atuВестник Алматинского технологического университетаThe Journal of Almaty Technological University2304-568X2710-0839АО "АТУ"10.48184/2304-568X-2025-3-279-287atu-2764Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЯ И ОДЕЖДЫ, ДИЗАЙНTEXTILE AND CLOTHING TECHNOLOGY, DESIGNОкрашивание генетически модифицированных сортов хлопка с учетом их структурных особенностейDyeing of genetically modified cotton varieties considering their structural characteristicshttps://orcid.org/0000-0003-1570-2286МамаджановаC. А.МамаdjanovaS. A.

доцент

100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5

Tashkent City, Shokhzhakhon street No. 5

surayyoxon91@mail.ruТашкентский институт текстильной и легкой промышленностиУзбекистанTashkent Institute of Textile and Light IndustryUzbekistan2025270920251493279287Copyright © Мамаджанова C.А., 20252025Мамаджанова C.А.Мамаdjanova S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://atu.ejournal.kz/jour/article/view/2764

В данной работе представлены результаты комплексного исследования процессов окрашивания генетически модифицированных сортов хлопка — Порлок-1 (П-1), Порлок-2 (П-2) и Порлок-4 (П-4) — с учетом их морфологических и структурных особенностей. Особое внимание уделено сравнительному анализу нового районированного сорта С-6524, полученного с применением РНК-интерференционной технологии и гибридизации с различными реципиентными генотипами. Установлено, что химический состав волокон по основным компонентам (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) существенно не отличается, однако наблюдаются значимые различия по содержанию α-целлюлозы, степени полимеризации, прочности, длине штапеля и объемно-структурным характеристикам. Методы рентгенодифракционного анализа и сканирующей электронной микроскопии позволили выявить изменения в степени кристалличности, размерах кристаллитов и межплоскостных расстояниях, что напрямую влияет на сорбционные свойства волокон. Количество сорбированного и фиксированного красителя зависит от микро- и макроструктуры волокон, включая общий объем пор, число волокон в пряже, площадь пустот в поперечном сечении и степень ориентации макромолекул. Полученные результаты демонстрируют, что структурные особенности генетически модифицированных волокон способствуют повышению эффективности и качества процесса окрашивания, обеспечивая более равномерное распределение красителя, устойчивость к внешним воздействиям и улучшенные эстетические характеристики текстильных материалов. Работа открывает перспективы для дальнейшего совершенствования технологий окрашивания текстильных материалов.

This study presents the results of a comprehensive investigation into the dyeing processes of genetically modified cotton varieties—Porlok-1 (P-1), Porlok-2 (P-2), and Porlok-4 (P-4)—with consideration of their morphological and structural characteristics. Particular attention is given to the comparative analysis of the newly zoned variety C-6524, developed through RNA interference technology and hybridization with various recipient genotypes. It was found that the chemical composition of the fibers in terms of cellulose, hemicellulose, and lignin does not differ significantly; however, notable variations were observed in α-cellulose content, degree of polymerization, fiber strength, staple length, and volumetric-structural parameters. X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy revealed changes in crystallinity, crystallite size, and interplanar spacing, which directly affect the sorption properties of the fibers. The amount of absorbed and fixed dye depends on the micro- and macrostructure of the fibers, including total pore volume, number of fibers in the yarn, cross-sectional void area, and macromolecular orientation. The findings demonstrate that the structural features of genetically modified fibers enhance the efficiency and quality of the dyeing process, ensuring more uniform dye distribution, improved resistance to external factors, and better aesthetic properties of textile materials. The work opens up prospects for further improvement of textile dyeing technologies.

