Аминокислоты в поляризованном свете

Это не абстрактная живопись, а фотография кристаллов двух аминокислот — L-глутамина и бета-аланина (см. ?-Alanine). Снимок попал в Топ-20 престижного международного конкурса микрофотографии Nikon Small World 2020.

Автор снимка, американский фотограф Джастин Цолль, присылает на конкурс свои фотографии аминокислот уже три года, а на его персональном сайте таких снимков еще больше. Каждый из них изумительно красив и не похож на другие цветом, формой или настроением — хотя это каждый раз всё те же две аминокислоты! Цолль не ученый, для него эти микрофотографии — искусство, а также источник средств к существованию: он продает постеры со своими произведениями. Для своих работ фотограф перепробовал практически все доступные субстанции, включая соль и сахар. Кроме смеси L-глутамина и бета-аланина его фаворитом какое-то время был ментол (см. фото 1, фото 2 и фото 3).

Еще два снимка кристаллов L-глутамина и бета-аланина работы Джастина Цолля. фото с сайта justinzoll.com

Чтобы сотворить такие шедевры, Джастин сначала растворяет аминокислоты в воде с этиловым спиртом высокой степени очистки (фактически, в водке). Получившуюся смесь он наносит на предметные стекла, которые затем высушивает, нагревая. Каждый раз приходится отсмотреть множество препаратов, чтобы выбрать среди них фотогеничный. Когда препарат выбран, фотограф делает несколько десятков снимков разных его участков, из которых потом собирает панораму — для максимальной детализации. Снимки делаются с 40-кратным увеличением, которое дает окуляр микроскопа Olympus BH2 и объектив фотокамеры.

Цветовая палитра снимков — результат использования поляризационных фильтров. Один из фильтров ставится перед источником света, второй — перед линзой фотоаппарата. Кристаллы аминокислот оптически анизотропны, скорость световых лучей, идущих по разным направлениям внутри кристалла, различна, что приводит к двойному лучепреломлению (см. картинку дня Двойное лучепреломление). Поэтому при такой двойной поляризации света возникает яркая и разнообразная интерференционная окраска (подробнее о том, как это происходит, см. в картинке дня Оливин в поляризованном свете). Сами по себе кристаллы как L-глутамина, так и бета-аланина бесцветны.

Примеры изображений кристаллов разных веществ. Слева направо: нафталин, ментол, ферромагнитная жидкость. фото с сайта justinzoll.com

Осталось сказать несколько слов про сами аминокислоты. L-глутамин — встречающаяся в природе (в отличие от ее зеркального D-изомера) форма глутамина. Эта аминокислота не является незаменимой, то есть синтезируется в нашем организме в достаточном количестве; она участвует во множестве процессов, включая синтез углеводов и нуклеиновых кислот, работу иммунной системы и передачу нервных сигналов. Бета-аланин тоже синтезируется в нашем организме и является предшественником карнозина — естественного антиоксиданта, повышающего выносливость мышц. Кроме мышц его много также в тканях головного мозга.

фото © Justin Zoll с сайта nikonsmallworld.com. Увеличение 40x.

Олег Соколенко