הפוטנציאל הביוכרומטי של Pseudomonas aeruginosa מענבים: פרופיל מולקולרי, פעולה אנטימיקרוביאלית ויישומי צבע ידידותיים לסביבה

צבע ממקור בלתי צפוי

רוב הצבעים שמעניקים חיות לבגדינו הם מצדפי סינתטיים שמקורם בנפט, ועלולים להזיק למקורות מים ולסכן בריאות. במחקר זה נבדק מקור צבע שונה מאוד: פיגמנט כחול‑ירקרק שמיוצר על ידי חיידקים החיים על ענבים שחורים. החוקרים שאלו האם צבע טבעי זה יכול להחליף בבטחה חלק מהצבעים הסינתטיים בטקסטיל, ובנוסף להציע יתרון של פעילות נגד מיקרובים מזיקים.

איתור חיידקים מועילים על הענבים

הצוות החל בענבים שחורים רגילים שנרכשו בשווקים מקומיים. לאחר שטיפה וטחינה קפדנית בתנאים סטריליים, פיזרו כמויות זעירות של חומר הענב על ג'ל מזון בצלחות פטרי. מבין המגוון הרחב של המיקרובים שגדלו, שני זנים יצרו מושבות בולטות בצבע כחול‑ירקרק. בדיקות מפורטות של צורת התאים, תגובת צביעה, תגובות כימיות, דפוס ספיגת אור ורצף גנטי הראו שזן בולט אחד, שכונה SK4, השתייך למין Pseudomonas aeruginosa. חיידק זה ידוע בייצור פיגמנט חיוני בשם פיוצאנין, המסיס היטב במים ובעל גוון אופייני.

הפיכת הצבע המיקרוביאלי לצבע שניתן להשתמש בו

כדי לנצל את הפיגמנט, המדענים גידלו את זן SK4 בתרחיף נוזלי מועשר בגליצרול, שעודד הן צמיחה מהירה והן ייצור צבע חזק. הם עקבו אחרי קצב הצמיחה וגילו שהוא הכפיל את עצמו בערך כל שעתיים, קצב התומך בייצור פיגמנט יעיל. לאחר כמה ימים התרבית הפכה לכחול‑ירקרקה בולטת. החוקרים השוו ארבעה ממסים נפוצים לחלץ את הפיגמנט מתוך התאים. כלורופורם היה היעיל ביותר, והניב את כמות החומר היציבה והחזק ביותר בצבע. מדידות ספיגת אור איששו שהפיגמנט המופק התאימה לטביעת האצבע האופטית הצפויה עבור פיוצאנין.

צבע טבעי שגם נלחם בחיידקים

מעבר ליכולת הצביעה, הפיגמנט הראה פעילות אנטימיקרוביאלית ברורה. באמצעות מבחן סטנדרטי שבו נוזלי הפיגמנט מונחים בארות על צלחות אגר מצופות חיידקים, הצוות בדק את השפעתו על ארבעה מיקרובים בעלי חשיבות רפואית: Salmonella typhi, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ועוד זן של Pseudomonas aeruginosa. סביב כל באר הופיעו אזורי שקיפות שבהם החיידקים הנבדקים לא הצליחו לגדול. גדלי האזורים הללו חשפו שהפיגמנט עיכב בעקביות את כל ארבעת הפתוגנים, מה שמצביע על פעילות רחבת ספקטרום. זאת מרמזת שבדים צבועים בצבע כזה עשויים לא רק להראות אטרקטיביים אלא גם לסייע בהפחתת זיהום משטחים.

מריחת הביו‑צבע על בדים אמיתיים

החוקרים צבעו ארבעה סוגי בד—כותנה, משי, קרפ וסאטן—עם הפיגמנט החיידקי. כולם קיבלו גוון כחול‑ירקרק, אך לא באותה עוצמה. הקרפ ספג את הצבע בעוצמה הגדולה ביותר, אחריו הסאטן, בעוד שהמשי והכותנה הראו גוונים עדינים יותר ופסטליים. בדיקות סטנדרטיות מדדו עד כמה הצבע עמד בכביסה, בשפשוף ובחשיפה לאור, על סולם דירוג מגרוע ביותר למצוין. הקרפ הציג את הביצועים הטובים ביותר ושמר על צבעו היטב בכביסה ובטיפולה. הסאטן הראה עמידות טובה, בעוד שהמשי והכותנה דהו ביתר קלות. בכל הבדים, עמידות באור השמש הייתה החוליה החלשה ביותר, עם דהייה ניכרת תחת חשיפה ממושכת לאור — מגבלה ידועה של צבעים טבעיים רבים.

בטיחות על העור והפוטנציאל לעתיד

מכיוון ש־Pseudomonas aeruginosa עלול לגרום לזיהומים באוכלוסיות מוחלשות, הצוות בדק האם בדים צבועים בפיגמנט בטוחים לשימוש על עור אנושי. ריבועים קטנים של בדים צבועים הודבקו על פרקי כף היד של מתנדבים לתקופות חוזרות של שמונה שעות במשך שלושה ימים. אף אחד מהמשתתפים לא פיתח אדמומיות, נפיחות או פריחה, דבר המעיד שהפיגמנט המוצק והמפונה מביציות חיות אינו מגרה בתנאים אלה. בסך הכל, המחקר מראה כי פיגמנט כחול‑ירקרק שמקורו בחיידקים הקשורים לענב יכול לשמש כצבע ידידותי לסביבה ונטול רעילות, ובנוסף מדכא מיקרובים מזיקים. עם עבודות המשך לשיפור עמידות לאור והגדלת קנה המידה של הייצור, צבעים מיקרוביאליים כאלה עשויים לעזור לתעשיית הטקסטיל לעבור מהצבעים הסינתטיים המזהמים לחלופות ביולוגיות נקיות יותר.

ציטוט: Kour, S., Dutta, U., Mahajan, T. et al. Biochromatic potential of Pseudomonas aeruginosa from grapes: molecular profiling, antimicrobial action and eco-friendly dye applications. Sci Rep 16, 10859 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43143-1

מילות מפתח: פיגמנטים מיקרוביאליים, צבעים טבעיים לטקסטיל, Pseudomonas aeruginosa, בדים אנטימיקרוביאליים, פיוצאנין