Boja dobijena od cvekle ima potencijal za upotrebu u industriji
BeetBlue može biti prirodna alternativa industrijskim bojama
Slika: Erick Bastos/IQ-USP
Plave boje ima u izobilju na nebu i vodi, ali ne i među živim organizmima. Kod ptica to je rezultat načina na koji perje filtrira belu svetlost i reflektuje plavu svetlost, a ne prisustvo pigmenta. Među mineralima, plavi pigmenti često sadrže metale koji mogu biti toksični. Kod biljaka je još ređa boja. Hortenzije proizvode pigmente zvane antocijanini (plavi cvet na grčkom), koji vezuju metale i boje cvetove u plavo, ali se razgrađuju kada se izvuku iz biljke. Indigo, ekstrahovan iz biljaka roda Indigofera i koristi se za farbanje odeće, jedna je od retkih prirodnih boja pogodnih za industrijsku upotrebu. Alternativa je predstavljena danas (3/4) u članku u časopisu Science Advances: BeetBlue.
„Stvorili smo novu plavu boju od pigmenta cvekle, netoksične i obnovljive sirovine“, kaže hemičar Erick Bastos, sa Instituta za hemiju Univerziteta u Sao Paulu (IQ-USP). Pigment boji papir, pamučnu tkaninu, svilene niti, kosu, jogurt, između ostalih materijala. BeetBlue je proizveden od betanina, crvenog pigmenta kojeg ima u cvekli, a koji se u manjim količinama nalazi i u roze proleću, pitaji i amarantu. Boja se pojavljuje zato što pigment reflektuje crvenu svetlost kada je osvetljen belim svetlom. „Tokom razgovora sa biohemičarkom Barbarom Freitas-Dörr, tada doktorandom, shvatili smo da bi struktura betanina mogla biti modifikovana da bi se dobio novi plavi molekul. Uspelo je iz prvog pokušaja“, kaže Bastos.
„Reakcija je jednostavna“, kaže Bastos. „Prvo, pročišćavamo betanin jer sok od cvekle sadrži mnoštvo molekula. Zatim morate da razgradite betanin da biste proizveli betalaminsku kiselinu, reakciju sa veoma malim prinosom. Zatim, hemijska reakcija koja traje nekoliko sekundi pretvara betalaminsku kiselinu u BeetBlue (pogledajte infografiku).
„Rad je koristio elegantnu i efikasnu sintetičku strategiju za proizvodnju plave boje od prirodnog pigmenta“, kaže hemičar Adrijana Rosi, sa Unikampovog hemijskog instituta, koja nije učestvovala u studiji. „Jedinjenje je stabilno čak i sa varijacijama u kiselosti, za razliku od antocijana i betalaina, klase supstanci u koje je uključen betanin. Istraživač ističe da se, za razliku od prirodnih pigmenata, BeetBlue ne sadrži metale u svojoj strukturi, što inače čini sintetičke boje toksičnim. Metali prisutni u antocijaninima su takođe veoma reaktivni i stoga menjaju boju.
Da bi proverio da li je BeetBlule toksičan ili izaziva DNK mutacije, USP tim je izvršio testove na ljudskim ćelijama jetre, mrežnjači i zebri (Danio rerio), koji se u Brazilu obično naziva paulistinha. Ispitivanja nisu otkrila efekte, ali su nedovoljna da se utvrdi da je supstanca bezbedna za ljudsku upotrebu. Za ovo su potrebni složeniji i skuplji testovi.
Istraživač se odrekao patenta na BeetBlue. „Ovaj rad, zasnovan na velikom broju molekularnih studija, takođe je oda osnovnoj nauci u vreme kada je vrednovanje nauke veoma važno“, kaže on. „Konačni uspeh boje će biti demonstracija da je nauka prvi korak ka razvoju tehnološke osnove društva. Za Bastosa, razumevanje kako stvari funkcionišu je od suštinskog značaja za rešavanje problema sa kojima se čovečanstvo suočava.
Saznajte kako je tim hemičara Ericka Bastosa, sa Instituta za hemiju Univerziteta u Sao Paulu (IQ-USP), uspeo da stvori prirodnu boju sa potencijalom za upotrebu u industriji:
Projekti: 1. Upotreba zelenih rastvarača i njihovih smeša u optimizaciji hemijskih procesa (br. 14/22136-4); Modalitet Tematski projekat; Odgovorni istraživač Omar Abou El Seud (USP); Investiciona R$2,695,151.81. 2. Betalaini: odnosi strukture i svojstva (br. 16/21445-9); Režim pomoći u istraživanju – Redovno; Odgovorni istraživač Erick Leite Bastos (USP); Investicija 203.438,61 R$. 3. Fotofizička karakterizacija i antiinflamatorni potencijal betalaina (br. 19/06391-8); Režim pomoći u istraživanju – Redovno; Odgovorni istraživač Erick Leite Bastos (USP); Investicija 188.124,81 R$. Naučni članak: FREITAS-DÖRR, B.C. et al. Plavi hromofor bez metala dobijen od biljnih pigmenata. Science Advances. v. 6, eaaz0421. 3. april 2020.
Ovaj tekst je prvobitno objavio Pesquisa FAPESP pod licencom Creative Commons CC-BY-NC-ND. Pročitaj original.
