Является ли лаванда естественно фиолетовой?

Цвет лаванды обусловлен в первую очередь антоциановыми пигментами в цветках. Антоцианы — это водорастворимые вакуолярные пигменты, которые могут казаться красными, фиолетовыми или синими в зависимости от pH. Они относятся к родительскому классу молекул, называемых флавоноидами, синтезируемых в растениях через фенилпропаноидный путь.

Что делает лаванду фиолетовой?

Фиолетовый цвет цветков лаванды обусловлен антоциановыми пигментами. Антоцианы — это тип флавоноидов, которые представляют собой соединения, вырабатываемые растениями через фенилпропаноидный путь метаболизма. Существует более 500 встречающихся в природе антоцианов, которые обеспечивают насыщенные синие, пурпурные и красные оттенки многих фруктов, овощей и цветов.

В частности, антоцианы, отвечающие за фиолетовый цвет лаванды:

  • Цианидин
  • Пеонидин
  • Дельфинидин
  • Петунидин
  • Мальвидин

Относительные концентрации этих пигментов определяют точный оттенок фиолетового цвета. Например, большее количество мальвидина приводит к более синему фиолетовому цвету.

В цветках лаванды антоцианы присутствуют в основном в верхнем эпидермальном слое. Они кажутся фиолетовыми из-за их взаимодействия с другими пигментами в клетках лепестков и вакуолярным pH.

Почему антоцианы делают цветы фиолетовыми?

Антоцианы кажутся фиолетовыми, красными или синими в зависимости от их молекулярной структуры и pH вакуолей (отделений растительной клетки), где они хранятся. Вот краткое объяснение этого:

  • Молекула антоциана состоит из ароматического кольца, связанного с положительно заряженным ионом оксония. Это делает молекулу окрашенной.
  • В зависимости от pH ион оксония может потерять протон и стать нейтральным. Это вызывает изменение цвета с красного на фиолетовый и синий.
  • Более кислые вакуоли (более низкий pH) заставляют антоцианы казаться более красными. Более щелочные вакуоли (более высокий pH) заставляют их выглядеть синими.
  • Растительные клетки активно поддерживают pH вакуолей для тонкой настройки цвета антоцианов.

Итак, вкратце, молекулярная структура взаимодействует с pH вакуолей, определяя видимый цвет антоцианов. Цветки лаванды содержат антоцианы, стабилизированные в слабощелочных вакуолях, что делает их фиолетовыми.

Все ли виды лаванды имеют фиолетовые цветы?

Наиболее распространенные виды лаванды, выращиваемые в декоративных целях или для производства масла, имеют характерные фиолетовые цветы. К ним относятся:

Виды лаванды Цвет цветка
Лаванда английская (Lavandula angustifolia) Фиолетовый
Лаванда французская (Lavandula dentata) Фиолетовый
Лаванда испанская (Lavandula stoechas) Фиолетовый
Лаванда португальская (Lavandula latifolia) Фиолетовый

Однако известно более 39 виды в пределах рода Lavandula. Некоторые менее распространенные сорта имеют другие естественные цвета цветков, такие как:

  • Lavandula viridis – зеленовато-желтый
  • Lavandula lanata – серовато-голубой
  • Lavandula multifida – белый

Так что в природе не все виды лаванды фиолетовые. Но наиболее широко выращиваемые виды с ароматными цветками, производящими масло, имеют естественный фиолетовый цвет из-за содержания в них антоцианов.

Можно ли изменить цвет цветков лаванды?

Поскольку пигменты, отвечающие за фиолетовый оттенок лаванды, являются антоцианами, изменение их содержания или стабильности может изменить цвет.

Некоторые способы преднамеренного изменения цвета цветков лаванды включают:

  • Селекция — скрещивание светлоокрашенных видов с фиолетовыми разновидностями.
  • Генетическая модификация — вставка или подавление генов, влияющих на синтез антоцианов.
  • Кислотно-щелочная обработка — увеличение вакуолярного pH с помощью оснований делает цветы более синими.
  • Условия освещения — избыток солнечного света разрушает антоцианы, вызывая более светлый цвет.
  • Водный стресс — обезвоживание разрушает антоцианы, вызывая более светлый цвет.

Однако даже при генетических или экологических манипуляциях цветы лаванды обычно остаются в диапазоне фиолетового, синего или розового цвета из-за присущего им содержания антоцианов.

Почему антоцианы фиолетовые?

