科學家從紫甘藍中提取天然藍色素-
作者:辛雨
發(fā)布時間:2021-04-13
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科學家從紫甘藍中提取天然藍色素-

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用紫甘藍的花青素著色的冰淇淋?圖片來源:REBECCA ROBBINS

本報訊?制造一種天然的藍色染料并不難:拿一個紫甘藍,切成塊,煮沸,加入一些泡打粉,紫色湯就會變成亮藍色。幾十年來,研究人員一直在努力將這種天然藍色轉變成一種穩(wěn)定而豐富的顏色,一種可以給糖果、蘇打水或冰淇淋著色的天然色素。

近日,美國科學家找到了一種方法,可以成功提取紫甘藍的天然色素,這其中的關鍵就在于紫甘藍本身。相關研究結果日前發(fā)表于《科學進展》。

未參與該研究的俄勒岡州立大學科瓦利斯分?;瘜W家Mas Subramanian認為,這是一個重大進步。2009年,Subramanian發(fā)現了一種新的藍色色素,但這種色素不能食用。他表示,藝術界也在尋找這樣的深藍色,而食品界則在尋找一種用于給冰淇淋、糖果著色的淺青色天然色素來源。

參與該研究的瑪氏箭牌公司高級首席科學家Rebecca Robbins表示:“藍色在很多產品上都可以使用,遠比消費者認識到的要多?!?/p>

食品工業(yè)主要依靠兩種合成染料制造藍色糖果、谷物和飲料:亮藍和靛藍?!氨M管這些方法效果很好,但消費者一直在致力于推動去除食品中的合成成分。”加州大學戴維斯分校生物物理學家Pamela Denish說。

然而,用天然著色劑替代目前的染料是困難的,這在一定程度上緣于自然界中很少有天然的藍色。

“一種叫做花青素的色素,如紫甘藍中的花青素,可以產生藍色。但它們不穩(wěn)定,而且有很多紫色的暗調。”Denish指出,當花青素與黃色混合形成綠色時,由于紫色加黃色會變成棕色,所以不會得到一個非常鮮艷的綠色。

巴西圣保羅大學化學家Erick Leite Bastos表示,任何新型藍色的“門檻”都很高,他正在研究從甜菜根中提取藍色染料?!俺耸翘烊坏?,完美的藍色染料必須易于使用、食用安全、生產成本低,并且還要有一種人們喜歡的色調。”他說。

在新研究中,Denish及其同事試圖讓花青素保持其真正的藍色。紫甘藍中的色素是不同分子的混合物,研究人員專注于一種特別有前景的分子——P2。將這種分子與鋁離子混合后,會形成3個P2分子的復合物,它們圍繞著一個鋁離子排列,就像車輪上的輻條一樣。這種復合物呈現一種更強、更穩(wěn)定的藍色。

然而,這只解決了部分問題。紫甘藍中只有約5%的花青素是P2,這使得形成復合物的過程非常低效。通過搜索酶數據庫,研究人員從細菌身上發(fā)現了一種酶,可以幫助將紫甘藍中其他的花青素轉化為P2。對酶進行突變改良還能提升轉化效率,這使得紫甘藍中大約一半的花青素可以轉化為藍色的P2分子。

“染料提取過程中使用的酶最終都從產品中清除了,所以這種染料本身并沒有任何細菌或酶?!盌enish說。

新的藍色染料仍然面臨許多障礙。首先,產生這種染料需要付出很大努力:利用突變酶,研究人員只能從100克紫甘藍中提取大約75毫克的藍色染料。Bastos指出:“這種金屬復合物對人類食用是否安全還有待確定?!?strong>(辛雨)

相關論文信息:

https://doi.org/10.1126/sciadv.abe7871

《中國科學報》 (2021-04-13 第2版 國際)


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