosa podría abrir la puerta a otros usos del material, como envases biodegradables”, afirmó.
Fuente: Live Science.