Merveille bleu sauvage : X

Dans les produits alimentaires, le blues naturel a tendance à être de mauvaise humeur.

Un colorant alimentaire amusant avec un nom scientifique - la phycocyanine - fournit un pigment bleu vif dont les entreprises alimentaires ont besoin, mais il peut être instable lorsqu'il est placé dans des boissons gazeuses et des boissons pour sportifs, puis perdre ses teintes sous une lumière fluorescente sur les étagères des épiceries.

Avec l'aide de la physique et des faisceaux de rayons X brillants du synchrotron de Cornell, les scientifiques de l'alimentation de Cornell ont trouvé la recette du comportement unique de la phycocyanine et ils ont maintenant une chance de la stabiliser, selon une nouvelle recherche publiée le 12 novembre dans l'American Chemical Society's revue BioMacromolécules.

"La phycocyanine a une couleur bleue vibrante", a déclaré Alireza Abbaspourrad, professeure adjointe Youngkeun Joh de chimie alimentaire et de technologie des ingrédients au Département des sciences alimentaires du Collège d'agriculture et des sciences de la vie. "Cependant, si vous souhaitez mettre de la phycocyanine dans des boissons acidifiées, la couleur bleue s'estompe rapidement en raison du traitement thermique."

La recherche, "Tuning C-Phycocyanin Photoactivity via pH-Mediated Assembly–Disassembly", a été rédigée par Ying Li, doctorante en sciences alimentaires; Richard Gillilan, membre du personnel scientifique de la science des rayons X macromoléculaires à la Cornell HighEnergy Synchrotron Source, ou MacCHESS ; et Abbaspourrad.

La plupart des entreprises alimentaires à la recherche de blues dans leurs aliments utilisent des colorants alimentaires synthétiques, a déclaré Abbaspourrad. La phycocyanine est une protéine naturelle et plus nutritionnelle dérivée des algues, qui est l'ingrédient principal de la spiruline, principalement vendue sous forme de poudre dans les magasins d'aliments naturels. Les scientifiques de l'alimentation voulaient comprendre ses propriétés de couleur et son fonctionnement.

La science alimentaire, rencontrez la physique. Les chercheurs se sont associés à l'installation de diffraction macromoléculaire de la source synchrotron à haute énergie de Cornell (MacCHESS) et ont utilisé la chromatographie d'exclusion de taille couplée à la diffusion des rayons X aux petits angles (SEC-SAXS) sur une ligne de lumière.

La phycocyanine a été placée dans un fluide biologique et apportée au laboratoire MacCHESS. Là, des rayons X intenses de la ligne de lumière ont été canalisés dans de minuscules gouttes de fluide. La diffusion des rayons X aux petits angles a montré qu'en fonction des niveaux de pH, les brins moléculaires se transformaient en différentes formes, plis et assemblages.

"Ainsi, lorsque le pH change, les molécules de phycocyanine se forment de différentes manières", a déclaré Li. "Si le pH augmente, les molécules se rassemblent et si le niveau de pH diminue, les molécules se désassemblent.

"Alors que nous modifions le stimulus environnemental de la phycocyanine, les molécules modulent leur comportement en termes d'interaction avec la lumière", a-t-elle déclaré. "C'est une relation entre la structure des protéines et la stabilité de la couleur."

L'acidité de l'environnement peut essentiellement médier une voie d'assemblage-désassemblage, a déclaré Abbaspourrad. "Grâce à la diffusion des rayons X, nous avons pu voir les protéines et voir comment leurs monomères sont assemblés et comment les oligomères se désassemblent", a-t-il déclaré. "C'est la cause première de la façon dont la couleur bleue s'estompe."

Cette recherche a été financée par le Département américain de l'agriculture (Institut national de l'alimentation et de l'agriculture) et CHESS est soutenu par la National Science Foundation de l'État de New York, les National Institutes of Health et son National Institute of General Medical Sciences.

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