Астаксантин Многим известен желто-оранжевый растительный пигмент бета-каротин, ответственный за окраску корнеплода моркови, тыквы, ягод шиповника и др. Существует производное бета-каротина красного цвета под названием астаксантин, содержащий по одной оксо- и гидроксо-группе в каждом шестичленном кольце, который определяет цвет мяса лососевых рыб, панцирей ракообразных, некоторых птиц и водорослей. Интересно, что в панцирях раков и омаров астаксантин присутствует в виде сине-зеленого супрамолекулярного комплекса с белком, который разрушается при термической обработке (PNAS, 2002). Именно поэтому варка этих ракообразных придает им характерный ярко-красный цвет. Хотя точная структура этого супрамолекулярного комплекса до сих пор неизвестна, установлено, что взаимодействие осуществляется за счет водородных связей, причем, по всей вероятности, астаксантин находится в енолизованном (а, значит, отрицательно заряженном) состоянии (PCCP, 2015📕). При нагревании водородные связи разрушаются, и астаксантин высвобождается в виде нейтральной молекулы. Таким образом, наблюдаемое изменение окраски сродни поведению кислотно-основных индикаторов с той лишь разницей, что в случае астаксантина акцептором протонов выступает белок. Вдохновленные таким термически-индуцированным изменением цвета панцирей лобстеров, исследователи недавно предложили с помощью теплового воздействия частично разрушать сетку водородных связей в гидрогелях на основе поли(N-акрилоилсемикарбазида), вызывая агрегацию звеньев цепи и, как следствие, сильный красный сдвиг флуореценции (Nature Communications, 2024📕). Предложенный супрамолекулярный гидрогель с множественными водородными связями демонстрирует хорошую стабильность флуоресценции, механическую прочность и возможность 3D-печати для настраиваемой формы.