BeetBlue podría ser una alternativa natural a los tintes industriales
Imagen: Erick Bastos / IQ-USP
El color azul es abundante en el cielo y en las aguas, pero no entre los organismos vivos. En las aves es el resultado de la forma en que las plumas filtran la luz blanca y reflejan la luz azul, no debido a la presencia de pigmento. Entre los minerales, los pigmentos azules a menudo contienen metales que pueden ser tóxicos. En las plantas, es un color aún más raro. Las hortensias producen pigmentos llamados antocianinas (flor azul, en griego), que se unen a los metales y pintan las flores de azul, pero se degradan una vez extraídas de la planta. El índigo, extraído de plantas del género Indigofera y utilizado para teñir ropa, es uno de los pocos tintes de origen natural apto para uso industrial. Hoy (3/4) se presentó una alternativa en un artículo de la revista Science Advances : BeetBlue.
“Creamos un nuevo tinte azul a partir de pigmento de remolacha, una materia prima renovable y no tóxica”, dice el químico Erick Bastos, del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP). El pigmento tiñe papel, tela de algodón, hilos de seda, cabello, yogur, entre otros materiales. BeetBlue se ha elaborado a partir de betanina, un pigmento rojo que abunda en la remolacha y que se encuentra en menor cantidad también en rosa primaveral, en pitaia y amaranto. El color aparece porque el pigmento refleja la luz roja cuando se ilumina con luz blanca. “Durante una conversación con la bioquímica Barbara Freitas-Dörr, entonces estudiante de doctorado, nos dimos cuenta de que la estructura de la betanina podría modificarse para obtener una nueva molécula azul. Funcionó la primera vez ”, dice Bastos.
“La reacción es simple”, dice Bastos. "Primero, purificamos la betanina porque el jugo de remolacha contiene una multitud de moléculas". Luego, es necesario romper la betanina para producir el ácido betalaámico, una reacción con muy bajo rendimiento. Luego, una reacción química que dura unos segundos convierte el ácido betalaámico en BeetBlue ( ver infografía ).
“El trabajo utilizó una estrategia sintética elegante y eficaz para producir un tinte azul a partir de un pigmento natural”, dice la química Adriana Rossi, del Instituto de Química de la Unicamp, que no participó en el estudio. "El compuesto es estable incluso con variaciones de acidez, a diferencia de las antocianinas y betalaínas, una clase de sustancias en las que se incluye la betanina". El investigador señala que, a diferencia de los pigmentos naturales, BeetBlue no contiene metales en su estructura, lo que normalmente hace que los tintes sintéticos sean tóxicos. Los metales presentes en las antocianinas también son muy reactivos y por tanto cambian de color.
Para verificar si BeetBlule es tóxico o causa mutaciones en el ADN, el equipo de la USP llevó a cabo pruebas con hígado humano, células retinianas y pez cebra ( Danio rerio ), generalmente llamado paulistinha en Brasil. Las pruebas no detectaron efectos, pero son insuficientes para determinar que la sustancia es segura para el consumo humano. Esto requiere pruebas más complejas y costosas.
El investigador renunció a registrar una patente en BeetBlue. "Este trabajo, basado en una gran cantidad de estudios moleculares, es también una oda a la ciencia básica en un momento en el que valorar la ciencia es muy importante", dice. "El eventual éxito del tinte será una demostración de que la ciencia es el primer paso en el desarrollo de la base tecnológica de la sociedad". Para Bastos, entender cómo funcionan las cosas es fundamental para resolver los problemas que enfrenta la humanidad.
Descubra cómo el equipo del químico Erick Bastos, del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), logró crear un tinte natural con potencial de uso en la industria:
Proyectos: 1. Uso de disolventes verdes y sus mezclas en la optimización de procesos químicos (nº 14 / 22136-4); Proyecto Temático de Modalidad; El investigador responsable Omar Abou El Seoud (USP); Inversión R $ 2.695.151,81. 2. Betalaína: relaciones estructura-propiedad (nº 16 / 21445-9); Ayuda para la investigación del mecanismo de subvención - Regular; El investigador responsable Erick Leite Bastos (USP); Inversión R $ 203.438,61. 3. Caracterización fotofísica y potencial antiinflamatorio de las betalaínas (nº 19 / 06391-8); Ayuda para la investigación del mecanismo de subvención - Regular; El investigador responsable Erick Leite Bastos (USP); Inversión R $ 188.124,81. Artículo científico: FREITAS-DÖRR, BC et al . Un cromóforo azul sin metales derivado de pigmentos vegetales. Avances científicos. v. 6, eaaz0421. 3 de abr 2020.
Este texto fue publicado originalmente por Pesquisa FAPESP bajo la licencia Creative Commons CC-BY-NC-ND. Lea el original.
