創新平台／微生物染料 低碳無毒商機大

大肠杆菌示意图。 新华社

大肠杆菌可以帮助合成维生素并维持肠道作用，但也可以生产染料。五颜六色的运动服装、手提布包、丝巾等时尚配备，其实都是透过染色渲染而成，但过程中需使用各种成分复杂、浓度高的芳烃化合物作为「中间体」，会产生大量的工业废水更对环境造成污染，随着净零永续意识擡头，工研院研发出「微生物染料MatabColor技术」，为永续环保尽一份心力。

缤纷绚丽的服装衣饰生成过程中，俗称细菌的「微生物」扮演染料的重要角色，人们自古以来习惯萃取天然动植物、矿石等有机及无机物作为染料产生产技术，例如客家人擅长以红曲腌渍肉类使其发酵，除借此延长食物保存期限、增加风味外，红曲也为食物添加艳丽赭色、增加美观，但其实红曲是由红曲霉菌发酵而成，是相当古老的天然食用色素。

为永续环境，具有无毒、环境相容性高特色的生质染料，成为产业中极具发展潜力的新兴宠儿，不过常见的动植物染料虽对于环境破坏程度小，却有生产耗时、品质不稳定及难以工业化的缺点。

随着现代生物科技日渐成熟，利用基因工程改质微生物代谢路径，并以酦酵工程技术大量生产符合商业需求的染料，成为解决产业问题的契机。

工研院研究团队整合生物化工、纺织工程技术的团队投入研发能量，并选定具有大量研究基础、生长速度快的大肠杆菌作为主要菌株，研发出「微生物染料－MatabColor」生产技术。

团队利用独特的基因与代谢路径设计，赋予菌株产出各式颜色的能力，再从数亿的菌株中挑选高效率的菌株生产染料，产出多种原色微生物染料，还可以混合搭配出数十种颜色。在生产及染色过程中不会产生有害化学物质、有效降低废水污染量，兼具天然及化学染料的特长。

不过研究过程中，要让微生物在最合适的酦酵条件环境下，代谢出最高的产物，也让团队苦恼许久，经过团队花费两年时间不断尝试，终于让微生物代谢出更多的染料产物，使低碳永续的微生物合成染料实现商业化的规模及市场价值。

展望未来，对于染料有需求的相关产业皆可应用这项技术，这将会是跨域整合纺织工程、生物化工、化学品产业，具革命性突破的新兴商业模式。