En naturlig lysande blå färg har upptäckts av ett internationellt team av forskare inklusive kemister vid University of California, Davis. Det nya cyanblått, erhållet från rödkål, skulle kunna vara ett alternativ till syntetiska blå matfärger som den flitigt använda FD&C Blue No. 1. Verket publiceras idag (7 april 2021) i Science Advances .
"Blå färger är egentligen ganska sällsynta i naturen - många av dem är verkligen röda och lila", säger Pamela Denish, en doktorand som arbetar med professor Justin Siegel vid UC Davis Department of Chemistry and Innovation Institute for Food and Health.
Att ha rätt blå färg är också viktigt för att blanda andra färger, som grönt. Om det blåa inte är rätt kommer det att producera leriga, bruna färger när det blandas, sa Siegel.
Rödkålsextrakt används ofta som en källa till naturliga matfärger, särskilt röda och lila. Dessa färgämnen kallas antocyaniner. I ungefär ett decennium har ett team lett av forskare vid Mars Advanced Research Institute och Mars Wrigley Science and Technology, i samarbete med UC Davis Innovation Institute for Food and Health, Ohio State University, Nagoya University, Japan, University of Avignon , Frankrike och SISSA University, Italien har arbetat med att isolera ett blått antocyanin från rödkål. Men den naturliga blå färgen finns bara i små mängder.
Enzymer för att omvandla färger
Denish, doktoranderna Kathryn Guggenheim och Mary Riley och Siegel kom på ett sätt att omvandla andra antocyaniner i kål till den blå färgblandningen. De undersökte offentliga bibliotek med miljontals enzymer för kandidater som skulle kunna göra jobbet och testade ett litet antal i labbet. Baserat på dessa resultat använde de beräkningsmetoder för att söka efter ett stort antal potentiella proteinsekvenser - 10 högst 20, fler än antalet stjärnor i universum - för att designa ett enzym som skulle åstadkomma omvandlingen med hög effektivitet.
"Vi använde dessa verktyg för att söka i universum efter det enzym vi är intresserade av," sa Siegel.
Med detta enzym kunde de omvandla antocyaninblått från en liten del av rödkålsextrakt till en primärprodukt, vilket gjorde det möjligt för institutets forskare och andra medarbetare att helt karakterisera den nya blå färgen.
Siegel och Denish har grundat ett startup-företag, PeakB, för att utveckla teknologin för kommersiella tillämpningar. Enzymatisk omvandling används mycket i livsmedelsproduktion, till exempel vid tillverkning av ost, sa Siegel.
Referens:"Upptäckt av en naturlig cyanblått:Ett unikt antocyanin från livsmedel kan ersätta syntetiskt briljant blått" av Pamela 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 och Rebecca J. Robbins, 7 april 2021, Science Advances .
DOI:10.1126/sciadv.abe7871
Ytterligare författare på uppsatsen är:Julie-Anne Fenger, Mícheál Moloney, Olivier Dangles, University of Avignon, Frankrike; Randall Powers, Julia Li och Thomas Collins, Mars Wrigley, Hackettstown, New Jersey; Gregory Sigurdson, Neda Ahmadiani och Monica Giusti, University of Ohio, Columbus; Luca Grisanti, Sara Laporte, Stefano Baroni, Alessandra Magistrato, Mariami Rusishvili och Kumi Yoshida, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), Trieste, Italien; Tadao Kondo, Nagoya University, Nagoya, Japan; John Didzbalis, Mars Advanced Research Institute, Hackettstown; och Rebecca Robbins, Mars Wrigley Global Innovation Center, Chicago. Arbetet stöddes av Mars, Inc., med ytterligare stöd från UC Davis Innovation Institute for Food and Health, NSF och NIH.
