Verven met microben

– mrt 9, 2018

Onderzoekers aan de universiteit van Cambridge en het Nederlandse bedrijf Hoekmine BV ontwikkelden bacteriekolonies in de meest felle en levendige kleuren. Ze onderzoeken of deze bacteriën in de toekomst gebruikt kunnen worden in biologisch afbreekbare verf.

Fijne structuur

Vele organismen gebruiken pigment voor hun kleur. Er is echter ook een andere methode, de zogenaamde structuurkleuring. Microscopisch kleine structuren veranderen de golflengte van het weerkaatsende licht waardoor het van kleur verandert. Veel vlinders en paradijsvogels gebruiken deze manier van kleuring. Zo kan de mannelijke Lawes' parotia paradijsvogel zijn borstveren van kleur veranderen om de vrouwtjes te verleiden. 

Genetische code

Niet alleen in het dierenrijk wordt gebruik gemaakt van deze techniek, maar ook door sommige microben. Voor het onderzoek naar biologisch afbreekbare verf keken de Britse en Nederlandse onderzoekers naar flavobacteriën. Deze bacteriën maken op eenzelfde manier kleuren. De bacteriën vormen kolonies en de manier waarop ze in zo’n kolonie bij elkaar liggen, zorgt voor de verandering in golflengte, en geeft de metallic kleur. Door de genetische code te veranderen, konden de onderzoekers de bewegelijkheid en vorm van de bacteriën sturen, en daarmee de structuur van de kolonie. Uiteindelijk waren ze in staat de kleur groen naar iedere waarneembare kleur van het spectrum te veranderen. Ook kon de kleur dof gemaakt worden of zelfs helemaal verwijderd worden.

Bacteriën aan de muur

Vanuit een toepasbaar perspectief zou dit kunnen zorgen voor structuren die van kleur kunnen wisselen, zoals bij vlinders. De bacteriële structuren kunnen in overvloed blijven groeien en mogelijk zelfs instelbaar worden. Hierdoor kan iedere denkbare kleur gemaakt en achteraf nog aangepast worden. Deze techniek zou uiteindelijk gebruikt kunnen worden voor het maken van niet-toxische, biologisch afbreekbare verf voor op de muur of auto.

Schimmelig rood

Niet alleen bacteriën, maar ook schimmels kunnen gebruikt worden als kleur. Het Deense bedrijf Chromologics vond een schimmel die een felrode kleur produceert. Dit is goed nieuws voor vegetariërs, of mensen die halal of koosjer eten. Het karmijnrode pigment dat nu voornamelijk wordt gebruikt om eten te kleuren is afkomstig uit de cochenilleluis (Dactylopius coccus). Een ander alternatief is bietensap, maar die kleurstof is niet zo stabiel. Het pigment uit de schimmel is dat wel. Daarnaast is deze microbe op grote schaal kweekbaar in een reactor, wat veel duurzamer is dan de huidige alternatieven.
 

Bron: Johansen et al. 2018 - Genetic manipulation of structural color in bacterial colonies  en Ingredients Network