圖為不同地區的鹼水來源。 中國科學院昆明植物研究所供圖
中新網昆明9月30日電 (記者 胡遠航)中國科學院昆明植物研究所30日發布消息稱，該所研究人員開展的一項研究揭秘民間傳統靛藍染缸里的綠色發酵機制，提出草木灰水可作鹼性介質、米酒提供微生物生長碳氮來源等八種假設，並結合假設首次開發了傳統藍黑染色工藝的解釋模型。
相關研究結果以Blue to black: Hypotheses on plant use complexity in traditional dyeing processes in Southeast Asia and China為題，於近日發表在領域內主流期刊Industrial Crops& Products上。
天然靛藍是世界上最古老的染料之一。目前，世界範圍內，傳統的靛藍染色仍以各種形式進行著。染匠們使用純天然有機添加劑來配置染缸進行染色，但這是一個複雜的發酵過程，不同地區、不同民族、甚至同一地區同一民族的染匠，使用的染缸配方和各種添加劑都存在著差異。在工業靛藍染色中，將靛藍轉化為可溶染液則需要使用強還原劑連二亞硫酸鈉，這對生態環境和人類健康有著嚴重的影響。
為了揭示傳統染缸的內在機制和原理，中國科學院昆明植物研究所研究團隊調查並研究了東南亞和中國，包括東帝汶、印度、印度尼西亞、寮國、菲律賓和越南在內的六個全球產靛藍植物多樣性分布的「熱點」地區。通過文獻計量學的分析手段，結合研究團隊多年的野外調查結果，嘗試總結出了傳統靛藍染色過程中所涉及的系統的理論體系，並提出了植物添加的8個假設。
圖為傳統靛藍染色工藝的理論示意圖。 中國科學院昆明植物研究所供圖
研究發現：傳統的靛藍染色工藝特別巧妙，能夠有效地溶解靛藍，先染藍再染黑：從藍色到黑色的染色過程中所使用的植物有80種，分屬於39個科和67個屬。
研究基於野外調查所獲得的植物利用原因(包括製備草木灰水、釀酒、發酵配方、加速發酵、增加染色牢度、使藍色變為黑色以及可以為新配製的染缸帶來好運的儀式植物)，和現代研究中已經證實的植物所含的有效化學物質或微生物物質(包括還原糖、內生細菌、醌類化合物、黃酮類物質、單寧以及金屬離子)，及這些有效物質所具備的功能(包括草木灰水可作鹼性介質、米酒提供微生物生長碳氮來源、黃酮類物質可作電子供體、蒽醌類化合物可作電子介體、還原糖可作綠色還原劑、一些厭氧細菌可直接還原靛藍、單寧與靛藍結合可變黑以及金屬離子可作媒染劑)，研究對有機添加劑的使用提出了八種假設：提供鹼性環境、提供功能性微生物、為微生物生長提供底物、提供電子供體、提供電子介體、提供還原糖，以及提供金屬媒染劑或單寧媒染劑。基於已有的染色理論研究，結合八個假設，研究首次開發了傳統藍黑染色工藝的解釋模型，初步闡明了老百姓為什麼將這些特定植物添加到染缸中。
該研究得出的假設和理論為使用天然植物產品代替化學添加劑進行靛藍染色鋪平了道路，為工業清潔生產提供了一條綠色途徑。這項研究彌補了傳統知識與科學原理之間的差距，並強調了需要進一步開展實驗性的工作以驗證向染缸中添加植物產品的假設，希望可以為環保染色技術的應用提供科學方法和理論依據。(完)