генетически модифицированный хлопококрашиваниеструктурные свойстваα-целлюлозакристалличностьРНК-интерференциясорбцияфиксация красителяgenetically modified cottondyeingstructural propertiesα-cellulosecrystallinityRNA interferencesorptiondye fixationReferencesZhang Yanjun, Dong Hezhong. Yield and Fiber Quality of Cotton // Encyclopedia of Renewable and Sustainable Materials. – 2020. – Т. 2. – С. 356–364. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.11166-XZhang, Yanjun, and Hezhong Dong. “Yield and Fiber Quality of Cotton.” Encyclopedia of Renewable and Sustainable Materials 2 (2020): 356–364. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.11166-XQuevedo Yeison M., Moreno Liz P. Predictive models of drought tolerance indices based on physiological, morphological and biochemical markers for the selection of cotton (Gossypium hirsutum L.) varieties // Journal of Integrative Agriculture. – 2022. – № 21(5). – С. 1310–1320. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(20)63596-1Quevedo, Yeison M., and Liz P. Moreno. “Predictive Models of Drought Tolerance Indices Based on Physiological, Morphological and Biochemical Markers for the Selection of Cotton (Gossypium hirsutum L.) Varieties.” Journal of Integrative Agriculture 21, no. 5 (2022): 1310– 1320. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(20)63596-1He Peng, Zhang Hui-zhi. The GhMAX2 gene regulates plant growth and fiber development in cotton // Journal of Integrative Agriculture. – 2022. – № 21(6). – С. 1563–1575. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(21)63603-1He, Peng, and Hui-zhi Zhang. “The GhMAX2 Gene Regulates Plant Growth and Fiber Development in Cotton.” Journal of Integrative Agriculture 21, no. 6 (2022): 1563–1575. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(21)63603-1Худайбердиева Д.Б., Содикова Г.К., Мамаджанова С.А. Structural and performance properties of new Varieties of cotton fiber // Asian Journal of Research in Social Sciences and Humanities. – 2022. – Т. 12. – 3 март. DOI: 10.5958/2249-7315.2022.00122.8Khudaiberdieva, D.B., G.K. Sodikova, and S.A. Mamadzhanova. “Structural and Performance Properties of New Varieties of Cotton Fiber.” Asian Journal of Research in Social Sciences and Humanities 12 (2022), March 3. DOI: 10.5958/2249-7315.2022.00122.8Иоелович М. Я. Модели надмолекулярной структуры и свойства целлюлозы // Высокомолекулярные соединения. Серия А. – 2016. – Т. 58. – № 6. – С. 604-624. https://doi.org/10.1134/S0965545X16060109Ioelovich, M.Ya. “Modeli nadmolekulyarnoi struktury i svoistva tsellyulozy” [Models of Supramolecular Structure and Properties of Cellulose]. Vysokomolekulyarnye Soedineniya. Seriya A 58, no. 6 (2016): 604–624. (In Russian) https://doi.org/10.1134/S0965545X16060109Якунин Н.А. Изменение надмолекулярной структуры хлопковых волокон при сорбции паров воды // Высокомолекулярные соединения. Серия А. – 2003. – Т. 45. – № 5. – С. 767–772. https://doi.org/10.1007/s10692-005-0038-0Yakunin, N.A. “Izmenenie nadmolekulyarnoi struktury khlopkovykh volokon pri sorbtsii parov vody” [Changes in Supramolecular Structure of Cotton Fibers During Water Vapor Sorption]. Vysokomolekulyarnye Soedineniya. Seriya A 45, no. 5 (2003): 767–772. (In Russian) https://doi.org/10.1007/s10692-005-0038-0Saxena Inder M., Brown Malcolm R. Cellulose Biosynthesis: Current Views and Evolving Concepts // Annals of Botany. – 2005. – Т. 96(1). – С. 9–21. https://doi.org/10.1093/aob/mci155Saxena, Inder M., and Malcolm R. Brown Jr. “Cellulose Biosynthesis: Current Views and Evolving Concepts.” Annals of Botany 96, no. 1 (2005): 9–21. https://doi.org/10.1093/aob/mci155Рахматуллинов Ф.Ф., Матисмаилов С.Л. и др. Рассортировка волокон по степени зрелости и ее влияние на показатели качества пряжи // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 2019. – № 6 (384). – С. 121–125. https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2020/07/384_23.pdfRakhmatullinov, F.F., S.L. Matismailov, et al. “Rassortirovka volokon po stepeni zrelosti i ee vliyanie na pokazateli kachestva pryazhi” [Sorting of Fibers by Maturity and Its Influence on Yarn Quality Indicators]. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Tekhnologiya Tekstil'noi Promyshlennosti 6 (384) (2019): 121–125. (In Russian) https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2020/07/384_23.pdfИзмайлов Б.И., Шарипов Р.М., Валеева Л.Д., Гадельшина Э.А., Вильданова А.