Od czego zależy kolor owoców

Owoce zawierają barwniki roslinne, które nadaja im odpowiedni kolor. Czerwone owoce np. papryka, pomidor, porzeczka maja likopen (owoc jako część rosliny), żółte marchewka, dynia, papryka, cytrusy, brzoskwinie, morele, ananas maja karotenoidy, luteinę, zeaksantynę, zielone:sałata, szpinak, brukselka, brokuł, jarmuż, seler naciowy, natka pietruszki, zielony groszek oraz owoce – agrest, kiwi, awokado maja chlorofil, białe: cebula, czosnek, chrzan, por, cykoria, kalafior mają allicynę, fioletowe bakłażana, czerwoną cebulę, jagody, borówki, jeżyny, aronię, żurawinę, czarne porzeczki, śliwki maja antocyjany, ma je także czerwona kapusta.
Karotenoidy sa w chloroplastach i chromatoforach, mają kolor żółty-ksantofile, czerwony, rózowy, pomarańczowy, kolor zalezy od budowy chemicznej, służą unieaktywnianiu wolnych rodników. Są też antenami skupiającymi fotony światła i przekazujące je na chlorofil, chronią błony lipidowe chloroplastów przed oddziaływaniem wolnych rodników.
Chlorofile to barwniki fotosyntetyczne, absorbuja światło, są w fotosystemach, śwaitło wybija z nich elektrony dając początek fotosyntezie, elektron wędruje przez rózne związki chemiczne w szlaku transportu elektronów, powstaje NADPH.
Flawonoidy m. in antocyjany są w soku komókowym głównie kwiatów i owoców w pH kwaśnym są czerwone, w obojętnym i zasadowym niebieskie, ze wzrostem temperatury kolor intensywnieje, gdyż rozpadają na aglikony, potem jest ich utlenianie i kolor brunatnieje lub szarzeje, oksydazy w obecności jonów metali zmieniają kolor owoców, jony cyny zmieniaja kolor malin, truskawek i wisni na baldoczerwony, czarnej porzeczki na amrantowy, jony miedzi i żelaza zmieniaja kolor owoców na brunatny. Jony glinu i żelaza w poąłczeniu z antocjanami dają chabrowi bławatkowi niebiski kolor kwiaów. kwiaty głogu i kasztanowca maja kwercytynę, winogrona mają przeciwutleniającą mirycetynę, maliny, sliwki, truskawki, zurawina, kwiaty pelargonii, róz, czerwona fasola maja pelargonidyne, kwiaty i owoce zurawiny, winogronów, pierwiosnków mają malwidynę, ona i jej glikozydy barwią na czerwono lub niebiesko. Jabłka, sliwki, czerwona cebula, kapusta, głóg, bez, borówki maja cyjanidynę, wystepuje ona w skórce, w pH pon. 3 jest czerwona, w pH 7-8 fioletowaw pH 11 niebieska, jest silnym przeciwutleniaczem, neutralizuje wolne rodniki tlenowe, hydroksylowe i H2O2, przeciwutleniająca hesperydyna jest w owocach cytrusów, gł. cytryn i pomarańczy. rosliny narażone na UVB syntetyzują duzo flawonoidów, które potem ulegają acetylacji lub metylacji, owoce czerwienieją, taka forma flawonoidów absorbuje pasmo UVB, neutralizują też wolne rodniki w czasie fotosyntezy, ich przeciwutleniająca aktywność zależy podstawników przy pierścieniu B, grupy hydroksylowe maja największą zdolność dehydratacyjną. Flawonoidy hamuja aktywność enzymów, w wyniku, ktorych reakcji powstają wolne rodniki, prowadzą reakcje unieszkodliwiające wolne rodniki, helatują żelazo i mied, które biora udział w procesie oksydacji. Biorą udział w morfogenezie, przepływie energii, fotosyntezie, oddychaniu, regulacji ekspresji genów, regulacji syntezy hormonów wzrostu czy symbiozie, pełnią funkcję hormonów roslinnych ich inhibitorów. Flawonoidy to pochodne 2-fenylo-gamma-pironu. Dużo flawonoidów mają selerowate Apiaceae, astrowate Asteraceae, brzozowateBetulaceae, kapustowate Brassicaceae, wrzosowate Ericaceae, bobowate Fabaceae, dziurawcowate Hypericaceae, jasnotowate