Краситель, полученный из свеклы, может использоваться в промышленности.

BeetBlue может быть естественной альтернативой промышленным красителям

свекольный пигмент

Изображение: Эрик Бастос / IQ-USP

Синий цвет в изобилии встречается в небе и воде, но не среди живых организмов. У птиц это результат того, как перья фильтруют белый свет и отражают синий свет, а не присутствия пигмента. Среди минералов синие пигменты часто содержат токсичные металлы. У растений это еще более редкая окраска. Гортензии производят пигменты, называемые антоцианами («голубой цветок» по-гречески), которые связывают металлы и окрашивают цветы в синий цвет, но разлагаются после извлечения из растения. Индиго, извлеченный из растений этого рода Индигофера и используется для окрашивания одежды, это один из немногих натуральных красителей, пригодных для промышленного использования. Альтернатива была представлена ​​сегодня (3/4) в статье в журнале Достижения науки: BeetBlue.

«Мы создали новый синий краситель из свекольного пигмента, нетоксичного и возобновляемого сырья», - говорит химик Эрик Бастос из Химического института Университета Сан-Паулу (IQ-USP). Пигмент окрашивает бумагу, хлопчатобумажные ткани, шелковые нити, волосы, йогурт и другие материалы. BeetBlue был произведен из бетанина, красного пигмента, который содержится в большом количестве в свекле и который также содержится в меньших количествах в розовой весенней, питайе и амаранте. Цвет появляется, потому что пигмент отражает красный свет при освещении белым светом. «Во время разговора с биохимиком Барбарой Фрейтас-Дёрр, тогда еще докторантом, мы поняли, что структуру бетанина можно изменить, чтобы получить новую голубую молекулу. Это сработало с первой попытки », - говорит Бастос.

«Реакция проста, - говорит Бастос. «Во-первых, мы очищаем бетанин, потому что свекольный сок содержит множество молекул». Затем вам нужно расщепить бетанин, чтобы получить беталаминовую кислоту, реакция с очень низким выходом. Затем химическая реакция, которая длится несколько секунд, превращает беталаминовую кислоту в BeetBlue (см. инфографику).

«В работе использовалась элегантная и эффективная синтетическая стратегия для получения синего красителя из натурального пигмента», - говорит химик Адриана Росси из Химического института Unicamp, которая не участвовала в исследовании. «Соединение стабильно даже при колебаниях кислотности, в отличие от антоцианов и беталаинов, класса веществ, в которые входит бетанин». Исследователь отмечает, что, в отличие от натуральных пигментов, Свекла не содержит металлов в своей структуре, что обычно делает синтетические красители токсичными. Металлы, присутствующие в антоцианах, также очень реактивны и поэтому меняют цвет.

Чтобы проверить, является ли BeetBlule токсичным или вызывает мутации ДНК, команда USP провела тесты на клетках печени, сетчатке глаза человека и рыбках данио (Данио Рерио), обычно называемый паулистинья в Бразилии. Испытания не выявили эффектов, но их недостаточно, чтобы определить, безопасно ли это вещество для употребления в пищу. Для этого нужны более сложные и дорогие тесты.

Исследователь отказался от патента на BeetBlue. «Эта работа, основанная на большом количестве молекулярных исследований, также является одой фундаментальной науке в то время, когда оценка науки очень важна», - говорит он. «Возможный успех красителя станет демонстрацией того, что наука - это первый шаг к развитию технологической основы общества». Для Бастоса понимание того, как все работает, является фундаментальным для решения проблем, стоящих перед человечеством.

Узнайте, как команде химика Эрика Бастоса из Химического института Университета Сан-Паулу (IQ-USP) удалось создать натуральный краситель, потенциально пригодный для использования в промышленности:


Проекты: 1. Использование зеленых растворителей и их смесей для оптимизации химических процессов (№ 14 / 22136-4); Тематический проект модальности; Ответственный исследователь Омар Абу Эль Сеуд (USP); Инвестиции 2 695 151,81 реалов. 2. Betalains: отношения структура-свойство (№ 16 / 21445-9); Режим исследовательской помощи - Обычный; Ответственный исследователь Эрик Лейте Бастос (USP); Инвестиции 203 438,61 реалов. 3. Фотофизические характеристики и противовоспалительный потенциал беталаинов (№ 19 / 06391-8); Режим исследовательской помощи - Обычный; Ответственный исследователь Эрик Лейте Бастос (USP); Инвестиции 188 124,81 реалов. Научная статья: FREITAS-DÖRR, B.C. и другие. Не содержащий металлов синий хромофор, полученный из растительных пигментов. Наука продвигается. v. 6, eaaz0421. 3 апреля 2020.
Этот текст был первоначально опубликован Pesquisa FAPESP под лицензией Creative Commons CC-BY-NC-ND. Прочтите оригинал.


$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found