El colorant obtingut de la remolatxa té potencial per a la indústria
BeetBlue pot ser una alternativa natural als colorants industrials
Imatge: Erick Bastos/IQ-USP
El color blau és abundant al cel i a l'aigua, però no entre els organismes vius. En els ocells és el resultat de la manera com les plomes filtren la llum blanca i reflecteixen la llum blava, no la presència de pigment. Entre els minerals, els pigments blaus sovint contenen metalls que poden ser tòxics. A les plantes, és un color encara més rar. Les hortènsies produeixen pigments anomenats antocians (flor blava en grec), que uneixen metalls i pinten les flors de blau, però es degraden un cop extretes de la planta. Indigo, extret de plantes del gènere Indigofera i utilitzat per tenyir roba, és un dels pocs tints naturals aptes per a ús industrial. Una alternativa s'ha presentat avui (3/4) en un article de la revista Avenços de la Ciència: BeetBlue.
"Vam crear un nou colorant blau a partir del pigment de remolatxa, una matèria primera no tòxica i renovable", diu el químic Erick Bastos, de l'Institut de Química de la Universitat de São Paulo (IQ-USP). El pigment tenyeix paper, teixit de cotó, fils de seda, cabell, iogurt, entre altres materials. BeetBlue es va produir a partir de betanina, un pigment vermell abundant a la remolatxa i que també es troba en quantitats més petites a la primavera rosa, la pitaia i l'amarant. El color apareix perquè el pigment reflecteix la llum vermella quan s'il·lumina amb llum blanca. "Durant una conversa amb la bioquímica Barbara Freitas-Dörr, llavors estudiant de doctorat, ens vam adonar que l'estructura de la betanina es podia modificar per obtenir una nova molècula blava. Va funcionar en el primer intent”, diu Bastos.
"La reacció és senzilla", diu Bastos. "Primer, purifiquem la betanina perquè el suc de remolatxa conté multitud de molècules". Després cal descompondre la betanina per produir àcid betalàmic, una reacció amb molt baix rendiment. Aleshores, una reacció química que dura uns segons transforma l'àcid betalàmic en BeetBlue (veure infografia).
"El treball va utilitzar una estratègia sintètica elegant i eficaç per produir un colorant blau a partir d'un pigment natural", diu la química Adriana Rossi, de l'Institut de Química d'Unicamp, que no va participar en l'estudi. "El compost és estable fins i tot amb variacions d'acidesa, a diferència de les antocianines i les betalaïnes, una classe de substàncies en què s'inclou la betanina". L'investigador assenyala que, a diferència dels pigments naturals, el BeetBlue no conté metalls a la seva estructura, cosa que normalment fa que els colorants sintètics siguin tòxics. Els metalls presents a les antocianines també són molt reactius i per tant canvien de color.
Per comprovar si BeetBlule és tòxic o provoca mutacions en l'ADN, l'equip de la USP va realitzar proves amb cèl·lules hepàtiques humanes, retina i peix zebra (Danio rerio), comunament anomenada paulistinha al Brasil. Els assaigs no han detectat efectes, però són insuficients per determinar que la substància és segura per al consum humà. Per a això, calen proves més complexes i costoses.
L'investigador va renunciar a la patent de BeetBlue. "Aquest treball, basat en molts estudis moleculars, és també una oda a la ciència bàsica en un moment en què la valoració de la ciència és molt important", diu. "L'èxit final del colorant serà una demostració que la ciència és el primer pas cap al desenvolupament de la base tecnològica de la societat". Per a Bastos, entendre com funcionen les coses és fonamental per resoldre els problemes als quals s'enfronta la humanitat.
Descobriu com l'equip del químic Erick Bastos, de l'Institut de Química de la Universitat de São Paulo (IQ-USP), va aconseguir crear un colorant natural amb potencial per a la indústria:
Projectes: 1. Ús de dissolvents verds i les seves mescles en l'optimització de processos químics (núm. 14/22136-4); Modalitat Projecte Temàtic; investigador responsable Omar Abou El Seoud (USP); Inversió 2.695.151,81 R$. 2. Betalaïnes: relacions estructura-propietat (núm. 16/21445-9); Modalitat d'assistència a la recerca: regular; l'investigador responsable Erick Leite Bastos (USP); Inversió R$ 203.438,61. 3. Caracterització fotofísica i potencial antiinflamatori de les betalaïnes (núm. 19/06391-8); Modalitat d'assistència a la recerca: regular; l'investigador responsable Erick Leite Bastos (USP); Inversió 188.124,81 R$. Article científic: FREITAS-DÖRR, B.C. et al. Un cromòfor blau lliure de metalls derivat de pigments vegetals. Avenços de la Ciència. v. 6, eaaz0421. 3 d'abril 2020.
Aquest text va ser publicat originalment per Pesquisa FAPESP sota la llicència Creative Commons CC-BY-NC-ND. Llegeix l'original.
