يمكن استخدام الصبغة التي يتم الحصول عليها من جذر الشمندر في الصناعة
يمكن أن يكون BeetBlue بديلاً طبيعيًا للأصباغ الصناعية
الصورة: إريك باستوس / IQ-USP
اللون الأزرق وفير في السماء والماء ، ولكن ليس بين الكائنات الحية. في الطيور يكون ذلك نتيجة لطريقة ترشيح الريش للضوء الأبيض ويعكس الضوء الأزرق ، وليس وجود الصباغ. من بين المعادن ، غالبًا ما تحتوي الأصباغ الزرقاء على معادن يمكن أن تكون سامة. في النباتات ، إنه لون أكثر ندرة. تنتج نباتات الهدرانج أصباغ تسمى الأنثوسيانين (الزهرة الزرقاء باليونانية) ، والتي تربط المعادن وترسم الأزهار باللون الأزرق ، ولكنها تتحلل بمجرد استخلاصها من النبات. النيلي ، المستخرج من نباتات الجنس إنديجوفيرا ويستخدم في صبغ الملابس ، وهو من الأصباغ الطبيعية القليلة الصالحة للاستخدام الصناعي. تم تقديم بديل اليوم (3/4) في مقال بالمجلة تقدم العلم: BeetBlue.
يقول الكيميائي إريك باستوس ، من معهد الكيمياء بجامعة ساو باولو (IQ-USP): "ابتكرنا صبغة زرقاء جديدة من صبغة جذر الشمندر ، وهي مادة خام غير سامة ومتجددة". تقوم الصبغة بصبغ الورق والنسيج القطني والخيوط الحريرية والشعر واللبن وغيرها من المواد. تم إنتاج BeetBlue من البيتانين ، وهو صبغة حمراء وفيرة في جذر الشمندر والتي توجد أيضًا بكميات أقل في الربيع الوردي والبيتايا والقطيفة. يظهر اللون لأن الصباغ يعكس الضوء الأحمر عند إضاءته بالضوء الأبيض. "خلال محادثة مع عالمة الكيمياء الحيوية باربرا فريتاس دور ، ثم طالبة دكتوراه ، أدركنا أنه يمكن تعديل بنية البيتانين للحصول على جزيء أزرق جديد. لقد نجحت في المحاولة الأولى "، كما يقول باستوس.
يقول باستوس: "رد الفعل بسيط". "أولاً ، نقوم بتنقية مادة البيتانين لأن عصير البنجر يحتوي على العديد من الجزيئات." ثم يتعين عليك تكسير البيتانين لإنتاج حمض البيتالاميك ، وهو تفاعل ذو عائد منخفض للغاية. بعد ذلك ، يؤدي تفاعل كيميائي يستمر بضع ثوانٍ إلى تحويل حمض البيتالاميك إلى BeetBlue (انظر الرسم البياني).
تقول الكيميائي أدريانا روسي Adriana Rossi ، من معهد الكيمياء في Unicamp ، والتي لم تشارك في الدراسة: "استخدم العمل إستراتيجية تركيبية أنيقة وفعالة لإنتاج صبغة زرقاء من صبغة طبيعية". "المركب مستقر حتى مع وجود اختلافات في الحموضة ، على عكس الأنثوسيانين والبيتالين ، وهي فئة من المواد التي يدخل فيها البيتانين." ويشير الباحث إلى أنه على عكس الأصباغ الطبيعية ، فإن ال BeetBlue لا يحتوي على معادن في تركيبته ، مما يجعل الأصباغ الاصطناعية سامة. المعادن الموجودة في الأنثوسيانين هي أيضًا شديدة التفاعل وبالتالي تغير لونها.
للتحقق مما إذا كان BeetBlule سامًا أو يسبب طفرات في الحمض النووي ، أجرى فريق USP اختبارات على خلايا الكبد البشرية وشبكية العين وسمك الزرد (دانيو ريريو) ، وتسمى عادة paulistinha في البرازيل. لم تكشف التجارب عن آثار ، لكنها غير كافية لتحديد أن المادة آمنة للاستهلاك البشري. لهذا ، هناك حاجة إلى اختبارات أكثر تعقيدًا وتكلفة.
تنازل الباحث عن براءة اختراع BeetBlue. يقول: "هذا العمل ، الذي يعتمد على الكثير من الدراسات الجزيئية ، هو أيضًا قصيدة للعلم الأساسي في وقت يكون فيه تقييم العلوم أمرًا مهمًا للغاية". "إن النجاح النهائي للصبغة سيكون دليلاً على أن العلم هو الخطوة الأولى نحو تطوير الأساس التكنولوجي للمجتمع." بالنسبة إلى باستوس ، يعد فهم كيفية عمل الأشياء أمرًا أساسيًا لحل المشكلات التي تواجه البشرية.
اكتشف كيف تمكن فريق الكيميائي Erick Bastos من معهد الكيمياء بجامعة ساو باولو (IQ-USP) من صنع صبغة طبيعية مع إمكانية استخدامها في الصناعة:
المشاريع: 1. استخدام المذيبات الخضراء ومخاليطها في تحسين العمليات الكيميائية (رقم 14 / 22136-4) ؛ مشروع نمطية موضوعي ؛ الباحث المسؤول عمر أبو السعود (USP) ؛ الاستثمار R $ 2،695،151.81. 2. Betalains: العلاقات بين الهيكل والملكية (رقم 16 / 21445-9) ؛ وضع المساعدة البحثية - منتظم ؛ الباحث المسؤول Erick Leite Bastos (USP) ؛ استثمار R $ 203،438.61. 3. الخصائص الفيزيائية الضوئية والقدرة المضادة للالتهابات من betalains (رقم 19/06391-8) ؛ وضع المساعدة البحثية - منتظم ؛ الباحث المسؤول Erick Leite Bastos (USP) ؛ الاستثمار R $ 188124.81. مقالة علمية: FREITAS-DÖRR، BC وآخرون. لون أزرق خالٍ من المعدن مشتق من أصباغ نباتية. تقدم العلم. الخامس. 6 ، eaaz0421. 3 أبريل 2020.
تم نشر هذا النص في الأصل بواسطة Pesquisa FAPESP بموجب ترخيص المشاع الإبداعي CC-BY-NC-ND. اقرأ النص الأصلي.
