Có ai muốn mặc những chiếc quần jeans nhuộm màu từ vi khuẩn?

Ngày đăng: 06/12/20

Có ai không thích quần jeans? Bạn có thể chỉ yêu thích những chiếc quần jeans của Levi hoặc Gap hoặc người khác chỉ lựa chọn Wrangler. Nhưng dù là phong cách cowboy với Class Western của Wrangler hay 501 Original của Levi’s jeans. Bạn đã từng được cảnh báo về tác hại của những chiếc quần jeans? Bạn có biết ngành công nghiệp sản xuất jeans đã gây ô nhiễm đến mức nào?

Năm 2014, Ủy Ban Cạnh Tranh & Người Tiêu Dùng Úc (ACCC) đã thu hồi các mặt hàng quần jeans của một loạt hãng thời trang như Target, Rivers, Just Jeans, Trade Secret. Cơ quan này cho biết kết quả kiểm nghiệm phát hiện thuốc nhuộm trong vải chứa liều lượng cao chất độc hại, có thể hấp thụ vào da khi tiếp xúc trực tiếp và lâu dài dẫn đến ung thư.

Dự án thiết kế sinh thái và phát triển bền vững của Cơ Quan Môi Trường Pháp (French Environment Agency ADEME) hợp tác với Bio Intelligence Service thực hiện vào năm 2006. Bản đánh giá và phân tích được đưa ra nhằm khuyến cáo về ảnh hưởng môi trường của một chiếc quần jeans, đồng thời hướng dẫn những cải tiến tích cực nhằm thay đổi hành vi mua sắm và thói quen sử dụng của người tiêu dùng.

Cuộc khủng hoảng quần jeans

Trong lịch sử, quần jeans ban đầu được nhuộm bằng các loại vỏ cây và lá cây. Ngày nay, hầu hết những chiếc quần jeans màu xanh sử dụng thuốc nhuộm chàm tổng hợp, cùng với những chất tẩy rửa ăn mòn khiến chúng trở nên mềm mại hơn, hoặc được wash đá, wash axit làm bạc rách tạo nên phong cách cá tính và phủi bụi. Đó là một ngành công nghiệp khổng lồ, mỗi năm sản xuất đến 3 tỷ chiếc quần jeans, sử dụng khoảng hơn 40.000 tấn chàm hóa học mỗi năm. Người Mỹ sở hữu bình quân 7 chiếc quần jeans,  trung bình mặc jeans 4 ngày/tuần. Và bất cứ ai trên hành tinh này đều sở hữu những chiếc quần jeans, thậm chí độc hại hơn gấp nhiều lần – hệ quả của sự bùng nổ ngành công nghiệp thời trang nhanh.

Trong nhiều năm nay, các cơ quan, tổ chức chính phủ đã đưa ra nhiều cảnh báo. Tìm kiếm giải pháp khắc phục cuộc khủng hoảng thế kỷ là một hành trình dài. Đáng buồn để nhận định rằng: quần jeans vẫn đang là một tác nhân gây hại không hề nhỏ trong sự thay đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường.

Indigo – từ cỏ cây đến hóa dầu đến vi khuẩn

Màu xanh đậm thường dùng để nhuộm quần jeans, ban đầu được chiết xuất từ thực vật như giống cây Indigofera Tinctoria, Woad hoặc Knotweed. Levi Strauss đã sử dụng màu nhuộm chàm thực vật từ thế kỷ XIX để nhuộm những bộ quần áo vải denim bền chắc dành cho những nông dân và thợ mỏ vàng. Đến những năm đầu của thế kỷ XX, các nhà sản xuất bắt đầu sử dụng thuốc nhuộm hóa học, điều chế từ than đá và dầu mỏ. Hiện nay đã rất rõ ràng về những thiệt hại nghiêm trọng đến môi trường, và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người mà “cuộc cách mạng thuốc nhuộm tổng hợp” này gây ra. 

