Крошечные внешние структуры воскового покрытия черники придают ей синий цвет, как выяснили исследователи из Бристольского университета. Это относится ко многим фруктам одного цвета, включая чернослив, терн и ягоды можжевельника.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследователи показывают, почему черника имеет синий цвет, несмотря на темно-красный цвет пигментов в кожуре плода. Вместо этого их синий цвет обеспечивается слоем воска, который окружает плод и состоит из миниатюрных структур, рассеивающих синий и ультрафиолетовый свет. Это придает чернике синий цвет для людей и сине-ультрафиолетовом цвете для птиц. Хроматическое отражение сине-ультрафиолетового излучения возникает в результате взаимодействия случайно расположенных кристаллических структур эпикутикулярного воска со светом.
«Синий цвет черники нельзя «извлечь» путем раздавливания — потому что он не содержится в пигментированном соке, который можно выжать из плода. Вот почему мы знали, что в этом цвете должно быть что-то странное, объяснил Рокс Миддлтон, научный сотрудник Школы биологических наук Бристольского университета.
«Поэтому мы удалили воск и перекристаллизовали его на картоне, и при этом мы смогли создать совершенно новое сине-ультрафиолетовое покрытие».
Ультратонкий краситель имеет толщину около двух микрон, и хотя он менее отражающий, он заметно синего цвета и хорошо отражает УФ-излучение, что, возможно, открывает путь к новым методам окрашивания.
«Это показывает, что природа эволюционировала, чтобы использовать действительно изящный трюк — ультратонкий слой для важного красителя», — добавил исследователь.
Большинство растений покрыты тонким слоем воска, который выполняет множество функций, многие из которых ученые до сих пор не понимают. Они знают, что оно может быть очень эффективным в качестве гидрофобного самоочищающегося покрытия, но только сейчас они понимают, насколько важна структура для видимого окрашивания.
Осажденный воск. Фото: Rox Middleton.
Теперь команда планирует рассмотреть более простые способы воссоздания покрытия и его нанесения. Это может привести к созданию более устойчивой, биосовместимой и даже съедобной краски, отражающей ультрафиолет и синий свет.
Более того, эти покрытия могут иметь те же многочисленные функции, что и естественные биологические покрытия, защищающие растения.
«Было действительно интересно обнаружить неизвестный механизм окраски прямо у нас под носом, на популярных фруктах, которые мы выращиваем и едим постоянно».
«Было еще более захватывающе воспроизвести этот цвет, собрав воск и создав новое синее покрытие, которого никто раньше не видел».
«Встроить всю функциональность этого натурального воска в искусственно созданные материалы — это мечта».
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.
Источник: University of Bristol.
