龙虾是人们爱吃的珍馐美味,但却很少有人留意为什么龙虾煮了会变成红色。荷兰研究人员发现,交叉配对的虾青素分子发生干涉改变其光谱吸收范围是龙虾变色的关键。
化学家先前发现,龙虾被煮时,其虾壳中的虾青蛋白(也叫甲壳蓝蛋白)受热分解,释放出虾青素。虾青素是一种类胡萝卜素,能使煮后的龙虾呈现出红色
2002年,科学家发现嵌入在虾青蛋白中的虾青素分子以成对交叉成X形的方式排列存在。荷兰莱顿大学弗朗西斯科・布达及其同事在此基础上计算发现,虾青蛋白中成对存在的虾青素分子会发生干涉,就像相邻电线的电信号出现互相干扰一样。这种干涉改变了虾青素分子的量子能态,从而改变了它们所能吸收光的波长。
布达解释说,红色素吸收光谱中的蓝色和绿色部分,反射出红色光。当虾青素与虾青蛋白结合时,虾青素的吸收范围扩大到波长更长的部分 即吸收了红光 ,这意味着它吸收了大部分可见光,因而活龙虾呈现出蓝黑色。当龙虾被煮时,虾青素的光谱吸收范围变窄,使煮后的龙虾呈现红色。
科学家此前认为,是虾青蛋白分子扭曲了虾青素分子的形状,使其吸收范围跨越了整个可见光光谱。布达等人计算出的虾青素量子能态显示,分子形状的改变只能引起三分之一波长范围的移动,从而否定了这一理论。
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