Lamiaceae, rdestowate Polygonaceae, pierwiosnkowate Primulaceae, jaskrowate Ranunculaceae, rózowate Rosaceae, marzankowate Rubiaceae, rutowate Rutaceae, trędownikowate Scrophulariaceae. Mają 15-węglowy szkielet, pochodzący od octanu pierścień A benzenowy, pierścień B fenylopropenu, między nimi jest heterocykliczny układ z atomem tlenu-układ γ-pironu, więc flawonoidy sa pochodnymi chromonu (benzo-γ-pironu) w zaleznosci stopnia utleniania, liczby i połozonia grup OH dzielimy je na jasno żółte chalkony, mocno żółte aurony, jasno żółte i kremowe flawony, mocno zółte flawonole, gr metylowe i są częściej w pierścieniu A, są też gr glikozylowe, glizydy mają 3 reszty cukrów: glukozy, ksylozy, arabinozy, mannozy, galaktozy, chalkon powstaje z 1 cząsteczki 4-kumarylo-CoA  pochodzącej z fenyloalaniny i 3 cząsteczek malonylo-CoA, tu działają syntaza chalkonowa i oksydaza flawanonowa potrzebująca jonów żelaza. Metylotransferaza wprowadza gr metylowe, hydroksylaza hydroksylowe, Glikozydy flawonoidowe robią glikozylotransferazy, flawonoidy sa jako C-glikozydy i O-glikozydy. Flawonoidy dają zółty kolor, chronia przed UV, działają jako powabnia, wskazuja owadom drogę do słupka, chronią przed wolnymi rodnikami i przegrzaniem, detoksykują metale cieżkie, narygenina ma aktywnośc auksyn, hamuja wzrost patogenów ic hronią rośliny przed zakazeniem, daja liściom przykry dla owadów smak, działaja toksycznie na brudnicę nieparkę Lymantria dispar, niskie stężenie azotu w glebie stymuluje ich producckję, wpływają na symbizę z grzybami, kontakt z glebą, chemoatraktanty dla bakterii azotowych Rhizobium sp. indukuja u nich ekspresje genów nod odp. za powstawanie brodawek (nodulacje), formononetyna z koniczyny białej Trifolium repens wspomagaja kolonizacje komórek przez grzyby, wspomagaja mikoryze.
Antocyjany sa rozpuszczalne w wodzie, acetylowane maja kapustowate Brassicaceae, jasnotowate Lamiaceae, kosaćcowate Irydae, psiankowate Solanaceae. kompleksy z glinem i żelazem daja kolor niebieski, złozone sa z antocyjanidyny to pierścień A poąłczony z heterocyklicznym pierścieniem C połączonym wiązaniem C=C z aromatycznym pierścieniem B, maja częśc cukrową, synteza z kwasu szikimowego i choryzmowego daja pierście B i lańcuch trójwęglowy, pierścień A powstaje z malonianu, potem jest acetylacja, hydroksylacja, metylacja, glikozydacja i powstaja rózne formy, sa przeciwutleniaczami i daja kolor kwiatom i ich emergencją tworząc powabnię, fitoaleksyny odpowiadają za procesy odpornościowe roslin, sa przeciwbakteryjne, wytwarzają odpornośc na insekty.
Likopen nalezy do karotenoidów jest przeciwutleniaczem.
Ksantofile chronią chloroplasty przed ROS, biora udział w fotosyntezie.  Cykl ksantofilowy zachodzi w blonach tylokaidu, polega na odwracalnej przemianie wiolaksantyny przez enteroksantynę do zeaksantyny, rosliny w ciemności lub słabym świetle mają dużo wiolaksantyny, silne światło daje zakwaszenie wnętrza tylokaidu i przyłaczenie deoksydazy wiolaksantynowej do wewnętrznej pow. błony tylokaidu i daje początek przemianie wiolaksantyny w zeaksantynę. W ciemności jest odrwotna reakcja sterowana przez oksydazę zeaksantyny. wiolaksantyna ma przy pierścieniach jononowych po 1 wiązaniu epokdydowym, które pęka i przyłącza się H+, powstaje cząśteczka H2O, spada stężenie H+ w pęcherzyku.
Barwniki fotosyntetyczne pochłaniają energię świetlną, zamieniają ją na chemiczną niezbędną do procesu fotosyntezy, są to chlorofile, karotenoidy i fikobiliny.
