BeetBlue môže byť prírodnou alternatívou k priemyselným farbivám
Obrázok: Erick Bastos / IQ-USP
Modrá farba je bohatá na oblohe a vo vodách, ale nie medzi živými organizmami. U vtákov je to výsledok spôsobu, akým perie filtruje biele svetlo a odráža modré svetlo, nie kvôli prítomnosti pigmentu. Medzi minerálmi modré pigmenty často obsahujú kovy, ktoré môžu byť toxické. U rastlín je to ešte vzácnejšia farba. Hortenzie produkujú pigmenty nazývané antokyány (grécky modrý kvet), ktoré sa viažu na kovy a maľujú kvety na modro, ale po extrakcii z rastliny sa degradujú. Indigo, extrahované z rastlín rodu Indigofera a používané na farbenie odevov, je jedno z mála farieb prírodného pôvodu vhodných na priemyselné použitie. Alternatíva bola dnes (3/4) predstavená v článku v časopise Science Advances : BeetBlue.
„Vytvorili sme nové modré farbivo z repného pigmentu, netoxickej a obnoviteľnej suroviny,“ hovorí chemik Erick Bastos z Chemického ústavu univerzity v São Paulo (IQ-USP). Pigment okrem iných materiálov farbí aj papier, bavlnu, hodvábne nite, vlasy, jogurt. Produkt BeetBlue bol vyrobený z betanínu, červeného pigmentu, ktorý je hojne zastúpený v repe a ktorý sa nachádza v menšom množstve aj v jarnej ružovej, v pitaia a amarante. Farba sa objaví, pretože pigment odráža červené svetlo, keď je osvetlený bielym svetlom. „Počas rozhovoru s biochemičkou Barbarou Freitas-Dörr, vtedajšou doktorandkou, sme si uvedomili, že štruktúru betanínu je možné upraviť tak, aby sa získala nová modrá molekula. Podarilo sa to na prvýkrát, “hovorí Bastos.
„Reakcia je jednoduchá,“ hovorí Bastos. „Najskôr sme vyčistili betanín, pretože repná šťava obsahuje nekonečné množstvo molekúl.“ Potom je potrebné rozbiť betanín za vzniku kyseliny bitalamovej, čo je reakcia s veľmi nízkym výťažkom. Potom chemická reakcia, ktorá trvá niekoľko sekúnd, zmení kyselinu betalamovú na BeetBlue ( pozri infografiku ).
„Pri práci bola použitá elegantná a efektívna syntetická stratégia na výrobu modrého farbiva z prírodného pigmentu,“ hovorí chemička Adriana Rossi z Chemického ústavu Unicamp, ktorá sa štúdie nezúčastnila. "Táto zlúčenina je stabilná aj pri zmenách kyslosti, na rozdiel od antokyanov a betalaínov, čo je trieda látok, v ktorej je obsiahnutý betanín." Vedec upozorňuje, že na rozdiel od prírodných pigmentov neobsahuje BeetBlue vo svojej štruktúre kovy, ktoré bežne spôsobujú toxiku syntetických farbív. Kovy prítomné v antokyanoch sú tiež veľmi reaktívne, a preto menia farbu.
Za účelom kontroly, či je BeetBlule toxický alebo spôsobuje mutácie DNA, vykonal tím USP testy s ľudskými pečeňovými bunkami, sietnicovými bunkami a zebrafish ( Danio rerio ), ktoré sa v Brazílii bežne nazývajú paulistinha. Testy nezistili účinky, sú však nedostatočné na to, aby sa zistilo, či je látka bezpečná pre ľudskú spotrebu. To si vyžaduje zložitejšie a nákladnejšie testy.
Vedec sa vzdal registrácie patentu na BeetBlue. „Táto práca, založená na mnohých molekulárnych štúdiách, je tiež ódou na základnú vedu v čase, keď je veľmi dôležité oceniť vedu,“ hovorí. „Prípadný úspech farbiva bude ukážkou, že veda je prvým krokom k rozvoju technologickej základne spoločnosti.“ Pre Bastosa je pochopenie toho, ako veci fungujú, základom riešenia problémov, ktorým ľudstvo čelí.
Dozviete sa, ako sa tímu chemika Ericka Bastosa z Chemického ústavu univerzity v São Paulo (IQ-USP) podarilo vytvoriť prírodné farbivo s potenciálom na použitie v priemysle:
Projekty: 1. Použitie zelených rozpúšťadiel a ich zmesí pri optimalizácii chemických procesov (č. 14 / 22136-4); Tematický projekt modality; Zodpovedný výskumný pracovník Omar Abou El Seoud (USP); Investícia 2 695 151,81 USD. 2. Betalaína: vzťahy štruktúra - vlastnosť (č. 16 / 21445-9); Pomoc na výskum grantového mechanizmu - pravidelná; Zodpovedný výskumný pracovník Erick Leite Bastos (USP); Investícia 203 438,61 USD. 3. fotofyzikálna charakterizácia a protizápalový potenciál betalaínov (č. 19 / 06391-8); Pomoc na výskum grantového mechanizmu - pravidelná; Zodpovedný výskumný pracovník Erick Leite Bastos (USP); Investícia R 188 124,81 USD. Vedecký článok: FREITAS-DÖRR, BC a kol . Modrý chromofor bez kovov pochádzajúci z rastlinných pigmentov. Vedecké pokroky. v. 6, eaaz0421. 3. apríla 2020.
Tento text pôvodne publikoval Pesquisa FAPESP na základe licencie Creative Commons CC-BY-NC-ND. Prečítajte si originál.
