Le colorant obtenu à partir de la betterave a un potentiel d'utilisation dans l'industrie

BeetBlue pourrait être une alternative naturelle aux colorants industriels

Pigment de betterave

Image: Erick Bastos / IQ-USP

La couleur bleue est abondante dans le ciel et dans les eaux, mais pas parmi les organismes vivants. Chez les oiseaux, c'est le résultat de la façon dont les plumes filtrent la lumière blanche et réfléchissent la lumière bleue, et non à cause de la présence de pigment. Parmi les minéraux, les pigments bleus contiennent souvent des métaux qui peuvent être toxiques. Chez les plantes, c'est une couleur encore plus rare. Les hortensias produisent des pigments appelés anthocyanes (fleur bleue, en grec), qui se lient aux métaux et peignent les fleurs en bleu, mais se dégradent une fois extraits de la plante. L'indigo, extrait de plantes du genre Indigofera et utilisé pour teindre les vêtements, est l'un des rares colorants d'origine naturelle adaptés à un usage industriel. Une alternative a été présentée aujourd'hui (3/4) dans un article du magazine Science Advances : BeetBlue.

«Nous avons créé un nouveau colorant bleu à partir du pigment de betterave, une matière première non toxique et renouvelable», explique le chimiste Erick Bastos, de l'Institut de chimie de l'Université de São Paulo (IQ-USP). Le pigment teint le papier, le coton, les fils de soie, les cheveux, le yaourt, entre autres matériaux. BeetBlue a été produit à partir de la bétanine, un pigment rouge qui est abondant dans les betteraves et que l'on trouve en moindre quantité également dans le rose de printemps, dans la pitaia et l'amarante. La couleur apparaît parce que le pigment réfléchit la lumière rouge lorsqu'il est éclairé par une lumière blanche. «Lors d'un entretien avec la biochimiste Barbara Freitas-Dörr, alors doctorante, nous nous sommes rendu compte que la structure de la bétanine pouvait être modifiée pour obtenir une nouvelle molécule bleue. Cela a fonctionné la première fois », dit Bastos.

«La réaction est simple», dit Bastos. "Tout d'abord, nous avons purifié la béthanine parce que le jus de betterave contient un nombre infini de molécules." Ensuite, il est nécessaire de décomposer la bétanine pour produire l'acide bitalamique, une réaction à très faible rendement. Ensuite, une réaction chimique qui dure quelques secondes transforme l'acide bétalamique en BeetBlue ( voir infographie ).

«Le travail a utilisé une stratégie synthétique élégante et efficace pour produire un colorant bleu à partir d'un pigment naturel», explique la chimiste Adriana Rossi, de l'Institut de chimie d'Unicamp, qui n'a pas participé à l'étude. "Le composé est stable même avec des variations d'acidité, contrairement aux anthocyanes et aux bétalaïnes, une classe de substances dans laquelle la bétanine est incluse." Le chercheur souligne que, contrairement aux pigments naturels, BeetBlue ne contient pas de métaux dans sa structure, ce qui rend normalement les colorants synthétiques toxiques. Les métaux présents dans les anthocyanes sont également très réactifs et changent donc de couleur.

Pour vérifier si BeetBlule est toxique ou provoque des mutations de l'ADN, l'équipe de l'USP a effectué des tests sur des cellules hépatiques humaines, des cellules de la rétine et du poisson zèbre ( Danio rerio ), normalement appelé paulistinha au Brésil. Les tests n'ont pas détecté d'effets, mais sont insuffisants pour déterminer que la substance est sans danger pour la consommation humaine. Cela nécessite des tests plus complexes et coûteux.

Le chercheur a renoncé à déposer un brevet sur BeetBlue. «Ce travail, basé sur de nombreuses études moléculaires, est également une ode à la science fondamentale à un moment où la valorisation de la science est très importante», dit-il. "Le succès éventuel du colorant sera une démonstration que la science est la première étape dans le développement de la base technologique de la société." Pour Bastos, comprendre comment les choses fonctionnent est fondamental pour résoudre les problèmes auxquels l'humanité est confrontée.

Découvrez comment l'équipe du chimiste Erick Bastos, de l'Institut de chimie de l'Université de São Paulo (IQ-USP), a réussi à créer un colorant naturel ayant un potentiel d'utilisation dans l'industrie:


Projets: 1. Utilisation de solvants verts et de leurs mélanges dans l'optimisation des procédés chimiques (n ° 14 / 22136-4); Projet thématique de modalité; Chercheur responsable Omar Abou El Seoud (USP); Investissement 2695151,81 R $. 2. Betalaína: relations structure-propriété (n ° 16 / 21445-9); Aide à la recherche sur le mécanisme de subvention - régulière; Chercheur responsable Erick Leite Bastos (USP); Investissement 203 438,61 R $. 3. Caractérisation photophysique et potentiel anti-inflammatoire des bétalaïnes (nº 19 / 06391-8); Aide à la recherche sur le mécanisme de subvention - régulière; Chercheur responsable Erick Leite Bastos (USP); Investissement R $ 188.124.81. Article scientifique: FREITAS-DÖRR, BC et al . Un chromophore bleu sans métal dérivé de pigments végétaux. Progrès scientifiques. v. 6, eaaz0421. 3 avr 2020.
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