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复合物|紫甘蓝里发现天然“奢侈”蓝

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制造一种天然的蓝色染料并不难：拿一颗紫甘蓝 ， 切成块 ， 煮沸 ， 加入一些泡打粉 ， 紫色汤就会变成亮蓝色 。 几十年来 ， 研究人员一直在努力将这种天然蓝色转变成一种稳定而丰富的颜色 ， 一种可以给糖果、苏打水或冰淇淋着色的天然色素 。
近日 ， 美国加州大学科学家找到了一种方法 ， 可以成功提取紫甘蓝的天然色素 ， 这其中的关键就在于紫甘蓝本身 。 相关研究结果日前发表于《科学进展》 。
未参与该研究的俄勒冈州立大学科瓦利斯分校化学家Mas Subramanian认为 ， 这是一个重大进步 。 2009年 ， Subramanian发现了一种新的蓝色色素 ， 但这种色素不能食用 。 他表示 ， 艺术界也在寻找这样的深蓝色 ， 而食品界则在寻找一种用于给冰淇淋、糖果着色的浅青色天然色素来源 。
参与该研究的玛氏箭牌公司高级首席科学家Rebecca Robbins表示：“蓝色在很多产品上都可以使用 ， 远比消费者意识到的要多 。 ”
食品工业主要依靠两种合成染料制造蓝色糖果、谷物和饮料：亮蓝和靛蓝 。 “尽管这些方法效果很好 ， 但消费者一直在致力于推动去除食品中的合成成分 。 ”加州大学戴维斯分校生物物理学家Pamela Denish说 。
然而 ， 用天然着色剂替代目前的染料是困难的 ， 这在一定程度上缘于自然界中很少有天然的蓝色 。
“一种叫做花青素的色素 ， 如紫甘蓝中的花青素 ， 可以产生蓝色 。 但它们不稳定 ， 而且有很多紫色的暗调 。 ”Denish指出 ， 当花青素与黄色混合形成绿色时 ， 由于紫色加黄色会变成棕色 ， 所以不会得到一个非常鲜艳的绿色 。
巴西圣保罗大学化学家Erick Leite Bastos表示 ， 任何新型蓝色的“门槛”都很高 ， 他正在研究从甜菜根中提取蓝色染料 。 “除了是天然的 ， 完美的蓝色染料必须易于使用、食用安全、生产成本低 ， 并且还要有一种人们喜欢的色调 。 ”他说 。
【复合物|紫甘蓝里发现天然“奢侈”蓝】在新研究中 ， Denish及其同事试图让花青素保持其真正的蓝色 。 紫甘蓝中的色素是不同分子的混合物 ， 研究人员专注于一种特别有前景的分子——P2 。 将这种分子与铝离子混合后 ， 会形成3个P2分子的复合物 ， 它们围绕着一个铝离子排列 ， 就像车轮上的辐条一样 。 这种复合物是一种更强、更稳定的蓝色 。
然而 ， 这只解决了部分问题 。 紫甘蓝中只有约5%的花青素是P2 ， 这使得形成复合物的过程非常低效 。 通过搜索酶数据库 ， 研究人员从细菌身上发现了一种酶 ， 可以帮助将紫甘蓝中其他的花青素转化为P2 。 对酶进行突变改良还能提升转化效率 ， 这使得紫甘蓝中大约一半的花青素可以转化为蓝色的P2分子 。
“染料提取过程中使用的酶最终都从产品中清除了 ， 所以这种染料本身并没有任何细菌或酶 。 ”Denish说 。
新的蓝色染料仍然面临许多障碍 。 首先 ， 产生这种染料需要付出很大努力：利用突变酶 ， 研究人员只能从100克紫甘蓝中提取大约75毫克的蓝色染料 。 Bastos指出：“这种金属复合物对人类食用是否安全还有待确定 。 ”(辛雨)
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abe7871
[责任编辑: 赵清建 ]

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