ワイルドブルーワンダー：X

食品の場合、ナチュラルブルーは不機嫌になる傾向があります。

学名「フィコシアニン」を持つ楽しい食品着色料は、食品会社が切望する鮮やかな青色の色素を提供しますが、ソフトドリンクやスポーツ飲料に入れると不安定になる可能性があり、食料品店の棚の蛍光灯の下では色合いが失われます。

米国化学会誌で11月12日に発表された新しい研究によると、物理学とコーネル大学のシンクロトロンからの明るいX線ビームの助けを借りて、コーネル大学の食品科学者らはフィコシアニンの独特の挙動のレシピを発見し、それを安定化させる機会を得たという。ジャーナルBioMacromolecules。

「フィコシアニンは鮮やかな青色をしています」と農業生命科学部食品科学科食品化学・成分技術のヨングン・ジョー助教授アリレザ・アバスポラッド氏は語る。 「しかし、フィコシアニンを酸性飲料に入れたい場合、熱処理により青色がすぐに消えてしまいます。」

この研究「pH媒介集合-分解によるC-フィコシアニン光活性の調整」は、食品科学の博士課程学生であるYing Liによって執筆された。 リチャード・ギリラン、コーネル高エネルギーシンクロトロン源 (MacCHESS) の高分子 X 線科学のスタッフ科学者。 そしてアバスポラッド。

アバスポラッド氏によると、食品に青色を求めているほとんどの食品会社は合成食用色素を使用しているという。 フィコシアニンは、藻類由来のより栄養価の高い天然のタンパク質であり、スピルリナの主成分であり、健康食品店では主に粉末の形で販売されています。 食品科学者たちは、その色の特性とその仕組みを理解したいと考えていました。

食品科学と物理学が出会う。 研究者らは、コーネル高エネルギーシンクロトロン源（MacCHESS）の高分子回折施設と提携し、ビームライン上で小角X線散乱（SEC-SAXS）と組み合わせたサイズ排除クロマトグラフィーを使用した。

フィコシアニンは体液に入れられ、MacCHESS 研究室に持ち込まれました。 そこでは、強力なビームライン X 線が流体の小さな滴に照射されました。 小角 X 線散乱は、pH レベルに応じて分子鎖がさまざまな形状、折り畳み、集合体に変化することを示しました。

「つまり、pHが変化すると、フィコシアニン分子はさまざまな形で形成されるのです」とリー氏は語った。 「pHが上がると分子は結合し、pHが下がると分子は分解します。

「フィコシアニンに対する環境刺激を変えると、分子は光とどのように相互作用するかという点でその挙動を調節します」と彼女は言う。 「それはタンパク質の構造と色の安定性の関係です。」

環境の酸性度は本質的に、組み立てと分解の経路を媒介する可能性がある、とアバスポウラッド氏は述べた。 「X線散乱を通じて、タンパク質を観察し、そのモノマーがどのように組み立てられ、オリゴマーがどのように分解するかを観察することができました」と同氏は述べた。 それが青色が退色する根本的な原因です。

この研究は米国農務省（国立食品農業研究所）から資金提供を受けており、CHESSはニューヨーク州の国立科学財団、国立衛生研究所とその国立一般医学研究所から支援されています。

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