Międzynarodowy zespół naukowców, w tym chemicy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, odkrył naturalne, błyszczące niebieskie zabarwienie. Nowy błękitny, uzyskany z czerwonej kapusty, może być alternatywą dla syntetycznych niebieskich barwników spożywczych, takich jak szeroko stosowany FD&C Blue No. 1. Praca została opublikowana dzisiaj (7 kwietnia 2021 r.) w Science Advances .
„Niebieskie kolory są naprawdę dość rzadkie w naturze – wiele z nich to naprawdę czerwienie i fiolety” – powiedziała Pamela Denish, absolwentka pracująca z profesorem Justinem Siegelem na Wydziale Chemii i Innowacji Instytutu Żywności i Zdrowia UC Davis.
Posiadanie odpowiedniego niebieskiego koloru jest również ważne przy mieszaniu innych kolorów, takich jak zielony. Jeśli niebieski nie jest właściwy, po zmieszaniu wytworzy zabłocone, brązowe kolory, powiedział Siegel.
Ekstrakty z czerwonej kapusty są szeroko stosowane jako źródło naturalnych barwników spożywczych, zwłaszcza czerwieni i fioletu. Barwniki te nazywane są antocyjanami. Przez około dziesięć lat zespół kierowany przez naukowców z Mars Advanced Research Institute i Mars Wrigley Science and Technology we współpracy z Instytutem Innowacji Żywności i Zdrowia Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, Ohio State University, Nagoya University, Japonia, University of Avignon , Francja i Uniwersytet SISSA we Włoszech pracują nad wyizolowaniem niebieskiego antocyjanu z czerwonej kapusty. Ale naturalny niebieski kolor występuje tylko w niewielkich ilościach.
Enzymy do konwersji kolorów
Denish, doktoranci Kathryn Guggenheim i Mary Riley oraz Siegel wymyślili sposób na przekształcenie innych antocyjanów w kapuście w niebieski związek barwy. Przeszukali biblioteki publiczne milionów enzymów pod kątem kandydatów, którzy mogliby wykonać tę pracę, i przetestowali niewielką liczbę w laboratorium. Na podstawie tych wyników użyli metod obliczeniowych do przeszukania ogromnej liczby potencjalnych sekwencji białek — od 10 do 20, więcej niż liczba gwiazd we wszechświecie — w celu zaprojektowania enzymu, który dokonałby konwersji z wysoką wydajnością.
„Użyliśmy tych narzędzi do przeszukania wszechświata w poszukiwaniu interesującego nas enzymu” – powiedział Siegel.
Dzięki temu enzymowi byli w stanie przekształcić błękit antocyjanów z maleńkiej frakcji ekstraktu z czerwonej kapusty w produkt podstawowy, co pozwoliło naukowcom z instytutu i innym współpracownikom w pełni scharakteryzować nowy niebieski kolor.
Siegel i Denish założyli firmę rozpoczynającą działalność, PeakB, aby rozwijać technologię do zastosowań komercyjnych. Konwersje enzymatyczne są bardzo szeroko stosowane w produkcji żywności, na przykład w produkcji sera, powiedział Siegel.
Odniesienie:„Odkrycie naturalnego błękitu cyjanowego:Unikalny antocyjany pozyskiwany z żywności może zastąpić syntetyczny błękit brylantowy” autorstwa Pameli R. Denish, Julie-Anne Fenger, Randall Powers, Gregory T. Sigurdson, Luca Grisanti, Kathryn G. Guggenheim, Sara Laporte, Julia Li, Tadao Kondo, Alessandra Magistrato, Mícheál P. Moloney, Mary Riley, Mariami Rusishvili, Neda Ahmadiani, Stefano Baroni, Olivier Dangles, Monica Giusti, Thomas M. Collins, John Didzbalis, Kumi Yoshida, Justin B. Siegel i Rebecca J. Robbins, 7 kwietnia 2021 r., Science Advances .
DOI:10.1126/sciadv.abe7871
Dodatkowymi autorami artykułu są:Julie-Anne Fenger, Mícheál Moloney, Olivier Dangles, University of Avignon, Francja; Randall Powers, Julia Li i Thomas Collins, Mars Wrigley, Hackettstown, New Jersey; Gregory Sigurdson, Neda Ahmadiani i Monica Giusti z Uniwersytetu Ohio, Columbus; Luca Grisanti, Sara Laporte, Stefano Baroni, Alessandra Magistrato, Mariami Rusishvili i Kumi Yoshida, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), Triest, Włochy; Tadao Kondo, Uniwersytet Nagoya, Nagoya, Japonia; John Didzbalis, Mars Advanced Research Institute, Hackettstown; oraz Rebecca Robbins, Mars Wrigley Global Innovation Center, Chicago. Prace były wspierane przez Mars, Inc., przy dodatkowym wsparciu Instytutu Innowacji Żywności i Zdrowia UC Davis, NSF i NIH.
