Waarom vruchten van kleur en smaak veranderen tijdens het rijpen

Waarom vruchten van kleur en smaak veranderen tijdens het rijpen

Groenten en fruit (zie: Het verschil tussen groenten en fruit) komen in een breed scala aan kleuren die tijdens hun rijpingsproces veranderen, waarbij de helderste kleuren vaak voorkomen wanneer de vrucht optimaal is gerijpt. Maar waarom veranderen vruchten helemaal van kleur?

Er zijn twee manieren om deze vraag te beantwoorden: eerst kijken wat zich intern afspeelt terwijl de vrucht rijpt en daarna kijken naar waarom deze planten zijn geëvolueerd om dit allemaal te doen, vooral als het wordt overwogen. schijnbaar een enorme verspilling van de energie en middelen van de plant om vruchten van elke kleur rond de zaden te produceren.

Hoewel er veel verschillende soorten fruit zijn, spreken in het algemeen veel vruchten wat schaduw van groen dankzij een overvloed aan chlorofyl, die, met de hulp van de zon en voedingsstoffen uit de bodem, wordt gebruikt om een ​​groot deel van de inhoud van de vrucht, in dit stadium voornamelijk zetmeel. Op een bepaald punt in de ontwikkeling van de vrucht, meestal wanneer het zaad bijna volledig gerijpt is, begint het rijpingsproces, in veel vruchten getriggerd door het natuurlijk geproduceerde koolwaterstofgasethyleen.

Precies hoe ethyleen het rijpen vergemakkelijkt, is nog steeds een doorlopend onderzoeksgebied, maar in een notendop kleven receptoren in de plant aan het binden aan het etheen. Dit zorgt ervoor dat bepaalde genen worden uitgeschakeld en anderen worden ingeschakeld, wat resulteert in de creatie van verschillende enzymen die het rijpingsproces vergemakkelijken, zoals amylases, die het zetmeel omzet in eenvoudige suikers, en pectinasen, die de celwanden van de vrucht afbreken. , verzacht het om de binnenkant beter toegankelijk te maken.

Terwijl de verleidelijke ingewanden gezoet en gemakkelijker toegankelijk gemaakt worden, wordt het chlorofyl afgebroken via hydrolytische enzymen, waardoor uiteindelijk de groene kleur verwijderd wordt. Terwijl dit gebeurt, worden sommige pigmenten gesynthetiseerd, terwijl anderen die er altijd al waren, maar gemaskeerd door het chlorofyl, worden onthuld. De twee belangrijkste boosdoeners die de kleuren produceren, zijn carotenoïden, die in het algemeen verantwoordelijk zijn voor de oranje en gele kleuren in fruit, en anthocyanen, die meestal verantwoordelijk zijn voor de paars, rood en blauw. (Overigens, een soortgelijk proces als dit is wat er in de herfst gebeurt met boombladeren, zie: Waarom bladeren van kleur veranderen in de herfst.)

Nu waarom bepaalde planten zijn geëvolueerd om kleurrijke, smakelijke vruchten te produceren. Anders dan in science fiction, zijn planten relatief onbeweeglijk, dus degenen die de afgelopen millennia hebben overleefd, hebben een paar ingenieuze methoden ontwikkeld om hun zaden te verspreiden. Sommige hebben drijfzaad dat op de wind of het water drijft, andere worden gedragen en begraven door bedrijvige knaagdieren en zoogdieren, terwijl weer anderen zich vasthouden aan de pels en veren van de passerende fauna en liften. Maar misschien zijn de meest voorkomende, en zeker de meest scatologische, zaden die worden verspreid, wanneer ze worden gegeten en later worden uitgehold door dieren. Naast het mogelijk verspreiden van het zaad over de hele linie, heeft dit ook het voordeel dat het zaad een goede voedingsstof is.

Om dit soort verspreiding te vergemakkelijken, zijn vruchten geëvolueerd om lekkerder te worden wanneer hun zaden klaar zijn en om te veranderen in een meer opvallende kleur als een potentieel aantrekkelijk signaal voor dieren dat het tijd is om te eten.

Dieren die fruit eten zijn frogivoren, waaronder zoogdieren, vogels, reptielen, amfibieën en vissen. Hiervan lijkt het erop dat vogels en zoogdieren de grootste rol spelen bij de zaadverspreiding, en in feite zijn meer dan 35% van alle terrestrische vogels en 20% van niet-zeezoogdieren, althans tot op zekere hoogte, zwoerd. Niettemin hebben de anderen een rol te spelen, en vissen zijn vooral belangrijk voor het verspreiden van tropische zaden, terwijl schildpadden en hagedissen integraal deel uitmaken van zaadverspreiding in eiland- en dorre ecosystemen [1].