И. Ассортимент применяемых красителей для текстильных материалов // Вестник технологического университета. – 2015. – Т. 18. – № 15. – С. 180–182. https://cyberleninka.ru/article/n/assortiment-primenyaemyh-krasiteley-dlya-tekstilnyh-materialovIzmailov, B.I., R.M. Sharipov, L.D. Valeeva, E.A. Gadel'shina, and A.I. Vildanova. “Assortiment primenyaemykh krasitelei dlya tekstil'nykh materialov” [Assortment of Dyes Used for Textile Materials]. Vestnik Tekhnologicheskogo Universiteta 18, no. 15 (2015): 180– 182. (In Russian) https://cyberleninka.ru/article/n/assortiment-primenyaemyh-krasiteley-dlya-tekstilnyh-materialovКарпов В.В., Пачева Н.А. Активные красители сегодня // Текстильная промышленность. – 2002. – № 10. – С. 16–18.Karpov, V.V., and N.A. Pacheva. “Aktivnye krasiteli segodnya” [Reactive Dyes Today]. Tekstil'naya Promyshlennost' no. 10 (2002): 16–18. (In Russian)Nikolaeva N.V. Analysis of the properties of active dyes // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Т. 677(5). – DOI:10.1088/1755-1315/677/5/052046. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/5/052046Nikolaeva, N.V. “Analysis of the Properties of Active Dyes.” IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 677, no. 5 (2021): 052046. https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/5/052046Arifuzzaman Khan G.M. Dyeing of Cotton Fabric with Reactive Dyes and Their Physico-Chemical Properties // Indian Journal of Fibre & Textile Research. – 2008. – январь.https://nopr.niscpr.res.in/handle/123456789/372Khan, G.M. Arifuzzaman. “Dyeing of Cotton Fabric with Reactive Dyes and Their Physico-Chemical Properties.” Indian Journal of Fibre & Textile Research (January 2008). https://nopr.niscpr.res.in/handle/123456789/372Broadbent A.D. Basic Principle of Textile Coloration. – ASTM, 2001. – Т. 1. – С. 337. https://books.google.co.uz/books/about/Basic_Principles_of_Textile_Coloration.html?id=p0j8NAAACAAJ&redir_esc=yBroadbent, A.D. Basic Principle of Textile Coloration. ASTM, 2001. https://books.google.co.uz/books/about/Basic_Principles_of_Textile_Coloration.html?id=p0j8NAAACAAJ&redir_esc=yBurkinshaw S., Kabambe O. Attempts to reduce water and chemical usage in the removal of reactive dyes: Part 1 bis (aminochlorotriazine) dyes // Dyes and Pigments. – 2009. – Т. 83. – № 3. – С. 363–374. http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2009.06.003Burkinshaw, S., and O. Kabambe. “Attempts to Reduce Water and Chemical Usage in the Removal of Reactive Dyes: Part 1 bis (Aminochlorotriazine) Dyes.” Dyes and Pigments 83, no. 3 (2009): 363–374. http://dx.doi.org/10.1016/j.dyepig.2009.06.003Cai Y., Su S., Navik R., Zhang P., Lin L. Reactive dyeing of ramie yarn washed by liquid ammonia // Cellulose. – 2018. – Т. 25. – С. 1463–1481. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1645-7Cai, Y., S. Su, R. Navik, P. Zhang, and L. Lin. “Reactive Dyeing of Ramie Yarn Washed by Liquid Ammonia.” Cellulose 25 (2018): 1463–1481. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1645-7Yin C., Zhang L.-P., Zhong Y., Mao Z.-P. Washing-off of unfixed reactive dyes on cotton fabrics using Fe-TAML/H₂O₂ catalyzed oxidation system // Journal of Donghua University (English Edition). – 2015. https://www.researchgate.net/publication/305537098_Washing-off_of_unfixed_reactive_dyes_on_cotton_fabrics_using_Fe-TAMLH2O2_catalyzed_oxidation_systemYin, C., L.-P. Zhang, Y. Zhong, and Z.-P. Mao. “Washing-Off of Unfixed Reactive Dyes on Cotton Fabrics Using Fe-TAML/H₂O₂ Catalyzed Oxidation System.” Journal of Donghua University (English Edition) (2015). https://www.researchgate.net/publication/305537098_Washing-off_of_unfixed_reactive_dyes_on_cotton_fabrics_using_Fe-TAMLH2O2_catalyzed_oxidation_systemMamadjanova, S. A., Sodikova, G. K., Khudaiberdieva, D. B. (2025). The Effective Method for Preparing Textile Materials from “Porlok” Cotton Fiber Varieties. J of Electron Sci and Electrical Res 2(3), 01-10. https://doi.org/10.63620/MKJESER.2025Mamadjanova, S. A., Sodikova, G. K., Khudaiberdieva, D. B. (2025). The Effective Method for Preparing Textile Materials from “Porlok” Cotton Fiber Varieties. J of Electron Sci and Electrical Res 2(3), 01-10. https://doi.org/10.63620/MKJESER.2025The Kubelka-Monk Theory and K/S. Applications note.– 2018. – Т. 18. – № 7. – С. 3–8. https://measurecolour.com.my/wp-content/uploads/2019/02/The-Kubelka-Monk-Theory-and-KS-an07_06.pdf“The Kubelka-Monk Theory and K/S.” Applications Note 18, no. 7 (2018): 3–8. https://measurecolour.com.my/wp-content/uploads/2019/02/The-Kubelka-Monk-Theory-and-KS-an07_06.pdf

The authors declare that there are no conflicts of interest present.