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研究揭秘传统靛蓝染缸里的生物发酵机制:所使用植物达80种

中新网昆明9月30日电 (记者 胡远航)中国科学院昆明植物研究所30日发布消息称,该所研究人(ren)员开展的(de)一项研究揭秘民间传统靛蓝染缸里的(de)绿色发酵机制,提出草木灰水可作碱性介质、米酒提供微生物生长碳氮来源等八种假设(she),并结合假设(she)首次开发了传统蓝黑染色工艺的(de)解释模型。

相关研究结果以Blue to black: Hypotheses on plant use complexity in traditional dyeing processes in Southeast Asia and China为题,于近日发表在领域内主流期刊Industrial Crops Products上。

天然靛蓝是(shi)世界上最古老的(de)染料之一。目前,世界范围内,传统的(de)靛蓝染色仍以各种形式进行着。染匠们(men)使用纯天然有机添加剂来配置染缸进行染色,但这是(shi)一个复杂的(de)发酵过程,不同地区、不同民族、甚至同一地区同一民族的(de)染匠,使用的(de)染缸配方和各种添加剂都存在着差异。在工业靛蓝染色中,将靛蓝转化为可溶染液则需要使用强还原剂连二亚硫酸钠,这对(dui)生态环境和人(ren)类健康有着严重的(de)影响。

为了揭示传统染缸的(de)内在机制和原理,中国科学院昆明植物研究所研究团队(tuandui)(dui)调查并研究了东南亚和中国,包括东帝汶、印度、印度尼西亚、老挝、菲律宾和越南在内的(de)六个全球产靛蓝植物多样性分布的(de)“热点”地区。通过文献计量学的(de)分析手段,结合研究团队(tuandui)(dui)多年的(de)野外调查结果,尝试总结出了传统靛蓝染色过程中所涉及的(de)系统的(de)理论体系,并提出了植物添加的(de)8个假设(she)。

图为传统靛蓝染色工艺的(de)理论示意图。 中国科学院昆明植物研究所供图 图为传统靛蓝染色工艺的(de)理论示意图。 中国科学院昆明植物研究所供图

研究发现:传统的(de)靛蓝染色工艺特别巧妙,能够有效地溶解靛蓝,先染蓝再染黑:从蓝色到黑色的(de)染色过程中所使用的(de)植物有80种,分属于39个科和67个属。

研究基于野外调查所获得的(de)植物利用原因(包括制备草木灰水、酿酒、发酵配方、加速发酵、增加染色牢度、使蓝色变为黑色以及可以为新配制的(de)染缸带来好(hao)运的(de)仪式植物),和现代研究中已经证实的(de)植物所含的(de)有效化学物质或微生物物质(包括还原糖、内生细菌、醌类化合物、黄酮类物质、单宁以及金属离子),及这些有效物质所具备的(de)功能(包括草木灰水可作碱性介质、米酒提供微生物生长碳氮来源、黄酮类物质可作电子供体、蒽醌类化合物可作电子介体、还原糖可作绿色还原剂、一些厌氧细菌可直接还原靛蓝、单宁与靛蓝结合可变黑以及金属离子可作媒染剂),研究对(dui)有机添加剂的(de)使用提出了八种假设(she):提供碱性环境、提供功能性微生物、为微生物生长提供底物、提供电子供体、提供电子介体、提供还原糖,以及提供金属媒染剂或单宁媒染剂。基于已有的(de)染色理论研究,结合八个假设(she),研究首次开发了传统蓝黑染色工艺的(de)解释模型,初步阐明了老百姓为什么将这些特定植物添加到染缸中。

该研究得出的(de)假设(she)和理论为使用天然植物产品(chanpin)代替化学添加剂进行靛蓝染色铺平了道路,为工业清洁生产提供了一条绿色途径。这项研究弥补了传统知识与科学原理之间的(de)差距,并强调了需要进一步开展实验性的(de)工作以验证向染缸中添加植物产品(chanpin)的(de)假设(she),希望可以为环保染色技术的(de)应用提供科学方法和理论依据。(完)

【编辑:黄钰涵】

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靛蓝,蒽醌类化合物,染色工艺,染缸,微生物

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