Ein neues natürliches Blau für Lebensmittelfarben
Blaue Farben sind in der Natur wirklich recht selten
Ein natürlicher, brillanter blauer Farbstoff wurde von einem internationalen Forscherteam, darunter Chemiker der University of California, Davis, entdeckt. Das neue Cyanblau, gewonnen aus Rotkohl, könnte eine Alternative zu synthetischen blauen Lebensmittelfarben wie dem weit verbreiteten FD&C Blue No. 1 sein. Die Arbeit wird am 7. April in Science Advances veröffentlicht.
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"Blaue Farben sind in der Natur wirklich ziemlich selten - viele davon sind wirklich rot und violett", sagt Pamela Denish, eine Doktorandin, die mit Professor Justin Siegel am UC Davis Department of Chemistry and Innovation Institute for Food and Health zusammenarbeitet.
Die richtige blaue Farbe ist auch wichtig für das Mischen anderer Farben, wie z. B. Grün. Wenn das Blau nicht stimmt, entstehen beim Mischen schlammige, braune Farben, so Siegel.
Rotkohl-Extrakte werden häufig als Quelle für natürliche Lebensmittelfarbstoffe verwendet, insbesondere für Rot und Violett. Diese Farbstoffe werden Anthocyane genannt. Seit etwa einem Jahrzehnt arbeitet ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Mars Advanced Research Institute und Mars Wrigley Science and Technology in Zusammenarbeit mit dem UC Davis Innovation Institute for Food and Health, der Ohio State University, der Nagoya University, Japan, der Universität von Avignon, Frankreich und der SISSA University, Italien daran, ein blaues Anthocyan aus Rotkohl zu isolieren. Der natürliche blaue Farbstoff ist jedoch nur in winzigen Mengen vorhanden.
Enzyme zur Farbumwandlung
Denish, die Doktorandinnen Kathryn Guggenheim und Mary Riley sowie Siegel fanden einen Weg, andere Anthocyane im Kohl in die blaue Farbverbindung umzuwandeln. Sie durchsuchten öffentliche Bibliotheken mit Millionen von Enzymen nach Kandidaten, die diese Aufgabe übernehmen könnten, und testeten eine kleine Anzahl im Labor. Basierend auf diesen Ergebnissen durchsuchten sie mit Hilfe von Computermethoden eine riesige Anzahl potenzieller Proteinsequenzen - 10 hoch 20, mehr als die Anzahl der Sterne im Universum - um ein Enzym zu entwerfen, das die Umwandlung mit hoher Effizienz bewerkstelligen würde.
"Wir haben diese Werkzeuge benutzt, um das Universum nach dem Enzym zu durchsuchen, an dem wir interessiert sind", sagt Siegel.
Mit diesem Enzym waren sie in der Lage, das blaue Anthocyan aus einem winzigen Bruchteil des Rotkohl-Extrakts in ein Hauptprodukt umzuwandeln, was es den Forschern des Instituts und anderen Mitarbeitern ermöglichte, den neuen blauen Farbstoff vollständig zu charakterisieren.
Siegel und Denish haben ein Startup-Unternehmen, PeakB, gegründet, um die Technologie für kommerzielle Anwendungen zu entwickeln. Enzymatische Umwandlungen sind in der Lebensmittelproduktion sehr weit verbreitet, zum Beispiel bei der Herstellung von Käse, so Siegel.
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