Từ năm 2002, nhóm nghiên cứu tại công ty công nghệ sinh học Genencor International ở Palo Alto, California (Mỹ) đã bắt đầu phát triển ý tưởng chiết xuất màu xanh chàm từ vi khuẩn Escherichia Coli, để cải thiện tình trạng quần jeans sử dụng màu nhuộm tổng hợp. Phát hiện này đã được báo cáo trong số ra tháng 3/2002 của tạp chí Vi Trùng Học Công Nghiệp & Công Nghê Sinh Học (Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology).

Kể từ khi được phát hiện, vi khuẩn đã liên tục được nghiên cứu bởi các tổ chức, cá nhân để tạo ra thuốc nhuộm màu chàm bền vững và thân thiện với môi trường, đặc biệt phục vụ nhu cầu sản xuất công nghiệp. Ý tưởng dùng vi khuẩn là một phương pháp “xanh” để tạo ra những chiếc quần jean màu chàm thân thiện với môi trường, một phần hỗ trợ năng lực sản xuất của chàm thực vật.

Một nhà khoa học tự do, người thành lập trang blog Exploring the Invisible đã chia sẻ dự án phát triển thuốc nhuộm màu chàm bền vững trong một bài viết của mình vào năm 2013. Dự án này sử dụng vi khuẩn Vogesella Indigofera – loài vi khuẩn có màu trắng tự nhiên, và là loài duy nhất trong Chi có thể tạo ra một sắc tố xanh (Indigoidine).

Tại Berkeley University of California, bắt đầu từ năm 2013, các nhà sinh học của phòng nghiên cứu Berkeley cũng lựa chọn vi khuẩn để tạo ra thuốc nhuộm màu chàm không có phụ phẩm hóa dầu và hóa chất.

Các nhà nghiên cứu đã xác định được enzyme thực vật cần thiết để bổ sung những phân tử đường có lớp vỏ bảo vệ (sugar-encapsulated hay sugar cage). Khi lá cây khỏe mạnh, tiền chất hóa học của Indigo, gọi là Indican, sẽ được lồng vào phân tử đường và cô lập với các tế bào còn lại trong bào quan. Chỉ khi nào lá bị hư hại thì mới có thể giải phóng indican.

Quá trình thử nghiệm sẽ chèn gene vào vi khuẩn. Bổ sung gene thực vật cũng như tinh chỉnh một số gene của vi khuẩn, cho phép vi khuẩn sản xuất Indican. Hàng trăm galông vi khuẩn vô hại gia tăng trong bể lên men, sẽ làm tăng sản lượng Indican được giữ trong các phân tử đường. Sau đó, bên ngoài tế bào, một enzyme thứ hai giúp loại bỏ lớp bọc đường, dẫn đến sự chuyển đổi hóa học tạo ra màu chàm chiết xuất từ vi khuẩn.

John Dueber, người lãnh đạo công trình nghiên cứu của Berkeley nói rằng:”Chúng tôi suy nghĩ về những giống cây trồng. Nếu chúng tôi có thể xác định enzyme mà thực vật dùng để sản xuất các phân tử đường và cải tiến gene của nó, chúng tôi nghĩ rằng các vi khuẩn có thể tạo ra một lượng lớn Indican để nhuộm vải jeans mà không cần thuốc nhuộm hóa học nữa”. Vi khuẩn chỉ cần cho ăn đường glucose để có thể phát triển mạnh, trong khi đó đường glucose thì giá rẻ và dồi dào. Nếu hoạt động tốt, thuốc nhuộm vi khuẩn cũng sẽ ngăn trừ các axit độc hại và kim loại ra khỏi quá trình sản xuất quần jeans.

Dự án của John Dueber được hỗ trợ 5 năm bởi chương trình học bổng Bakar Fellowship. Chương trình nghiên cứu The Berkeley Indigo chỉ đang ở giai đoạn đầu. Do đó các nhà nghiên cứu cần thêm thời gian để phát triển một kế hoạch thương mại khả thị đối với thuốc nhuộm jeans chiết xuất từ vi khuẩn.

