Les scientifiques ont utilisé des bactéries génétiquement modifiées pour créer et colorer simultanément des tissus selon une méthode mono-pot. Par rapport aux méthodes actuelles qui dépendent des combustibles fossiles, la nouvelle technique offre un moyen plus simple et plus durable de produire des textiles colorés.
Dans une nouvelle étude décrite le 12 novembre dans la revue Tendances en biotechnologieles chercheurs ont créé des tissus à base de cellulose couvrant les couleurs de l’arc-en-ciel en modifiant les conditions utilisées pour cultiver le bactéries.
Par conséquent, ces dernières années, il y a eu une tendance croissante à utiliser une méthode alternative de production de fibres naturelles à partir de la fermentation de bactéries. La cellulose est une cible prometteuse, car ce matériau imite les fibres naturelles présentes dans les tissus comme le coton. Un large éventail de bactéries convertissent généralement le glucose en fibres de cellulose pour apporter un soutien structurel et se défendre contre d’autres microbes. Cependant, la cellulose produite par les bactéries est naturellement blanche, ce qui signifie qu’elle doit souvent être teinte après transformation.
Lee et son équipe ont désormais simplifié ce processus en cultivant des bactéries productrices de cellulose aux côtés de microbes produisant des colorants naturels. L’équipe a utilisé des souches de plantes productrices de couleur Escherichia coli (E. coli) pour créer deux classes de colorants : les violaceines plus foncées (qui produisaient des couleurs telles que le violet, le bleu et le vert) et les caroténoïdes plus chauds (qui produisaient des couleurs telles que le rouge, l’orange et le jaune).
Dans un premier temps, les chercheurs ont modifié génétiquement la voie métabolique d’une souche de Komagataeibacter xylinus bactéries pour augmenter la production de cellulose pendant la fermentation. En ajoutant ensuite le producteur de violacée E. coli dans le récipient de réaction a donné un tissu teint en violet, bleu et vert.
Cependant, l’équipe n’a pas pu utiliser la même méthode pour obtenir des tons plus chauds, car les bactéries ne produisaient pas suffisamment de colorant pour tacher le tissu cellulosique, probablement en raison d’une faible croissance bactérienne. Pour surmonter ce problème, ils ont ajouté de la cellulose pré-cultivée et traitée à une culture de cellules productrices de caroténoïdes. E. coli. Cette méthode de co-culture a abouti à des tissus teints en rouge, orange et jaune, complétant ainsi la palette arc-en-ciel de l’équipe.
Dans l’ensemble, cette méthode « élimine le besoin de processus de teinture et de lavage séparés », a déclaré Lee, ajoutant que cela contribue à réduire les déchets chimiques et la consommation d’eau.
La cellulose bactérienne colorée a montré une forte stabilité globale contre les acides, les bases, les traitements thermiques et le lavage. Cependant, l’équipe a noté que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour tester pleinement ces matériaux, notamment pour vérifier leur durabilité face aux détergents industriels et à l’usure mécanique.
À l’avenir, Lee souhaite « étendre la plateforme actuelle de sept couleurs à un spectre plus large » et étendre le processus à un niveau industriel tout en maintenant une qualité constante. Modifier davantage la manière dont les bactéries produisent la cellulose pourrait ouvrir la voie à d’autres utilisations du matériau, telles que les emballages biodégradables, a-t-il déclaré.
