Дикое голубое чудо: X

В пищевых продуктах естественный синий цвет имеет тенденцию быть капризным.

Забавный пищевой краситель с научным названием фикоцианин дает яркий синий пигмент, который так жаждут пищевые компании, но он может быть нестабильным при добавлении в безалкогольные и спортивные напитки, а затем терять свои оттенки под флуоресцентным светом на полках продуктовых магазинов.

Согласно новому исследованию, опубликованному 12 ноября в журнале Американского химического общества, с помощью физики и ярких рентгеновских лучей синхротрона Корнелла ученые-диетологи Корнелла нашли рецепт уникального поведения фикоцианина, и теперь у них есть шанс стабилизировать его. журнал БиоМакромолекулы.

«Фикоцианин имеет яркий синий цвет», — сказал Алиреза Аббаспуррад, доцент кафедры пищевой химии и технологии ингредиентов факультета пищевых наук Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Янгкеун Джо. «Однако, если вы хотите добавить фикоцианин в подкисленные напитки, синий цвет быстро тускнеет из-за термической обработки».

Исследование «Настройка фотоактивности C-фикоцианина посредством pH-опосредованной сборки-разборки» было автором Ин Ли, докторантом в области пищевых наук; Ричард Гиллилан, научный сотрудник отдела макромолекулярной рентгеновской науки Корнеллского синхротронного источника высоких энергий или MacCHESS; и Аббаспуррад.

По словам Аббаспуррада, большинство пищевых компаний, стремящихся получить синий цвет в своих продуктах, используют синтетические пищевые красители. Фикоцианин — это натуральный и более питательный белок, полученный из водорослей, который является основным ингредиентом спирулины, которая в основном продается в виде порошка в магазинах здорового питания. Ученые-диетологи хотели понять его цветовые свойства и то, как он работает.

Пищевая наука, познакомьтесь с физикой. Исследователи сотрудничали с Центром макромолекулярной дифракции Корнельского синхротронного источника высоких энергий (MacCHESS) и использовали эксклюзионную хроматографию в сочетании с малоугловым рентгеновским рассеянием (SEC-SAXS) на луче.

Фикоцианин был помещен в биологическую жидкость и доставлен в лабораторию MacCHESS. Там интенсивные рентгеновские лучи направлялись в крошечные капли жидкости. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей показало, что при изменении уровня pH молекулярные нити меняют форму, складки и сборки.

«Поэтому при изменении pH молекулы фикоцианина формируются по-разному», — сказал Ли. «Если уровень pH повышается, молекулы собираются вместе, а если уровень pH падает, молекулы разбираются.

«Поскольку мы изменили стимул окружающей среды для фикоцианина, молекулы модулируют свое поведение с точки зрения взаимодействия со светом», — сказала она. «Это взаимосвязь структуры белка и стабильности цвета».

По словам Аббаспуррада, кислотность окружающей среды может существенно способствовать процессу сборки-разборки. «Благодаря рассеянию рентгеновских лучей мы смогли увидеть белки и увидеть, как их мономеры собираются вместе и как разбираются олигомеры», — сказал он. «Это основная причина исчезновения синего цвета».

Это исследование финансировалось Министерством сельского хозяйства США (Национальный институт продовольствия и сельского хозяйства), а CHESS поддерживается Национальным научным фондом штата Нью-Йорк, а также Национальными институтами здравоохранения и его Национальным институтом общих медицинских наук.

Получайте новости Корнелла прямо на свой почтовый ящик.