สีย้อมที่ได้จากบีทรูทมีศักยภาพที่จะใช้ในอุตสาหกรรมได้

BeetBlue สามารถเป็นทางเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับสีย้อมอุตสาหกรรม

เม็ดสีบีทรูท

ภาพ: Erick Bastos/IQ-USP

สีฟ้ามีมากมายในท้องฟ้าและน้ำ แต่ไม่ใช่ในสิ่งมีชีวิต ในนกนั้นเป็นผลมาจากวิธีที่ขนนกกรองแสงสีขาวและสะท้อนแสงสีน้ำเงิน ไม่ใช่การปรากฏตัวของเม็ดสี ในบรรดาแร่ธาตุ เม็ดสีฟ้ามักจะมีโลหะที่อาจเป็นพิษได้ ในพืช จะเป็นสีที่หายากยิ่งกว่า ไฮเดรนเยียผลิตเม็ดสีที่เรียกว่าแอนโธไซยานิน (ดอกไม้สีน้ำเงินในภาษากรีก) ซึ่งจับโลหะและทาให้ดอกไม้เป็นสีฟ้า แต่เมื่อสกัดจากพืชแล้วจะเสื่อมสภาพลง คราม สกัดจากพืชในสกุล อินดิโกเฟอรา และใช้ในการย้อมผ้าจึงเป็นหนึ่งในสีย้อมธรรมชาติไม่กี่ชนิดที่เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม วันนี้มีการนำเสนอทางเลือกอื่น (3/4) ในบทความในนิตยสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์: บีทบลู

นักเคมี Erick Bastos จากสถาบันเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเซาเปาโล (IQ-USP) กล่าวว่า "เราสร้างสีย้อมสีน้ำเงินชนิดใหม่จากเม็ดสีบีทรูท ซึ่งเป็นวัตถุดิบปลอดสารพิษและนำกลับมาใช้ใหม่ได้" กระดาษสีย้อมผ้า ผ้าฝ้าย ด้ายไหม ผม โยเกิร์ต และวัสดุอื่นๆ บีทบลูผลิตจากเบทานิน ซึ่งเป็นเม็ดสีแดงที่มีมากในบีทรูท และยังพบในปริมาณที่น้อยกว่าในฤดูใบไม้ผลิสีชมพู พิทยา และผักโขม สีปรากฏขึ้นเนื่องจากเม็ดสีสะท้อนแสงสีแดงเมื่อส่องสว่างด้วยแสงสีขาว “ระหว่างการสนทนากับนักชีวเคมี Barbara Freitas-Dörr ซึ่งเป็นนักศึกษาปริญญาเอก เราตระหนักดีว่าโครงสร้างของเบทานินสามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อให้ได้โมเลกุลสีน้ำเงินใหม่ มันได้ผลในครั้งแรก” Bastos กล่าว

"ปฏิกิริยาเป็นเรื่องง่าย" Bastos กล่าว “อย่างแรก เราทำให้เบทานินบริสุทธิ์เพราะน้ำบีทรูทมีโมเลกุลมากมาย” จากนั้นคุณต้องสลายเบทานินเพื่อผลิตกรดเบตาลามิค ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ให้ผลผลิตต่ำมาก จากนั้น ปฏิกิริยาเคมีที่กินเวลาไม่กี่วินาทีจะเปลี่ยนกรดเบตาลามิกเป็นบีทบลู (ดูอินโฟกราฟิก).

นักเคมี Adriana Rossi จาก Unicamp's Chemistry Institute ซึ่งไม่ได้เข้าร่วมการศึกษากล่าวว่า "งานนี้ใช้กลยุทธ์สังเคราะห์ที่หรูหราและมีประสิทธิภาพในการผลิตสีย้อมสีน้ำเงินจากเม็ดสีธรรมชาติ" "สารประกอบนี้มีความคงตัวแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรด ซึ่งแตกต่างจากแอนโธไซยานินและเบตาเลน ซึ่งเป็นสารประเภทหนึ่งที่มีเบทานินรวมอยู่ด้วย" นักวิจัยชี้ให้เห็นว่า . ซึ่งแตกต่างจากเม็ดสีธรรมชาติ บีทบลู ไม่มีโลหะในโครงสร้าง ซึ่งปกติจะทำให้สีย้อมสังเคราะห์เป็นพิษ โลหะที่มีอยู่ในแอนโธไซยานินยังมีปฏิกิริยาไวมาก ดังนั้นจึงเปลี่ยนสีได้

เพื่อตรวจสอบว่า BeetBlule เป็นพิษหรือทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของ DNA หรือไม่ ทีม USP ได้ทำการทดสอบกับเซลล์ตับของมนุษย์ เรตินา และปลาม้าลาย (ดานิโอ เรริโอ) ที่เรียกกันทั่วไปว่า paulistinha ในบราซิล การทดลองไม่ได้ตรวจพบผลกระทบ แต่ไม่เพียงพอที่จะระบุได้ว่าสารนั้นปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีการทดสอบที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า

นักวิจัยสละสิทธิบัตร BeetBlue "งานนี้ซึ่งอิงจากการศึกษาระดับโมเลกุลเป็นจำนวนมาก ยังเป็นบทกวีสำหรับวิทยาศาสตร์พื้นฐานในช่วงเวลาที่การประเมินคุณค่าทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญมาก" เขากล่าว "ความสำเร็จในท้ายที่สุดของสีย้อมจะแสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์เป็นก้าวแรกสู่การพัฒนาพื้นฐานทางเทคโนโลยีของสังคม" สำหรับ Bastos การทำความเข้าใจว่าสิ่งต่าง ๆ ทำงานอย่างไรเป็นพื้นฐานในการแก้ปัญหาที่มนุษยชาติกำลังเผชิญอยู่

ค้นหาว่าทีมนักเคมี Erick Bastos จากสถาบันเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเซาเปาโล (IQ-USP) สามารถสร้างสีย้อมธรรมชาติที่มีศักยภาพสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมได้อย่างไร:


โครงการ: 1. การใช้ตัวทำละลายสีเขียวและสารผสมในการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการทางเคมี (หมายเลข 14/22136-4); โครงการเฉพาะเรื่อง Modality; นักวิจัยที่รับผิดชอบ Omar Abou El Seoud (USP); ลงทุน R$2,695,151.81 2. Betalains: ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติ (หมายเลข 16/21445-9); กิริยาช่วยวิจัย – ปกติ; นักวิจัยที่รับผิดชอบ Erick Leite Bastos (USP); ลงทุน R$ 203,438.61 3. ลักษณะทางแสงและศักยภาพในการต้านการอักเสบของเบตาเลน (nº 19/06391-8); โหมดช่วยเหลือการวิจัย – ปกติ; นักวิจัยที่รับผิดชอบ Erick Leite Bastos (USP); ลงทุน 188,124.81 เหรียญสหรัฐ บทความทางวิทยาศาสตร์: FREITAS-DÖRR, B.C. et al. โครโมฟอร์สีน้ำเงินที่ปราศจากโลหะที่ได้จากเม็ดสีของพืช ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ วี 6, eaaz0421. 3 เมษายน 2020.
ข้อความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดย Pesquisa FAPESP ภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons CC-BY-NC-ND อ่านต้นฉบับ