Антоцианы кажутся красными, фиолетовыми или синими в зависимости от условий pH, в которых находится молекула. Вот более подробный ответ на вопрос:

  • Молекула антоциана состоит из ароматического кольца, связанного с положительно заряженным ионом оксония.
  • В кислых условиях ион оксония сохраняет свой протон, что приводит к красному цвету.
  • В щелочных условиях оксоний теряет свой протон и становится нейтральным, что приводит к более синему цвету.
  • В промежутке между кислотными и щелочными условиями частично положительный заряд вызывает фиолетовый цвет.
  • Клетки активно контролируют вакуолярный pH для точной настройки цвета антоциана.

Например, наиболее распространенным антоцианом в цветках лаванды является мальвидин. Его ароматическая кольцевая структура взаимодействует с условиями клетки, делая его фиолетовым.

Итак, вкратце, антоцианы отражают красный, фиолетовый или синий свет, потому что их молекулярный заряд зависит от pH. Оптимальные условия в вакуолях лаванды заставляют антоцианы выглядеть фиолетовыми.

Как лаванда может быть естественно фиолетовой, если другие виды имеют другие цвета?

Знаменитый фиолетовый цвет лаванды обусловлен ее врожденным составом антоцианов и вакуолярным pH-средой:

  • Популярные виды лаванды содержат пять основных антоцианов: цианидин, пеонидин, дельфинидин, петунидин и мальвидин.
  • Слегка щелочной pH вакуолей цветочных клеток лаванды заставляет эти пигменты выглядеть фиолетовыми.
  • Селекционеры отбирают глубокие фиолетовые оттенки при создании декоративных сортов лаванды.
  • Другие виды лаванды с другими антоцианами или вакуолярными условиями выглядят зелеными, серыми или белыми вместо фиолетовых.

Так что хорошо известные лаванды от Lavandula angustifolia, Lavandula dentata, Lavandula stoechas и Lavandula latifolia имеют естественный фиолетовый цвет из-за содержания антоцианов и клеточной среды, а не из-за красителей, искусственного разведения или генетической модификации.

Их характерный цвет цветков является неотъемлемым результатом флавоноидов, синтезируемых через их фенилпропаноидный путь и сохраняющихся в вакуолях цветка.

Можно ли вывести лаванду без антоцианов?

Маловероятно, что вид лаванды можно вывести так, чтобы он производил цветы, полностью лишенные антоцианов, путем обычного скрещивания.

Вот почему:

  • Синтез антоцианов контролируется несколькими генами, распределенными по хромосомам лаванды.
  • Полное устранение антоцианов потребовало бы блокирования нескольких этапов в фенилпропаноидном пути.
  • Цветы служат для привлечения опылителей, поэтому цвет эволюционно выгодно.
  • Неизвестны естественные мутации лаванды, полностью лишенные антоцианов.

Единственный на данный момент способ потенциального создания цветов лаванды без антоцианов — это использование передовых биотехнологических методов, таких как:

  • Целенаправленное редактирование генома для отключения генов синтеза антоцианов
  • Вставка генов подавления для блокирования производства антоцианов
  • Разработка альтернативных пигментных путей, таких как каротиноиды

Однако ГМ-лаванда недоступна для продажи. Поэтому, говоря практически, даже белые сорта лаванды сохраняют некоторые низкие уровни антоцианов для создания бледной окраски.

Производят ли фиолетовые сорта больше эфирного масла?

Прямой связи между цветом цветка и содержанием эфирного масла в лаванде нет. Фиолетовые сорта не обязательно производят больше масла, чем виды с белыми или розовыми цветками.

Факторы, влияющие на выход эфирного масла лаванды, включают:

  • Генетика вида/сорта
  • Условия выращивания — почва, вода, солнечный свет
  • Время сбора урожая
  • Метод экстракции

Цвет цветка зависит от содержания антоцианов, локализованных в лепестках. Однако эфирные масла лаванды синтезируются и хранятся в железистых трихомах на листьях и стеблях.

Таким образом, хотя вариация цвета цветка может указывать на селекционные линии, она не напрямую связана с производительностью масла. Правильно выращенные сорта любого естественного цвета цветка могут производить обильное количество масла.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что культовый фиолетовый цвет цветков лаванды обусловлен антоциановыми пигментами, синтезируемыми через фенилпропаноидный путь растения. Ароматическая структура молекул антоциана взаимодействует со слабощелочной средой pH вакуолей, становясь фиолетовой. Этот цвет является естественным продуктом генетики и биохимии лаванды, а не искусственными красителями или селекционными модификациями. В то время как другие виды могут иметь другие оттенки, обычные декоративные и кулинарные лаванды всегда будут сияющими фиолетовыми!