BeetBlue може да бъде естествена алтернатива на индустриалните багрила
Изображение: Erick Bastos / IQ-USP
Синият цвят е изобилен в небето и във водите, но не и сред живите организми. При птиците това е резултат от начина, по който перата филтрират бялата светлина и отразяват синята светлина, не поради наличието на пигмент. Сред минералите сините пигменти често съдържат метали, които могат да бъдат токсични. При растенията е с още по-рядък цвят. Хортензиите произвеждат пигменти, наречени антоцианини (синьо цвете, на гръцки), които се свързват с металите и боядисват цветята в синьо, но разграждат се веднъж извлечени от растението. Индиго, извлечено от растения от рода Indigofera и използвано за боядисване на дрехи, е едно от малкото багрила от естествен произход, подходящи за промишлена употреба. Алтернатива беше представена днес (3/4) в статия в списание Science Advances : BeetBlue.
„Създадохме ново синьо багрило от цвекло пигмент, нетоксична и възобновяема суровина“, казва химикът Ерик Бастос от Института по химия на Университета в Сао Пауло (IQ-USP). Пигментът боядисва хартия, памучен плат, копринени конци, коса, кисело мляко, наред с други материали. BeetBlue се произвежда от бетанин, червен пигмент, който е в изобилие от цвекло и се намира в по-малки количества също през пролетно розово, в питая и амарант. Цветът се появява, защото пигментът отразява червената светлина, когато е осветен с бяла светлина. „По време на разговор с биохимик Барбара Фрейтас-Дьор, тогава докторант, разбрахме, че структурата на бетанин може да бъде модифицирана, за да се получи нова синя молекула. Работи за първи път “, казва Бастос.
„Реакцията е проста“, казва Бастос. „Първо, ние пречистваме бетанин, защото сокът от цвекло съдържа множество молекули.“ След това е необходимо да се разгради бетанинът, за да се получи биталамовата киселина, реакция с много нисък добив. След това, химическа реакция, която продължава няколко секунди, превръща беталамовата киселина в BeetBlue ( виж инфографиката ).
„Работата използва елегантна и ефективна синтетична стратегия за производство на синьо багрило от естествен пигмент“, казва химикът Адриана Роси от Химическия институт на Unicamp, която не е участвала в изследването. „Съединението е стабилно дори при вариации в киселинността, за разлика от антоцианините и беталаините, клас вещества, в които е включен бетанин.“ Изследователят посочва, че за разлика от естествените пигменти, BeetBlue не съдържа метали в структурата си, което обикновено прави синтетичните багрила токсични. Присъстващите в антоцианините метали също са много реактивни и поради това променят цвета си.
За да провери дали BeetBlule е токсичен или причинява ДНК мутации, екипът на USP извърши тестове с човешки чернодробни клетки, клетки на ретината и рибки зебра ( Danio rerio ), обикновено наричани paulistinha в Бразилия. Тестовете не са открили ефекти, но са недостатъчни, за да се определи дали веществото е безопасно за консумация от човека. Това изисква по-сложни и скъпи тестове.
Изследователят се отказа от регистрация на патент на BeetBlue. "Тази работа, базирана на много молекулярни изследвания, също е ода на фундаменталната наука в момент, когато оценяването на науката е много важно", казва той. "Евентуалният успех на багрилото ще бъде демонстрация, че науката е първата стъпка в развитието на технологичната база на обществото." За Бастос разбирането как работят нещата е от основно значение за решаването на проблемите, пред които е изправено човечеството.
Разберете как екипът на химика Ерик Бастос от Института по химия на Университета в Сао Пауло (IQ-USP) успя да създаде естествено багрило с потенциал за използване в индустрията:
Проекти: 1. Използване на зелени разтворители и техни смеси при оптимизиране на химични процеси (nº 14 / 22136-4); Тематичен проект за модалност; Отговорният изследовател Омар Абу Ел Сеуд (USP); Инвестиция R $ 2,695,151.81. 2. Betalaína: отношения структура-собственост (nº 16 / 21445-9); Помощ за изследователски механизъм на безвъзмездни средства - редовно; Отговорният изследовател Erick Leite Bastos (USP); Инвестиция R $ 203 438,61. 3. Фотофизична характеристика и противовъзпалителен потенциал на беталаините (nº 19 / 06391-8); Помощ за изследователски механизъм на безвъзмездни средства - редовно; Отговорният изследовател Erick Leite Bastos (USP); Инвестиция R $ 188 124,81. Научна статия: FREITAS-DÖRR, BC и др . Безметален син хромофор, получен от растителни пигменти. Научен напредък. v. 6, eaaz0421. 3 април 2020 г.
Този текст първоначално е публикуван от Pesquisa FAPESP под лиценза Creative Commons CC-BY-NC-ND. Прочетете оригинала.
