Растения — индикаторы

Окраска растений зависит от наличия в их тканях определённых пигментов — хлорофиллов, каротиноидов, антоцианов. Хлорофилл определяет зелёную окраску листьев. Без этого изумрудного пигмента невозможна жизнь на планете, так как он осуществляет фотосинтез. Спутниками хлорофилла являются каротиноиды, которые определяют жёлтое, оранжевое и красное окрашивание. Так, жёлтые зёрна кукурузы, оранжевая кожура мандарина, красные плоды шиповника своей окраской обязаны каротиноидам. Третья группа пигментов — антоцианы, которые определяют практически все краски растений — от оранжевой и красной до синей. Для нас антоцианы интересны тем, что они являются индикаторами на изменение кислотности среды. Кроме того, антоцианы обладают лечебными свойствами и представляют ценность в качестве пищевых красителей.

Основными и самыми распространёнными антоцианами являются пеларгонидин, цианидин и дельфинидин. В растениях они находятся в виде гликозидов, т. е. соединены с различными сахарами. Красный пеларгонидин содержится в цветках герани (Geranium roseum), георгин (Dahlia pinnata), плодах земляники (Fragaria ananassa),

корнеплодах редиса (Raphanus sativus). Малиновый цианидин находится в листьях бука (Fagus silvatica «Purpurea»), цветках тюльпанов (Tulipa x hybrida), васильков (Centaurea cyanus), плодах чёрной смородины (Ribes nigra

), ежевики (Rubus caesius). Розово-лиловый дельфинидин определяет окраску цветков живокости (Consolida regalis), гиацинта (Hyacinthus orientalis), плодов баклажана (Solarium melongena

), граната (Punica granatum).

Антоцианы содержатся почти во всех растительных тканях в самых разных частях растений: в лепестках, плодах, листьях. Они обычно окрашивают цветки и плоды в фиолетовый цвет, в листьях их присутствие маскируется хлорофиллом. Образуя комплексные соединения с ионами металлов, они обеспечивают проявление синего цвета (голубого пигмента как такового у растений нет). Один и тот же пигмент — цианидин, вследствие нахождения его в различных условиях, обеспечивает окраску и красной розы, и синего василька. Разнообразие антоциановых окрасок растений определяется внутренними биохимическими процессами и сочетанием различных антоцианов и их производных.

Изменение окраски самих антоцианов связано с показателем рН среды. При рН < 6 окраска карминово-красная, 6 — фиолетовая, 8 — синяя, 10 — зелёная. Наиболее устойчивая окраска наблюдается при рН 2, при рН 8-10 она сохраняется в течение всего нескольких минут.

Эти изменения дают садоводу немало удовольствия, особенно если он осознанно использует свои знания. Известно, что кислая почвенная среда вызывает изменение окраски цветков. Так, у герани (Geranium alpestre) лилово-синие цветки могут превратиться в розовые. Розовые цветки гортензии (Hydrangea macrophylla),

растущей на щелочных почвах, при подкислении грунта квасцами приобретают голубую окраску. У дельфиниумов (Delphinium sp.) голубая и синяя окраска лепестков к концу цветения в результате изменения реакции клеточного сока переходит в фиолетовую и лиловую. Синие гиацинты (Hyacinthus orientalis), растущие вблизи муравейника, под влиянием паров муравьиной кислоты превращаются в красные. Опрыснув цветущее растение из пульверизатора раствором нужной кислотности, можно удивить гостей возможностью управления окраской.

Если у вас не пропала склонность к химии, то следует поэкспериментировать дальше. На обычной кухне вполне можно поставить интересный опыте растительными индикаторами даже без специального химического оборудования и дорогостоящих реактивов. Для этого возьмём красно-кочанную капусту (Brassica oleracea), окраска которой обусловлена антоцианами. Измельчим капусту и зальём на 10-20 минут кипятком. После настаивания профильтруем раствор, который будет иметь красновато-синеватый цвет и рН около 7. Его можно разлить по нескольким стаканам, а затем добавить в них имеющиеся в хозяйстве вещества: аммиак, известь, лимонную кислоту, пищевую или кальцинированную соду, сельтерскую воду, уксус, серную или соляную кислоту (при пользовании последними не забудьте об осторожности). При этом будет наблюдаться изменение окраски (таблица 8). Пурпурно-фиолетовая окраска красно-кочанной капусты в кислом растворе станет красной, а в щелочном растворе — синей, зелёной или жёлтой.

Таблица 8. Приблизительная окраска красного раствора капустного индикатора при различных значениях рН