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用紫甘藍(lán)的花青素著色的冰淇淋 圖片來源：REBECCA ROBBINS

制造一種天然的藍(lán)色染料并不難：拿一顆紫甘藍(lán)，切成塊，煮沸，加入一些泡打粉，紫色湯就會變成亮藍(lán)色。幾十年來，研究人員一直在努力將這種天然藍(lán)色轉(zhuǎn)變成一種穩(wěn)定而豐富的顏色，一種可以給糖果、蘇打水或冰淇淋著色的天然色素。

近日，美國加州大學(xué)科學(xué)家找到了一種方法，可以成功提取紫甘藍(lán)的天然色素，這其中的關(guān)鍵就在于紫甘藍(lán)本身。相關(guān)研究結(jié)果日前發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。

未參與該研究的俄勒岡州立大學(xué)科瓦利斯分?；瘜W(xué)家Mas Subramanian認(rèn)為，這是一個重大進(jìn)步。2009年，Subramanian發(fā)現(xiàn)了一種新的藍(lán)色色素，但這種色素不能食用。他表示，藝術(shù)界也在尋找這樣的深藍(lán)色，而食品界則在尋找一種用于給冰淇淋、糖果著色的淺青色天然色素來源。

參與該研究的瑪氏箭牌公司高級首席科學(xué)家Rebecca Robbins表示：“藍(lán)色在很多產(chǎn)品上都可以使用，遠(yuǎn)比消費(fèi)者意識到的要多。”

食品工業(yè)主要依靠兩種合成染料制造藍(lán)色糖果、谷物和飲料：亮藍(lán)和靛藍(lán)?！氨M管這些方法效果很好，但消費(fèi)者一直在致力于推動去除食品中的合成成分?！奔又荽髮W(xué)戴維斯分校生物物理學(xué)家Pamela Denish說。

然而，用天然著色劑替代目前的染料是困難的，這在一定程度上緣于自然界中很少有天然的藍(lán)色。

“一種叫做花青素的色素，如紫甘藍(lán)中的花青素，可以產(chǎn)生藍(lán)色。但它們不穩(wěn)定，而且有很多紫色的暗調(diào)。”Denish指出，當(dāng)花青素與黃色混合形成綠色時，由于紫色加黃色會變成棕色，所以不會得到一個非常鮮艷的綠色。

巴西圣保羅大學(xué)化學(xué)家Erick Leite Bastos表示，任何新型藍(lán)色的“門檻”都很高，他正在研究從甜菜根中提取藍(lán)色染料?！俺耸翘烊坏模昝赖乃{(lán)色染料必須易于使用、食用安全、生產(chǎn)成本低，并且還要有一種人們喜歡的色調(diào)?！彼f。

在新研究中，Denish及其同事試圖讓花青素保持其真正的藍(lán)色。紫甘藍(lán)中的色素是不同分子的混合物，研究人員專注于一種特別有前景的分子——P2。將這種分子與鋁離子混合后，會形成3個P2分子的復(fù)合物，它們圍繞著一個鋁離子排列，就像車輪上的輻條一樣。這種復(fù)合物是一種更強(qiáng)、更穩(wěn)定的藍(lán)色。

然而，這只解決了部分問題。紫甘藍(lán)中只有約5%的花青素是P2，這使得形成復(fù)合物的過程非常低效。通過搜索酶數(shù)據(jù)庫，研究人員從細(xì)菌身上發(fā)現(xiàn)了一種酶，可以幫助將紫甘藍(lán)中其他的花青素轉(zhuǎn)化為P2。對酶進(jìn)行突變改良還能提升轉(zhuǎn)化效率，這使得紫甘藍(lán)中大約一半的花青素可以轉(zhuǎn)化為藍(lán)色的P2分子。

“染料提取過程中使用的酶最終都從產(chǎn)品中清除了，所以這種染料本身并沒有任何細(xì)菌或酶?！盌enish說。

新的藍(lán)色染料仍然面臨許多障礙。首先，產(chǎn)生這種染料需要付出很大努力：利用突變酶，研究人員只能從100克紫甘藍(lán)中提取大約75毫克的藍(lán)色染料。Bastos指出：“這種金屬復(fù)合物對人類食用是否安全還有待確定?！?辛雨)

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abe7871