Per affrontare i problemi incontrati dalla tradizionale industria europea dei coloranti, gli scienziati hanno sviluppato un modo nuovo e rispettoso dell'ambiente per produrre coloranti.
I problemi incontrati dalla tradizionale industria europea del colore vanno dalla mancanza di innovazione e dalla debole competitività del mercato alla tossicità, rischi ambientali e rischi per la salute di chi vi lavora. L'industria della tintura si basa sulla chimica e sui processi progettati più di un secolo fa, alcuni dei quali consumano molta energia e sono potenzialmente pericolosi per i lavoratori. Al fine di prevenire reazioni esplosive durante la miscelazione delle sostanze chimiche, il processo deve essere raffreddato a temperature gelide, che consuma molta energia. Oltretutto, alcuni coloranti possono essere tossici e c'è il rischio che passino attraverso la pelle attraverso la traspirazione. Inoltre, Il 10-15% di tutti i coloranti utilizzati nell'industria viene rilasciato nell'ambiente durante la produzione o l'utilizzo, costituire un certo rischio per gli organismi viventi. Alla luce di ciò, l'UE ha vietato molti di questi coloranti tossici, ma non erano disponibili alternative per tutti.
Per superare questo pregiudizio, gli scienziati del progetto di ricerca SOPHIED, finanziato dall'UE e guidato dall'Università Cattolica di Lovanio, in Belgio, hanno estratto proteine speciali, chiamati enzimi, da funghi. Anche se gli esemplari scelti non sembrano molto colorati, possono produrre gli enzimi necessari per creare gli ecocoloranti. Queste sostanze sono state utilizzate per sintetizzare coloranti per la tintura di tessuti e pelle.
"Sapevamo già che c'è un intero spettro di colori nei funghi e che gli enzimi possono formare nuovi composti di colore durante la parte di biorisanamento, questo è il processo attraverso il quale il metabolismo dei microrganismi rimuove gli inquinanti. Quello che non sapevamo era se fosse possibile realizzare coloranti tessili perché questi hanno proprietà speciali e funzioni chimiche che non si trovano in natura”, afferma Estelle Enaud dell'Istituto Terra e Vita - Microbiologia Applicata presso l'Université Catholique de Louvain. Enaud era un ricercatore post-dottorato nel team di Sophie Vanhulle. Sophie Vanhulle, il coordinatore del progetto, morto due anni fa. "La sfida era se fosse possibile utilizzare l'enzima su una sostanza che non è naturale, e si è scoperto che lo era!”.
Per estrarre gli enzimi i funghi vengono messi in un liquido che contiene sostanze nutritive, che permette loro di crescere e rilasciare le proteine desiderate. Dopo aver eliminato i funghi, particelle di silice vengono aggiunte al fluido. “La combinazione di enzimi e particelle di silice porta a una stabilizzazione dell'enzima ed elimina le proteine alla fine nel nostro prodotto colorante, poiché potrebbero provocare allergie”, sottolinea Estelle Enaud. “La particella che abbiamo usato di più aveva una dimensione media di 100 µm, molto più grande di nano. La dimensione nano e la parte nano del progetto riguardano gli enzimi che sono nanocatalizzatori e possono anche essere chiamati nano strumenti biologici”, lei spiega. “Devo ammettere che non mi piace molto usare la parola nano perché sebbene tutto ciò con cui lavoro come biochimico sia nano, la biochimica non è una nuova area scientifica”.
I nuovi coloranti possiedono caratteristiche chimiche che consentono loro di aderire direttamente alle fibre di poliammide, lana o seta, rendendo superfluo aggiungere ulteriori sostanze chimiche che possono inquinare l'acqua e provocare allergie. “Prima di immettere questo prodotto sul mercato, sarebbe importante verificarne la tossicità”, Victor Punte, sottolinea il responsabile del ‘Gruppo delle nanoparticelle inorganiche' presso l'ICN (Institut Català de Nanotecnologia). “In linea di principio, le particelle di silice di grandi dimensioni sono più tossiche della loro controparte nano:da un lato, essendo più grandi fanno fatica ad entrare nella cella, dall'altra, una volta che alcuni di loro sono entrati, possono produrre infiammazione cronica che può provocare, forse 20 anni dopo, in una specie di cancro”, Puntes spiega. Enaud garantisce che le particelle di silice che utilizzano non siano tossiche. Aggiunge che le particelle sono abitualmente utilizzate nel dentifricio, come ingrediente in orticoltura, e nel calcestruzzo non sono classificate come sostanze pericolose.
Uno dei principali vantaggi dei coloranti tradizionali è che resistono ai lavaggi, abrasione meccanica e sbiancamento da luce solare. I primi test sui nuovi eco-coloranti mostrano che i colori iniziano a sbiadire solo alla luce del sole. Mentre si lavora su un metodo per renderli resistenti alla luce, i ricercatori suggeriscono che possono essere usati per tingere i vestiti che hanno un'esposizione limitata alla luce solare, come biancheria intima e calze. “Dobbiamo ancora ottimizzare il processo, perché per il momento consuma davvero acqua”, Enaud ammette.
La tecnologia enzimatica del progetto potrebbe avere ampie applicazioni non solo nel settore tessile ma anche nell'industria della pelle e dei cosmetici. Secondo Enaud, potrebbe essere utilizzato anche per il biorisanamento di composti tossici nell'industria dei coloranti, applicato a determinate lavorazioni che migliorano o modificano l'aspetto del colore di alimenti o bevande, oltre ad essere usato come disinfettante per applicazioni mediche e di cura personale e persino, come una potenziale nuova applicazione, come celle a biocombustibile.
Queste alternative hi-tech ai tessuti tradizionali sono disponibili solo nell'UE che offre all'industria europea, finora subendo lo spostamento verso il mondo in via di sviluppo, un vantaggio significativo rispetto ai mercati asiatici dei coloranti.
