Forscher enthüllen warum die Krebse rot werden

Quantentheorie gibt Antwort auf unverstandene Farbreaktion

Die Antwort auf die Frage, warum Krustentiere vor dem Kochen schwarzblau sind und nach dem Kochen leuchtend rot sind, haben holländische Forscher der Universität Leiden nun herausgefunden. Mithilfe einer Technologie namens Magnetresonanz-Spektroskopie konnten die Forscher um Francesco Buda nachweisen, dass es zwei Moleküle sind, die miteinander interferieren, berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature.

Zwei Proteine spielen bei der interessanten Farbveränderung eine Rolle: das Crustacyanin und das orangerote Karotin Astaxanthin. Die Tiere sehen in lebendigem Zustand schwarzblau aus, weil sich das Crustacyanin mit dem Astaxanthin verbindet und das ursprünglich rote Astaxanthin durch die Bindung seine Lichtabsorption verändert. Rote Pigmente absorbieren blaues und grünes Licht und reflektieren den roten Teil im Farbspektrum. Mit der Hitze beim Kochen verändert Crustacyanin seine Struktur, Astaxanthin-Pigmente fallen dann weg, weil sie nicht mehr am Crustacyanin andocken können. Dann sieht das Tier frisch rot aus.

Die Forscher haben gezeigt, dass Astaxanthin-Moleküle in den Crustacyanin-Proteinen in Paaren gruppiert sind, die einander in einer X-Form kreuzen. Diese Paarbildung, so zeigen die Berechnungen, interferieren miteinander. Das führt auch dazu, dass ihre Quantenenergiezustände sich verändern. Das ist auch der Grund, warum sich die Wellenlänge des absorbierten Lichts ändert. Dass es so lange gedauert hat, hinter die Lösung des Rätsels zu kommen, wundert Buda, obwohl er einräumt, dass die Technologie erst in den vergangenen Jahren dazu in der Lage gewesen ist. Die Erforschung von Astaxanthin hat aber auch für die Humanmedizin größte Wichtigkeit, denn das Protein ist ein hochwirksames Antioxidant, das in der Medizin als Lieferant für nicht-wasserlösliche Medikamente in Frage kommt. Untersuchungen haben gezeigt, dass Astaxanthin eine bis zu 550fach höhere Wirkung als Vitamin E hat, sowie eine zehnmal höhere als Beta-Karotin.