Naturlig blå madfarve får et miljøvenligt produktionsløft

Forskere har udviklet en miljøvenlig måde at øge produktionen og varmestabiliteten af ​​en naturlig blå farve.

Brugt i alt fra Smarties til gin, den blå farve, kendt som phycocyanin, eller spirulinaekstrakt, er meget efterspurgt som et alternativ til kunstige farvestoffer.

Phycocyanin produceres af en blågrøn alge kaldet Spirulina - den foretrukne kilde til naturlig blå på et hurtigt voksende marked for naturlige mad- og drikkefarvestoffer.

Forskere opdagede, at en nær slægtning til Spirulina kan konstrueres til at producere en varmestabil form af det lukrative blå pigment ved lave temperaturer, dermed gør det muligt for industrien at opskalere sin produktion.

Phycocyanin giver et naturligt alternativ til kunstige farvestoffer, som er upopulære blandt forbrugere og i stigende grad er blevet kritiseret for deres potentielle negative sundhedsvirkninger.

Dens strålende blå farve er også attraktiv for tekstilindustrien, og dets antioxidant- og anti-aldringsegenskaber er efterspurgt af den nutraceutiske og kosmetiske industri.

Imidlertid, phycocyanins brug er begrænset, fordi det er ustabilt ved de højere forarbejdningstemperaturer, der er almindelige i mange industrier.

For at tackle dette problem konstruerede forskere ved University of Edinburgh den blågrønne alge Synechocystis, en slægtning til Spirulina, at producere en mere varmestabil form af det blå pigment.

De opnåede dette ved at skifte Synechocystis' genetiske instruktioner til fremstilling af phycocyanin, med det fra en anden blågrøn alge, Thermosynechococcus elongatus, der trives ved høje temperaturer.

Disse blågrønne alger, kendt som termofile, findes i varme kilder og producerer en varmestabil form af pigmentet - men er vanskelige og energimæssigt dyrere at dyrke end Spirulina.

Power-parringen kombinerer Synechocystis's evne til at producere høje udbytter af phycocyanin ved lavere temperaturer med sin termofile fætters evne til at lave en varmetolerant form af pigmentet.

Fremskridtet tackler en vigtig flaskehals i opskalering af produktionen af ​​phycocyanin, giver industrien mulighed for at producere højere udbytter af denne varmestabile version af phycocyanin med lavere energiomkostninger.

Processen reducerer drastisk kuldioxid-emissionerne med anslået 791 tons - svarende til den årlige produktion af 171 benzindrevne biler.

Den globale efterspørgsel efter naturlig blå farve fortsætter med at opleve betydelig vækst, efterhånden som anvendelsen af ​​naturlige farvestoffer ekspanderer til nye markeder.

Forskerne arbejder med Allgo Biosciences, et nyligt dannet selskab af mangeårige industripartner Tantillus Synergy Limited og søsterselskab til ScotBio.

Allgo tackler problemer i den virkelige verden ved at udvikle biologi til at gå ud over de muligheder, der findes i naturen.

Dr. Alistair McCormick, Hovedforsker af undersøgelsen og læser i plantemolekylær fysiologi og syntetisk biologi fra University of Edinburgh, siger "det var spændende at vise, hvor kompatible disse pigmenter er mellem arter, der lever i helt forskellige økologiske nicher. Dette arbejde illustrerer godt, hvordan ingeniørbiologi kan bruges til at øge produktionen af ​​naturlige produkter og udvide deres anvendelse til nye industrier."

Dr. Grant Gale, Head of Operations hos Allgo Biosciences siger "vi er spændte på at udforske disse og andre innovative syntetiske biologiteknologier. Vi tror på, at bio-fremstilling er i sin vorden og har et enormt kommercielt potentiale i de kommende årtier. Vi er meget glade for at kunne fortsætte disse tætte samarbejder med internationalt anerkendte forskningsgrupper og institutioner."

Studiet, udgivet i Metabolisk ingeniørkommunikation , blev finansieret af UKRI, IBioIC og ScotBio.