Al in de 19e eeuw, Charles Darwin in Over de oorsprong van de soorten (1859) merkten op dat frogivores (of meer in het bijzonder vogels) vaker felgekleurde, in tegenstelling tot doffe, gekleurde vruchten aten. Latere studies zagen dat voor Europese vogels het fruit dat ze aten het vaakst rood was, terwijl voor degenen in de Nieuwe Wereld en neo- en subtropen zwart fruit het populairst is.

Interessant is dat in die regio's waar fruitetende vogels minder vaak voorkwamen, veelkleurig fruit zich verspreidde, en uit daaropvolgende studies bleek dat vogels meer kans hadden om een ​​vrucht met meer dan één kleur te verwijderen dan een mono-gekleurde vrucht. Evenzo ontdekten wetenschappers in minstens één studie dat meervoudig en helderder rijp fruit vaker voorkwam in het understory (om zichtbaar te zijn bij weinig licht), terwijl saaiere kleuren hoger werden gevonden (waar het gemakkelijker is voor een vrucht om opgemerkt te worden). [2]

De tint, helderheid en locatie van de variëteit van verschillende rijpe fruitkleuren heeft velen doen concluderen dat kleur drie doelen dient: (1) het vestigt de aandacht op de vrucht; (2) het onthult (of camoufleert) de locatie van de vrucht afhankelijk van het rijpingsstadium (vaak verborgen als het niet rijp is en onthullend wanneer het zaad binnenin gereed is voor verspreiding); en (3) het signaleert wanneer het fruit rijp is en dus optimaal smakelijk voor zijn doelconsument.

Natuurlijk kunnen er andere redenen zijn waarom vruchten verschillende kleuren hebben, en een theorie stelt dat blauw, bruin en zwart fruit hun donkere kleuren hebben kunnen ontwikkelen omdat dit "meer straling absorbeert. . . daardoor de vruchtentemperatuur verhogen [en] de metabole en ontwikkelingssnelheden verhogen. "[3]

Desondanks lijkt zaadverspreiding het primaire doel van de kleurstof van een vrucht, net als de productie van de smakelijke, sappige pulp, zo gegeerd door de verspreiders. In feite is opgemerkt dat "de energie die is toegewezen om de pulp te produceren. . vertegenwoordigt een kostenpost voor de plant die waarschijnlijk geen ander doel heeft dan het aantrekken van zaadverspreiders en het beschermen van de zaden. "[4]

Naast het transport van gegeten zaden, wordt aangenomen dat de opname van dispergeermiddelen ook helpt bij ontkieming van zaden. In de darm van de dispergeerder wordt de pulp, die indien niet verwijderd, kiemen zou voorkomen, verwijderd, zoals vaak alles of een deel van de taaie buitenste zaadlaag is - waarvan de verwijdering de kieming vaak versnelt. Een ander voordeel van inname is dat, zoals eerder vermeld, wanneer de zaden uiteindelijk de verspreider op een verre locatie verlaten, ze worden omringd door een rijke bron van potentiële meststoffen (bekend bij u en ik als ontlasting). [5]

Bonus feit:

  • Ondanks dat de mechanismen die met rijpen gepaard gaan een relatief recente ontdekking zijn, hebben mensen feitelijk ethyleen gebruikt om rijpingsprocessen te reguleren sinds we wisten van het hormoon. Het eerste bekende geval hiervan was in het oude Egypte, waar ze vijgen zouden snijden en ze met andere groenten en fruit zouden plaatsen om het rijpingsproces te versnellen, waarbij de wond de productie van relatief grote hoeveelheden ethyleen zou stimuleren. Tegenwoordig wordt etheen in de volksmond door bananendistributeurs gebruikt om het fruit gedeeltelijk te laten rijpen voordat het definitief naar de winkels wordt gedistribueerd. Bananen worden geplukt als ze behoorlijk groen en hard zijn. Ze worden op deze manier verzonden om hen in staat te stellen langere tijd onderweg te zijn, en verkleinen de kans op blauwe plekken tijdens het transport. Als ze eenmaal bij de lokale distributiepakhuizen zijn, worden ze vaak 24-48 uur blootgesteld aan ethyleengas in een gesloten kamer om het rijpingsproces drastisch te versnellen, waardoor ze klaar zijn voor de opslagplanken.

Laat Een Reactie Achter