19.02.2005 - Physik
Quantenmechanischer Effekt: Pigment ändert bei Erwärmung seine Farbe von Blau-Schwarz zu Rot
Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Leiden in den Niederlanden hat herausgefunden, wieso Hummer beim Kochen ihre Farbe ändern. Wie sich herausstellte, sind vor der Erwärmung die roten Farbpigmente paarweise in Proteinkäfigen gefangen. Dabei überkreuzen sie sich, und dies führt durch einen quantenmechanischen Effekt dazu, dass sie Licht über den gesamten sichtbaren Bereich hin absorbieren, so dass der Hummer blau-schwarz erscheint. Beim Kochen fallen die Käfige jedoch auseinander und setzen das rote Pigment frei, berichten die Forscher im Fachmagazin Journal of the American Chemical Society (Band 127, Seite 1438).
Die rote Farbe des gekochten Hummers wird durch ein unter dem Fachnamen Astaxanthin bekanntes Farbpigment hervorgerufen, das Licht im blauen und grünen Bereich des Spektrums absorbiert. Francesco Buda und seine Kollegen aus Leiden haben nun herausgefunden, wieso dieses Pigment in ungekochtem Hummer auch Licht längerer Wellenlängen absorbiert, so dass der Hummer schwarz erscheint.
Dies hängt damit zusammen, dass vor dem Kochen jeweils zwei Pigmentmoleküle in einem Proteinkäfig gefangen sind. Dabei überkreuzen sie sich, und die niederländischen Forscher haben nun mit Mitteln der Quantenmechanik berechnet, wie sich dies auf die Energieniveaus der Pigmentmoleküle auswirkt. Dabei stellte sich in der Tat heraus, dass sich durch die Überkreuzung die zentrale Absorptionslinie in den roten Bereich des Spektrums verschiebt.
Daher absorbieren die gefangenen Lichtmoleküle sowohl rotes als auch Licht kürzerer Wellenlängen und somit praktisch über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich hinweg. Derartige Proteinkomplexe sind nicht nur im Hummer am Werk, sondern zum Beispiel auch in den Sinneszellen der menschlichen Netzhaut, so die Forscher.
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