Thuốc nhuộm thu được từ củ dền có tiềm năng sử dụng trong công nghiệp
BeetBlue có thể là một chất thay thế tự nhiên cho thuốc nhuộm công nghiệp
Hình ảnh: Erick Bastos / IQ-USP
Màu xanh lam có nhiều trong bầu trời và nước, nhưng không có trong các sinh vật sống. Ở loài chim, đó là kết quả của cách lông lọc ánh sáng trắng và phản xạ ánh sáng xanh, không phải do sự hiện diện của sắc tố. Trong số các khoáng chất, sắc tố xanh thường chứa các kim loại có thể gây độc. Ở thực vật, nó là một màu thậm chí còn hiếm hơn. Hoa cẩm tú cầu tạo ra sắc tố gọi là anthocyanins (hoa màu xanh trong tiếng Hy Lạp), chất này liên kết kim loại và sơn hoa màu xanh lam, nhưng sẽ phân hủy sau khi chiết xuất từ cây. Chàm, chiết xuất từ thực vật thuộc chi Chàm và được sử dụng để nhuộm quần áo, nó là một trong số ít thuốc nhuộm tự nhiên thích hợp cho sử dụng trong công nghiệp. Một giải pháp thay thế đã được trình bày hôm nay (3/4) trong một bài báo trên tạp chí Tiến bộ Khoa học: BeetBlue.
Nhà hóa học Erick Bastos từ Viện Hóa học của Đại học São Paulo (IQ-USP) cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra một loại thuốc nhuộm màu xanh lam mới từ sắc tố củ dền, một nguyên liệu thô không độc hại và có thể tái tạo được. Bột màu nhuộm giấy, vải bông, chỉ tơ tằm, tóc, sữa chua, và các vật liệu khác. BeetBlue được sản xuất từ betanin, một sắc tố màu đỏ có nhiều trong củ dền và cũng được tìm thấy với số lượng ít hơn ở hồng xuân, pitaya và rau dền. Màu xuất hiện do sắc tố phản xạ ánh sáng đỏ khi được chiếu bằng ánh sáng trắng. “Trong cuộc trò chuyện với nhà hóa sinh Barbara Freitas-Dörr, khi đó là một nghiên cứu sinh tiến sĩ, chúng tôi nhận ra rằng cấu trúc của betanin có thể được sửa đổi để thu được một phân tử màu xanh lam mới. Bastos nói.
Bastos nói: “Phản ứng rất đơn giản. “Đầu tiên, chúng tôi tinh chế betanin vì nước ép củ cải đường chứa vô số phân tử.” Sau đó, bạn phải phá vỡ betanin để tạo ra axit betalamic, một phản ứng với hiệu suất rất thấp. Sau đó, một phản ứng hóa học kéo dài vài giây biến đổi axit betalamic thành BeetBlue (xem đồ họa thông tin).
Nhà hóa học Adriana Rossi, từ Viện Hóa học của Unicamp, người không tham gia nghiên cứu cho biết: “Công trình đã sử dụng một chiến lược tổng hợp hiệu quả và tao nhã để tạo ra thuốc nhuộm màu xanh lam từ một chất màu tự nhiên. "Hợp chất này ổn định ngay cả khi có sự thay đổi về độ axit, không giống như anthocyanins và betalain, một nhóm các chất trong đó betanin được bao gồm." Nhà nghiên cứu chỉ ra rằng, không giống như các chất màu tự nhiên, BeetBlue không chứa kim loại trong cấu trúc của nó, thường làm cho thuốc nhuộm tổng hợp trở nên độc hại. Các kim loại có trong anthocyanins cũng rất dễ phản ứng và do đó sẽ thay đổi màu sắc.
Để kiểm tra xem BeetBlule có độc hay gây đột biến DNA hay không, nhóm USP đã thực hiện các xét nghiệm với tế bào gan người, võng mạc và cá ngựa vằn (Danio rerio), thường được gọi là paulistinha ở Brazil. Các thử nghiệm đã không phát hiện ra tác dụng, nhưng không đủ để xác định rằng chất này là an toàn cho con người. Đối với điều này, các thử nghiệm phức tạp và tốn kém hơn là cần thiết.
Nhà nghiên cứu đã từ bỏ bằng sáng chế về BeetBlue. Ông nói: “Công trình này, dựa trên nhiều nghiên cứu về phân tử, cũng là một lời khen ngợi cho khoa học cơ bản vào thời điểm mà việc đánh giá khoa học là rất quan trọng”. "Sự thành công cuối cùng của thuốc nhuộm sẽ là một minh chứng rằng khoa học là bước đầu tiên để phát triển cơ sở công nghệ của xã hội." Đối với Bastos, hiểu được cách thức hoạt động của mọi thứ là điều cơ bản để giải quyết các vấn đề mà nhân loại phải đối mặt.
Tìm hiểu cách nhóm của nhà hóa học Erick Bastos, từ Viện Hóa học của Đại học São Paulo (IQ-USP), đã tạo ra một loại thuốc nhuộm tự nhiên có tiềm năng sử dụng trong công nghiệp như thế nào:
Dự án: 1. Sử dụng dung môi xanh và hỗn hợp của chúng trong việc tối ưu hóa các quá trình hóa học (nº 14 / 22136-4); Đồ án Chuyên đề Phương pháp học; Nhà nghiên cứu phụ trách Omar Abou El Seoud (USP); Đầu tư R $ 2.695.151,81. 2. Betalains: mối quan hệ cấu trúc-tài sản (nº 16 / 21445-9); Chế độ Hỗ trợ Nghiên cứu - Thường xuyên; Nhà nghiên cứu phụ trách Erick Leite Bastos (USP); Đầu tư R $ 203.438,61. 3. Đặc điểm hóa lý và khả năng chống viêm của betalain (nº 19 / 06391-8); Chế độ Hỗ trợ Nghiên cứu - Thường xuyên; Nhà nghiên cứu phụ trách Erick Leite Bastos (USP); Đầu tư $ 188.124,81. Bài báo khoa học: FREITAS-DÖRR, B.C. et al. Một chất mang màu xanh lam không chứa kim loại có nguồn gốc từ sắc tố thực vật. Tiến bộ Khoa học. v. 6, eaaz0421. 3 tháng 4 Năm 2020.
Văn bản này ban đầu được xuất bản bởi Pesquisa FAPESP theo giấy phép Creative Commons CC-BY-NC-ND. Đọc bản gốc.
