Garnelen von israelischen Forschern als potenzieller natürlicher Weißmacher entdeckt

Forscher der Ben-Gurion-Universität haben herausgefunden, dass die pazifische Putzergarnele als Alternative zu Substanzen wie Titandioxid und Zinkoxid dienen könnte, die häufig als Bleichmittel in Lebensmitteln, Kosmetika und Farben verwendet werden

Forscher der Ben-Gurion-Universität in Israel haben herausgefunden, dass Garnelen möglicherweise als Weißmacher in Lebensmitteln, Schönheitsprodukten und Farben dienen könnten. Die pazifische Putzergarnelenart, die für ihre weißen Reflektoren bekannt ist, bietet eine natürliche Alternative zu Substanzen wie Titandioxid und Zinkoxid.

Titandioxid und Zinkoxid werden häufig verwendet. Insbesondere Titandioxid wird wegen seines hellen, weißen Pigments und seiner Fähigkeit, die Opazität und Helligkeit von Produkten zu verbessern, sehr geschätzt. Trotz ihrer weit verbreiteten Verwendung bestehen jedoch gesundheitliche Bedenken, insbesondere im Zusammenhang mit Titandioxid, das zum Bleichen von Produkten wie Mehl in massenproduziertem Weißbrot verwendet wird. Im Jahr 2020 hat die Europäische Union die Verwendung dieses Stoffes in Lebensmitteln aufgrund möglicher krebserregender Risiken verboten. Zinkoxid wurde auch auf seine möglichen gesundheitlichen Auswirkungen untersucht.

Die Pazifische Putzergarnele (Lysmata amboinensis) ist eine Garnelenart, die in den warmen tropischen Gewässern des Pazifischen Ozeans vorkommt. Diese Garnelen sind für ihre leuchtende Farbenpracht und ihre symbiotische Beziehung zu anderen Meerestieren bekannt und spielen eine entscheidende Rolle in ihrem Ökosystem. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Parasiten und abgestorbene Haut von Fischen zu „säubern“, die ihre „Reinigungsstationen“ besuchen.

Forscher der Universität stießen bei der Untersuchung biogener Kristalle auf die mögliche Verwendung der Garnele. „Wir nennen es gerne eine Mischung aus Strategie und Zufall“, sagte Forscherin Tali Lemcoff gegenüber The Media Line. „Wir untersuchen biogene Kristalle, die von verschiedenen Tieren produziert werden, mit dem Ziel, neue Kristalltypen zu entdecken. Das war die ursprüngliche Motivation für dieses Projekt.“

Wir nennen es gerne eine Mischung aus Strategie und Zufall

Eine alte Arbeit von Professor Rolf Elofsson und Tiit Kauri aus dem Jahr 1971 deutete darauf hin, dass Kristalle in einer anderen Garnelenart vorkommen könnten. Lemcoffs Team untersuchte mehrere Arten, bevor es die Kristalle in der Putzergarnele fand. Die Forscher bemerkten leuchtende Farben bei den Garnelen, die eher auf eine Strukturfarbe als auf eine pigmentbasierte Farbe hindeuteten.

„Im Fall der Putzergarnelen war es eine Kombination aus Beweisen aus der alten Literatur über eine andere Art und den sehr leuchtenden Farben, die uns dazu veranlasste, das Material zu untersuchen, aus dem sie besteht“, sagte Lemcoff. „Wir suchen nicht nach Bleichmitteln, sondern nach Materialien/Farben, die aus organischen biogenen Kristallen bestehen, und in diesem Fall ist es zufällig sehr strahlend weiß.“

Weiße Zellen im Schwanz einer Garnele. (Ben-Gurion-Universität)

Es ist zwar ein außergewöhnlich weißes Material, aber es wird von einem Organismus hergestellt. Wir haben keine Ahnung, wie sie es herstellen; Uns fehlt auch die Fähigkeit, es selbst zu reproduzieren.

Dr. Benjamin Palmer, der das Projekt leitete, blieb hinsichtlich der möglichen Auswirkungen vorsichtig. „Es ist zwar ein außergewöhnlich weißes Material, aber es wird von einem Organismus hergestellt. Wir haben keine Ahnung, wie sie es herstellen; uns fehlt auch die Fähigkeit, es selbst zu reproduzieren. Außerdem sind wir uns nicht sicher, ob es kommerziell realisierbar ist“, sagt er sagte The Media Line.

Dr. Ben Palmer (Dani Machlis/Ben-Gurion-Universität)

Die Entdeckung erfolgte über einen Projektzeitraum von etwa 18 Monaten. Während Dr. Palmer hinsichtlich der möglichen kommerziellen Anwendungen vorsichtig war, erläuterte Lemcoff, was die wissenschaftlichen Erkenntnisse bedeuten könnten: „Wir haben herausgefunden, dass eine bestimmte optische Eigenschaft (Doppelbrechung) der Nanokügelchen in den Garnelen es ihnen ermöglicht, Licht viel effizienter zu streuen als bekannte synthetische Materialien.“ . Dies könnte zur Produktion effizienterer weißer Materialien führen – dünner, heller und mit weniger Materialverbrauch. Eine Kommerzialisierung ist jedoch immer noch rein hypothetisch.“

Doppelbrechung oder Doppelbrechung ist eine optische Eigenschaft, bei der sich ein Lichtstrahl in zwei Strahlen aufspaltet, wenn er bestimmte Arten von Materialien wie Calcitkristalle und einige Polymere durchdringt. Jeder der geteilten Strahlen nimmt einen etwas anderen Weg, und dies kann zu interessanten und nützlichen optischen Phänomenen führen. Der Grad der Doppelbrechung kann durch die molekulare Struktur einer Substanz oder eines Materials beeinflusst werden.

Sowohl Lemcoff als auch Palmer bekräftigen, dass mögliche kommerzielle Anwendungen für den aus Garnelen gewonnenen Weißmacher weiterhin Spekulation bleiben. Der Weg zur Synthese und Nachahmung dieser effizienten Nanokügelchen mit Doppelbrechung muss noch beschritten werden.