Maravilha azul selvagem: X

Em produtos alimentícios, os azuis naturais tendem a ser temperamentais.

Um corante alimentar divertido com um nome científico – ficocianina – fornece um pigmento azul vívido que as empresas de alimentos desejam, mas pode ser instável quando colocado em refrigerantes e bebidas esportivas e depois perder seus tons sob luz fluorescente nas prateleiras dos supermercados.

Com a ajuda da física e dos feixes de raios-X brilhantes do síncrotron de Cornell, os cientistas de alimentos de Cornell descobriram a receita para o comportamento único da ficocianina e agora têm a chance de estabilizá-la, de acordo com uma nova pesquisa publicada em 12 de novembro na American Chemical Society. revista BioMacromolecules.

"A ficocianina tem uma cor azul vibrante", disse Alireza Abbaspourrad, professor assistente de Youngkeun Joh de química de alimentos e tecnologia de ingredientes no Departamento de Ciência de Alimentos da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida. "No entanto, se você quiser colocar ficocianina em bebidas acidificadas, a cor azul desbota rapidamente devido ao tratamento térmico."

A pesquisa, "Tuning C-Phycocyanin Photoactivity via pH-Mediated Assembly-Disassembly", foi de autoria de Ying Li, um estudante de doutorado em ciência alimentar; Richard Gillilan, cientista da equipe da ciência de raios-X macromoleculares da Cornell HighEnergy Synchrotron Source, ou MacCHESS; e Abbaspourrad.

A maioria das empresas de alimentos que buscam o azul em seus alimentos usa corante alimentar sintético, disse Abbaspourrad. A ficocianina é uma proteína natural e mais nutricional derivada de algas, que é o principal ingrediente da espirulina, vendida principalmente em pó em lojas de produtos naturais. Os cientistas de alimentos queriam entender suas propriedades de cor e como funcionava.

Ciência dos alimentos, conheça a física. Os pesquisadores fizeram parceria com o Macromolecular Diffraction Facility da Cornell High Energy Synchrotron Source (MacCHESS) e usaram a Cromatografia de Exclusão de Tamanho acoplada à Espalhamento de Raios-X de Pequeno Ângulo (SEC-SAXS) em uma linha de luz.

A ficocianina foi colocada em um fluido biológico e levada ao laboratório MacCHESS. Lá, raios-X intensos da linha de luz foram canalizados em minúsculas gotas do fluido. A dispersão de raios-X de baixo ângulo mostrou que, conforme os níveis de pH, as cadeias moleculares mudavam para diferentes formas, dobras e montagens.

"Assim, conforme o pH muda, as moléculas de ficocianina se formam de maneiras diferentes", disse Li. "Se o pH aumenta, as moléculas se juntam e se o nível de pH diminui, as moléculas se desmontam.

"À medida que mudamos o estímulo ambiental para a ficocianina, as moléculas modulam seu comportamento em termos de como interagem com a luz", disse ela. "É uma relação entre a estrutura da proteína e a estabilidade da cor."

A acidez do ambiente pode essencialmente mediar um caminho de montagem-desmontagem, disse Abbaspourrad. "Através da dispersão de raios-X pudemos ver as proteínas e ver como seus monômeros são montados juntos e como os oligômeros se desmontam", disse ele. "Essa é a causa raiz de como a cor azul desbota."

Esta pesquisa foi financiada pelo Departamento de Agricultura dos EUA (Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura), e o CHESS é apoiado pela National Science Foundation, do estado de Nova York, e pelo National Institutes of Health e seu National Institute of General Medical Sciences.

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