Kleurstoffen voeren aan zijderupsen zodat ze hun eigen cocons inkleuren, is veel simpeler dan gedacht. Mits de moleculaire opbouw van de kleurstof aan bepaalde eisen voldoet, schrijven Indiase onderzoekers in ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Iets dergelijks is wel eens eerder gedemonstreerd, maar de rhodamine-kleurstoffen die toen werden gebruikt zijn volgens de Indiërs veel te duur voor industriële doeleinden.

Uit hun eigen experimenten blijkt dat de kleurstof helemaal niet duur hoeft te zijn. Met de gewone azokleurstoffen, waarop meer dan de helft van de wereldproductie van textielverf is gebaseerd, lukt het in principe prima. De toediening is extreem simpel: je hoeft de kleurstof alleen over de moerbeibladeren te spuiten, die het hoofdvoedsel van de rupsen vormen. Voor zover de auteurs konden overzien, levert het geen schade op voor de gezondheid.

Alleen blijkt een zekere balans nodig tussen de hydrofobe eigenschappen van de benzeenringen die in het kleurstofmolecuul verwerkt zitten, en de polaire groepen aan de uiteinden die juist hydrofiel zijn. Overheerst een van de twee, dan blijft de zijde kleurloos.

De reden lijkt te zijn dat de kleurstof eerst vanuit het spijsverteringskanaal van de rups in het lichaamsvocht (hemolymfe) moet zien te komen. Van daaruit moet het binnendringen in de spinklieren. Dat het molecuul enigszins compatibel moet zijn met de celmembranen die het onderweg tegenkomt, is niet meer dan logisch. Daarbij spelen overigens nog meer factoren mee dan alleen de hydrofiele en hydrofobe eigenschappen.

De onderzoekers hebben het tot nu toe met 7 verschillende azokleurstoffen uitgeprobeerd. Met Orange II kregen ze oranjegele cocons, Mordant Red 17 gaf lichtviolette zijde, Direct Acid Fast Red leverde een roze tint op. Briljantgeel, Congorood en acid orange G bleken echter te hydrofiel om een kleuring op te leveren, terwijl Soedan III weer te hydrofoob is.

Van deze kleurstoffen lijkt Direct Acid Fast Red zich het beste te lenen voor commercieel gebruik. Uiteindelijk komt deze stof voornamelijk terecht in fibroïne-eiwit, de hydrofobe component die de kern van spinzijdevezels vormt. Mordant Red komt deels terecht in de sericine-eiwitten die de coating van de zijdevezel vormen, en Orange II zelfs vrijwel helemaal. Dat laatste is bij textielverven niet de bedoeling: vaak wordt de sericine al tijdens de productie van de zijde verwijderd om de ‘zijde-achtige’ eigenschappen van het onderliggende fibroïne optimaal tot hun recht te laten komen.

Volgens de auteurs is deze manier van textielverven in elk geval ‘groener’ dan het traditionele proces. Wat kan kloppen, omdat textielverven berucht is vanwege het enorme waterverbruik en het risico dat het afvalwater een complete rivier een héél apart tintje geeft.

Of het lukt om voldoende zijderupscompatibele azokleurstoffen te synthetiseren voor een compleet kleurengamma, is intussen nog even afwachten.

bron: American Chemical Society