Studiu inedit efectuat de specialiştii unei universităţi din România. Cercetătorii UBB au descoperit originea culorii albastre a unor specii de crabi

Rezultatele acestor cercetări ample au fost publicate de curând în jurnalul academic Scientific Reports, în care apar o serie de detalii despre acest studiu.

O echipă de cercetare condusă de profesorul Simona Cîntă Pînzaru, incluzând cercetători de la Departamentul de Fizică Biomoleculară, Geologie şi Biologie din UBB şi de la Universitatea din Dubrovnik, Croaţia au utilizat technici şi măsurători sofisticate şi ultrasensibile pentru a clarifica o problema controversată în literatură de specialitate, mai precis explicarea ştiinţifică a originii culorii albastre a cuticulei anumitor specii de crustacee.

Rezultatele acestor cercetări au fost publicate recent în jurnalul academic Scientific Reports.

Unele studii anterioare au sugerat că două elemente, stronţiul şi bromul, ar fi responsabile prin mecanisme diferite, de generarea culorii albastre, şi că pigmentul din crabul albastru este de fapt roşu. Pe de altă parte, exemplul homarului albastru, o apariţie rară în lumea vieţuitoarelor acvatice, a certificat că o proteină şi o moleculă de pigment roşu, un carotenoid (astaxantin), se combină pentru a forma un complex caroteno-proteic de culoare albastră, numit crustaceanin, conferind homarului culoarea albastră. 

Care este noutatea

Elementul de noutate care nu a mai fost studiat pană acum este faptul că în crabul albastru, o specie de crab de origine atlantică, invazivă în Europa, coexistă atât culoarea albastră, cât şi cea roşie. Asfel, femela de crab albastru are cleşti roşii iar masculii sunt complet albaştri, aspect ce determină împerecherea şi succesul speciei.

Studiul şi-a propus să identifice pigmenţi cu valoare economică importantă, generaţi prin deşeurile biominerale rezultate din exploatarea industrială a crustaceelor, căutând prin metode specifice pigmenţii din cuticula crabului albastru (Callinectes sapidus). Utilizând tehnici bazate pe împrăştierea inelastică a luminii laser (tehnici spectroscopice Raman) de către aceste biomateriale colorate, s-a descoperit că, utilizând un laser verde, se detectează selectiv un singur pigment (astaxanthin), iar utilizând un laser roşu se detectează alt pigment (caroteno-proteic) în acelaşi punct al cuticulei crabului. Aceste rezultate intrigante au determinat autorii să continue studii complexe pentru a explică, localiza şi detecta simultan cei doi pigmenţi. Surprinzător a fost faptul că aceiaşi pigmenţi au fost detectaţi şi într-un crab comun (crabul verde, C. Aestuarii), deşi culoarea acestuia nu pare albastră. 

Rezultatele investigaţiilor au condus la descoperirea unor porozităţi specifice în fiecare structură a cuticulei colorate, prin care lumina se propagă greu şi produce efecte complexe, care contribuie la apariţia vizuală a ceea ce vedem “albastru” sau “roşu”, împreună cu pigmenţii co-existenţi.

Ca orice crab, rac, sau homar, şi crabul albastru atunci când este supus la temperaturi înalte (spre exemplu, gătit), devine roşu, datorită eliberării pigmentului din complexul caroteno-proteic. Mai mult, încercarea de extracţie în solvenţi organici a pigmentului albastru, generează o soluţie “roşie”, adică se poate extrage doar pigmentul liber. Coroborând rezultatele, autorii au demonstrat coexistenţa a doi pigmenţi, precum şi o contribuţie structurală la culoare naturală a cuticulei.

Poroziatea specifică fiecărei culori deschide aplicaţii deosebit de atractive în domenii diverse, aceste materiale nefiind deocamdată sintetizabile în laborator datorită complexităţii lor. Ele pot acumula şi elibera lent soluţii, fiind atractive pentru noi formulări farmaceutice sau noi biostimulanţi sau fertilizatori în agricultură, în regenerarea solurilor, în industria alimentară, sau aplicaţii tehnologice avansate, în domeniul senzorilor şi materialelor inteligente. Sub acest aspect, valorizarea reziduurilor acvatice pe bază de cunoaştere ştiinţifică avansată pune bazele bioeconomiei albastre, pentru dezvoltare economică sustenabilă.

Articolul complet poate fi accesat la aici.