Tôm hùm sống dưới những dãy đá hoặc bùn, theo Anita Kim, trợ lý khoa học tại Thủy cung New England ở Boston cho biết. Tôm hùm dựa vào sắc tố màu xanh chuyên dụng của nó để hòa nhập vào môi trường, tránh bị phát hiện và trở thành mồi của cá tuyết và các loài cá săn mồi khác.
Tuy nhiên, bất kỳ người sành ăn tôm hùm nào cũng biết, những loài giáp xác này chuyển sang màu đỏ tươi khi chúng bị nấu chín. Vậy tại sao sự chuyển đổi màu sắc này lại xảy ra?
Các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu về sự thay đổi sắc tố này từ những năm 1870. Hơn một thế kỷ trôi qua trước khi hóa sinh được chú trọng.
Hóa ra, tôm hùm ngụy trang được là nhờ hai phân tử: Một loại protein có tên là crustacyanin và một caroten (một sắc tố chịu trách nhiệm cho màu sắc đỏ, vàng và cam) được gọi là astaxanthin.
Tôm hùm không thể tự sản sinh ra astaxanthin nên chúng có được nó là từ chế độ ăn. “Nó rất giống với beta-carotene”, Kim trao đổi với Live Science. “Chim hồng hạc ăn tôm chứa beta-carotene và chuyển sang màu hồng. Khi một con tôm hùm ăn astaxanthin, nó sẽ được hấp thụ vào cơ thể chúng”.
Nhưng đó không phải là một quá trình đơn giản. Astaxanthin có màu đỏ, nhưng nó lại biến tôm hùm sống thành màu xanh nhạt. Mãi đến năm 2002, các nhà nghiên cứu mới phát hiện ra rằng protein crustacyanin làm thay đổi màu sắc của sắc tố astaxanthin bằng cách xoắn vặn phân tử và thay đổi cách nó phản chiếu ánh sáng.
“Khi astaxanthin tự do, nó mang màu đỏ. Khi liên kết với crustacyanin, nó chuyển sang màu xanh”, Michele Cianci, nhà hóa sinh tại Đại học Bách khoa Marche ở Italia, giải thích. Ông từng là sinh viên tiến sĩ trong phòng thí nghiệm nơi các nhà nghiên cứu phát hiện ra hiện tượng này.
Khi tôm hùm tiếp xúc với môi trường nhiệt độ cao, dù là bị luộc hay nướng - crustacyanin sẽ tách ra khỏi astaxanthin, cho phép sắc tố quay lại hiển thị màu sắc thật của nó.
Khi tôm hùm bị làm nóng lên, các phân tử crustacyanin mất hình dạng và được sắp xếp lại theo nhiều cách khác nhau, ông Cianci cho biết. Sự thay đổi vật lý về hình dạng của protein có ảnh hưởng rõ rệt đến màu sắc của tôm hùm.
Nói 1 cách khác, “hãy tưởng tượng bạn đang cầm một dải cao su trong tay”, Cianci nói. “Bạn có thể tạo bất kỳ loại hình dạng nào bạn muốn”, giống như các phân tử crustacyanin có thể xoắn các astaxanthin.
“Khi bạn thả dây cao su ra, nó sẽ trở lại hình dạng của chính nó”, ông nói. Tương tự như vậy, khi crustacyanin được làm nóng, nó sẽ loại bỏ astaxanthin, cho phép sắc tố chuyển sang màu đỏ một lần nữa.
Các nhà khoa học đã hiểu rõ về mặt hóa học, nhưng họ vẫn không hoàn toàn hiểu được tính chất vật lý của việc crustacyanin có thể tạm thời đảo ngược sắc tố đỏ thành xanh như thế nào.
Một số nhóm nghiên cứu đang sử dụng một loạt các kỹ thuật để tìm ra cách crustacyanin và astaxanthin phối hợp với nhau để phản chiếu ra ánh sáng màu xanh.
“Tại sao astaxanthin có màu xanh khi nó liên kết với crustacyanin là 1 câu hỏi vẫn còn đang được nghiên cứu”, ông Cianci cho biết.