BeetBlue bi mogao biti prirodna alternativa industrijskim bojama
Slika: Erick Bastos / IQ-USP
Plave boje ima na nebu i u vodama, ali ne i među živim organizmima. Kod ptica je to rezultat načina na koji perje filtrira bijelu svjetlost i reflektira plavu svjetlost, ne zbog prisutnosti pigmenta. Među mineralima plavi pigmenti često sadrže metale koji mogu biti otrovni. U biljaka je još rjeđe boje. Hortenzije proizvode pigmente nazvane antocijani (plavi cvijet, na grčkom), koji se vežu za metale i boje cvijeće u plavo, ali se razgrađuju kad se izvade iz biljke. Indigo, ekstrahiran iz biljaka roda Indigofera i korišten za bojenje odjeće, jedno je od rijetkih boja prirodnog podrijetla pogodnog za industrijsku upotrebu. Alternativa je predstavljena danas (3/4) u članku u časopisu Science Advances : BeetBlue.
"Stvorili smo novu plavu boju od pigmenta repe, netoksične i obnovljive sirovine", kaže kemičar Erick Bastos s Kemijskog instituta Sveučilišta u Sao Paulu (IQ-USP). Pigment, između ostalog, boji papir, pamučnu tkaninu, svilene niti, kosu, jogurt. BeetBlue je proizveden od betanina, crvenog pigmenta kojeg ima puno repe, a koji se u manjim količinama nalazi i u proljetnoj ružičastoj, u pitaia i amarantu. Boja se pojavljuje jer pigment reflektira crvenu svjetlost kad je osvijetljen bijelom svjetlošću. „Tijekom razgovora s biokemičarkom Barbarom Freitas-Dörr, tada doktorandom, shvatili smo da se struktura betanina može modificirati kako bi se dobila nova plava molekula. Uspjelo je prvi put ”, kaže Bastos.
"Reakcija je jednostavna", kaže Bastos. "Prvo smo pročistili bethanin jer sok od repe sadrži beskonačan broj molekula." Zatim je potrebno razgraditi betanin da bi se proizvela bitalamska kiselina, reakcija s vrlo niskim prinosom. Zatim, kemijska reakcija koja traje nekoliko sekundi pretvara betalamsku kiselinu u BeetBlue ( vidi infografiku ).
"U radu je korištena elegantna i učinkovita sintetička strategija za proizvodnju plave boje od prirodnog pigmenta", kaže kemičarka Adriana Rossi s Unicampovog kemijskog instituta, koja nije sudjelovala u studiji. "Spoj je stabilan čak i uz varijacije u kiselosti, za razliku od antocijanina i betalaina, klase tvari u koje je uključen betanin." Istraživač ističe da, za razliku od prirodnih pigmenata, BeetBlue u svojoj strukturi ne sadrži metale, što sintetske boje obično čini otrovnima. Metali prisutni u antocijaninima također su vrlo reaktivni i stoga mijenjaju boju.
Kako bi provjerio je li BeetBlule toksičan ili uzrokuje DNA mutacije, USP tim proveo je testove na ljudskim stanicama jetre, mrežnicama i zebracijama ( Danio rerio ), koje se u Brazilu obično zovu paulistinha. Testovi nisu otkrili učinke, ali su nedovoljni da bi se utvrdilo je li tvar sigurna za prehranu ljudi. To zahtijeva složenije i skuplje testove.
Istraživač je odustao od registracije patenta na BeetBlue. "Ovo djelo, temeljeno na velikom broju molekularnih studija, također je oda osnovnoj znanosti u vrijeme kada je vrednovanje znanosti vrlo važno", kaže on. "Eventualni uspjeh boje bit će demonstracija da je znanost prvi korak u razvoju tehnološke osnove društva." Za Bastosa je razumijevanje kako stvari funkcioniraju od ključne važnosti za rješavanje problema s kojima se čovječanstvo suočava.
Doznajte kako je tim kemičara Ericka Bastosa s Kemijskog instituta Sveučilišta u Sao Paulu (IQ-USP) uspio stvoriti prirodnu boju s potencijalom za uporabu u industriji:
Projekti: 1. Upotreba zelenih otapala i njihovih smjesa u optimizaciji kemijskih procesa (nº 14 / 22136-4); Tematski projekt modaliteta; Odgovorni istraživač Omar Abou El Seoud (USP); Investicija 2.695.151,81 R $. 2. Betalaína: odnosi struktura-svojstvo (nº 16 / 21445-9); Pomoć u istraživanju mehanizma potpore - redovita; Odgovorni istraživač Erick Leite Bastos (USP); Ulaganje R $ 203.438,61. 3. Fotofizička karakterizacija i protuupalni potencijal betalaina (nº 19 / 06391-8); Pomoć u istraživanju mehanizma potpore - redovita; Odgovorni istraživač Erick Leite Bastos (USP); Investicija 188.124,81 R $. Znanstveni članak: FREITAS-DÖRR, BC i sur . Plavi kromofor bez metala dobiven iz biljnih pigmenata. Napredak u znanosti. v. 6, eaaz0421. 3. travnja 2020.
Ovaj je tekst izvorno objavio Pesquisa FAPESP pod licencom Creative Commons CC-BY-NC-ND. Pročitajte original.