Trở lại với công trình nghiên cứu của Genencor International, cũng giống như thuốc nhuộm có nguồn gốc thực vật, thuốc nhuộm chiết xuất từ vi khuẩn cũng có chứa sắc tố đỏ. Đến 2015, các nhà khoa học tại Genencor đã tìm ra cách điều chỉnh vi khuẩn Escherichia Coli để loại bỏ dấu vết của sắc tố đỏ, tạo ra một màu xanh đậm đơn sắc.  

Thực tế, vi khuẩn không chuyển thành màu nhuộm xanh. Thay vì chuyển đổi đường thành một acid amino đỏ gọi là tryptophan. Các nhà nghiên cứu kích thích gene của vi khuẩn Escherichia Coli, giúp loại bỏ các sắc tố đỏ và khiến chúng sản sinh ra một lượng lớn axit amin tryptophan. Sau đó, axit này được vi khuẩn chuyển thành indoxyl, chất này sẽ tự nhiên chuyển hóa thành màu xanh khi tiếp xúc với không khí. Các nhà khoa học tại Genencor gọi chất màu này là “chàm sinh học” (bio-indigo).

Nghiên cứu phát triển “chàm sinh học” được tài trợ từ công ty Levi Strauss. Công ty Genencor đã sản xuất được 400.000 mét vuông vải jeans nhuộm màu chàm từ vi khuẩn. Tuy nhiên, cho đến 2015, Levi Strauss cho biết, trước mắt công ty chưa có ý định cung cấp sản phẩm bio-indigo jeans.

Scott Power, một trong nhóm nhà nghiên cứu tại Genencor International, Palo Alto, California trả lời với Abcnews rằng: “Chúng tôi đã tạo ra một quá trình tự nhiên cung cấp chính xác những gì mà ngành công nghiệp thời trang yêu cầu đối với màu chàm”. Jack Huttner, phó chủ tịch phụ trách truyền thông và các vấn đề công cộng tại Genencor giải thích:”Quy trình của chúng tôi mang lại hiệu quả về chi phí, nhưng không cạnh tranh được với các nguyên liệu đến từ Trung Quốc”. Sản xuất thuốc nhuộm từ Escherichia Coli được cho là không có tác dụng phụ về môi trường. Các nhà nghiên cứu hi vọng rằng người tiêu dùng ngày càng có ý thức về môi trường, và những chiếc quần jeans nhuộm vi khuẩn sớm được bán ra trong tương lai, khi đó giá thành chắc chắn sẽ cải thiện hơn.

Thời trang “mang ơn” vi khuẩn

Vi khuẩn không chỉ đóng góp trong việc tạo thuốc nhuộm “chàm sinh học”, giống loài bé nhỏ này còn tham gia vào các khâu khác để sản xuất quần jeans. Nhiều công ty như Levi và Wrangler đã không còn sản xuất quần jeans wash đá (stonewashed jeans) nữa. Thay vào đó, vải được wash bằng các enzyme giúp làm mềm và bạc màu. Các enzyme được tạo ra bởi vi khuẩn cũng được sử dụng để tẩy rửa. Nếu như trước đây phải sử dụng rất nhiều nước để tẩy thuốc tẩy trên vải jeans, ngày nay các nhà sản xuất được giới thiệu các enzyme ăn mòn (bleach-eating). Điều này được các nhà bảo vệ môi trường đánh giá cao, bởi các phương pháp wash cũ vốn đòi hỏi rất nhiều năng lượng để vận hành máy giặt, lượng nước sạch khổng lồ và các nguồn đá bọt từ hầm mỏ.

Bài: Xu

Nguồn tham khảo:

Greener blue jeans – Vcresearch.berkeley.edu

How bacteria could make your blue jeans greener – Greenbiz

Blue jean bacteria – Thefreelibrary

Biotech bacteria make greener blue jeans – cbcnews

Biotexiles – Exploring the Invisible