Чудеса биохимии: антицианы или почему изменяется цвет листьев, цветов и плодов

В одной старинной книге описан фокус с букетом тюльпанов. Вначале зритель видит вазу с алыми цветами, затем фокусник накрывает ее непрозрачным колпаком, а когда тот снимается, тюльпаны оказываются… синими! Секрет опыта – в антоцианах, окрашенных растительных гликозидах.

 Антоцианы – естественные природные пигменты, которые содержатся в растениях, придавая окраску от розовой, красной, оранжевой до фиолетовой, пурпурной и синей их плодам и листьям. Причем цвет растения зависит от степени кислотности среды клеток растения. А разгадка фокуса с тюльпанами в том, что в вазу, где они стояли, незаметно налили нашатырный спирт, обладающий щелочными свойствами. Он, испаряясь, проник в ткани растений, воздействовал на антоцианы, и цвет лепестков изменились с красного на синий.

Можно и самому провести нехитрый опыт. Возьмите лист белой бумаги, потрите его лепестками цветков или соком плодов так, чтобы осталось пятно. Капните лимонным соком или другой какой-либо кислотой на край пятна, и вы увидите, что оно стало ярко-розовым. А капля щелочи на другой край листа вызовет появление синего цвета с зеленоватым оттенком. Антоцианы чутко реагируют на кислотность!

А в природе изменения окраски лепестков происходят без какого-то либо нашего участия. Всем известно, что у медуницы молодые цветки имеют розовый оттенок, а старые постепенно становятся синими. У сиреневых и фиолетовых сортов флоксов оттенок окраски лепестков меняется в течение суток. Дело здесь также в изменении кислотности. Днем клеточный сок более кислый, и проявляется розоватый оттенок, а к вечеру среда становится более щелочной, и окраска приобретает холодные, синие тона. Осеннее изменение цвета листьев на красную и пурпурную также связано с разрушением хлорофилла, который зачастую маскирует присутствие антоцианов.

Растительные пигменты содержатся как в генеративных органах (цветках, пыльце) растений, так и в вегетативных (стеблях, листьях, корнях), а также в плодах и семенах. Очень редко встречается накапливание антоцианов в корнях, но если это происходит, то появляется, например, такая редкость как темно-фиолетовый, почти черный сорт моркови или картофеля.

На сегодня открыто и описано более 500 антоциановых соединений, и число их постоянно увеличивается. Характерная особенность их химического строения - С15-углеродный скелет — два бензольных кольца А и В, соединенные С3-фрагментом, который с атомом кислорода образует γ-пироновое кольцо (С-кольцо, рис. 3). При этом от других флавоноидных соединений антоцианы отличаются наличием положительного заряда и двойной связи в С-кольце.

Для чего же растениям нужны антоцианы? Ну, во-первых, для привлечения насекомых-опылителей и животных, которые распространяют плоды. Во-вторых, антоцианы, поглощая заметную часть солнечной энергии, служат растению защитой от ультрафиолетовых лучей. Если подняться в горы на большую высоту, то можно заметить, что голубая окраска у цветов, растущих на равнине, сменится выше в горах на темно-синюю.

Учеными замечено – антоцианы могут присутствовать в клетках постоянно, появляться в какой-то период роста и развития растения или вырабатываются под воздействием стресса. Последнее обстоятельство навело ученых на мысль, что антоцианы нужны не только для того, чтобы яркой окраской привлекать насекомых-опылителей и распространителей семян, но и для борьбы с различными типами стрессов.

Например, антоцианы, по-видимому, служат растениям для защиты от негативного действия тяжелых металлов, образуя с ними прочные комплексы. В качестве примера обычно приводят широко известную историю о розовой гортензии, которая на кислых почвах может изменить цвет на синий.

Казалось бы, в кислой среде розовая окраска должна проявляться сильнее. Однако в этом случае повышается растворимость ионов металлов, в основном, алюминия. Токсичный алюминий поглощается растением, и локализуется вместе с антоцианами, образуя сложные соединения. По этой причине происходит изменение окраски.

Поэтому чтобы получить голубые гортензии, розовые сорта поливают раствором алюмокалиевых квасцов. Однако с этой процедурой следует быть особенно осторожным, так как превышение дозы может привести к гибели растения.

Таким образом, синтез антоцианов растениями, действительно, связан с разнообразными стрессами, хотя их защитные механизмы еще до конца не изучены.

Зато не вызывает никаких сомнений значение антицианов для организма человека.

Так, ежедневная доза приема этих веществ должна составлять не менее 15-20мг, а в дни болезни – не менее 30 мг!

Особенно важно потреблять антицианы для поддержки иммунитета, они способны подавлять рост вредных бактерий и справляться с инфекциями. Антицианы защищают нас от онкологии тех, и рекомендованы тем, кто регулярно контактирует с ионизирующим излучением, вч-токами или живет в регионах с большой солнечной радиацией.

Антоцианы, биологически похожие на витамин Р, оказывают противоотечное действие, укрепляют стенки сосудов и снижают ломкость капилляров, укрепляют соединительные ткани волокон и клеток, и очень полезны для зрения в наше время компьютеров и электронных гаджетов.   

Эти чудо-вещества содержатся в кожице ягод и плодов с темно-фиолетовой окраской, таких как ежевика, черника, ирга, бузина, клюква, голубика, темная вишня. Достаточно много антоцианов в темных сортах винограда и в красном вине.