Chlorofile to zielone barwniki nierozpuszczalne w wodzie lecz w rozpuszczalnikach tłuszczowych (eter, aceton), pod względem chemicznym to porfiryny, zbudowane są z 4 pierścieni pirolowych (mają 4 atomy węgla i 1 azotu skierowany do środka cząsteczki), pierścienie połaczone są mostkami metinowymi, w centrum chlorofilu jest atom magnezu, to magnezoporfiryna. Do zewnętrznych atomów węgla dołączone są podstawniki alifatyczne. W pierwszym pirolu do C1 dołaczona jest grupa metylowa, do C2 gr winylowa, drugi pierścień pirolowy przy C3 ma gr metylową w chlorofilu A lub formylową -CHO. W B przy 4 atomie węgla jest grupa etylowa. Przy C5 (3 pierścień pirolowy) chlorofil ma metylową (CH3), C6 ma pierścień cyklopentanolowy z gr ketonową i resztą kwasu octowego. C7 (4 pirol) ma resztę kwasu propionowego zestryfikowaną fitylem (C20H39OH), ma on 1 podwójne wiązanie, C8 ma gr metylową. Chlorofil C jest u brunatnic, okrzemek i niektórych wiciowców przy węglu 4 zamiast grupy etylowej ma winylową, krasnorosty maja D, przy C2 zamiast winylowej jest formylowa -CHO. A jest u sinic i wszystkich roślin i glonów. B jest u zielenic i roslin. C i D są u glonów. Na 1 dm3 jest 0,4 - 0,7 cząsteczek chlorofilu. Stężenie B jest 2-3 razy mniejsze niż A.Stężenie chlorofilu zależy od gatunku i siedliska. Rośliny cieniolubne mają więcej chlorofilu (A i B) niz rosnące w świetle. Właściwości fizykochemiczne chlorofilu to zmydlanie pod wpływem ługu, odłancza się fityl, powstaje chlorofilid, chlorofil bez fitylu. Jest chlorofilid A, B, C, D, tak jak chlorofil. Kwasy usuwają z chlorofilu Mg i powstaje brunatna feofityna, może gromadzić się w l.iściach. Po odłączeniu fitylu i magnezu powstaje feoforbid. Chlorofil absorbuje promieniwanie niebiesko - fioletowe i czerwone, barwniki chlorofilowe mogą emitować część pochłoniętego przez siebie promieniowania, jest to fluorescencja. Zgodnie z regułą Stocksa kwant energii emitowanej ma mniejszą wartość niż pochłoniętej, światło fluorescencyjne chlorofilu ma dłuższe fale niż absorbowane, chlorofil fluoryzuje światłem ciemnoczerwonym.  Wydajność fluorescencji w liściu do 10%. Początek syntezy protochlorofilidu jest w cytoplazmie, prekursorem jest glutaminian, tu reakcje katalizowane enzymami robią protoporfirynogen IX, idzie on do plastydów i jest utleniany do protoporfiryny IX, w otoczce plastydowej, niezlaeżnie od swiatła jest odgałęzienie -Mg, które prowadzi do powstania protochlorofilidu. oksydoreduktaza NADPH-Pchlid LPOR i enzymy LPOR-A i LPOR-B odpowiadają za powstanie chlorofilu.
Karotenoidy są nierozpuszczalne w wodzie, tylko w tłuszczach, są czerwone i pomarańczowe, są tu karoteny i ksantofile. Karotenoidy są z jednostek izoprenowych z pięciu atomów węgla, są to 40-węglowe terpenoidy, mają dwa pierścienie cykloheksylowe połaczone łańcuchem węglowym z rzędem podwójnych wiązań pomiędzy węglami. Absorbują światło niebiesko-fioletowe. Karotenoidy mają dwa pirścienie cyklohenu z jednym podwójnym wiązanie, od niego odchodzi gr. metylowa, od następnego atomu węgla idzie łańcuch z podwójnymi wiązaniami, od węgli odchodzą grupy metylowe, na końcu jest następny cykloheksan z jednym podwójnym wiązaniem, leży w pozycji trans do pierwszego. Synteza karotenoidów zaczyna sie od izomeryzacji difosforanu izopentenylu IPP do difosforanu dimetyloallilu DMAPP, syntaza GGPP daje geranylogeranylodifosforan GGPP powstały z DMAPP, potem 2 cząsteczki GGPP łaczą się w fitoen z udziałem syntazy fitoenu, konwersji fitoenu w likopen dokonują desaturaza fitoenowa i desaturaza ζ-karotenowa, metabolity pośrednie to fitofluen, neurosporen i ζ-karoten. Potem jest cyklizacja likopenu do związków zawierających 2 pierścienie β, czyli β-karoten, zeaksantyna, wiolaksantyna i neoksantyna lub 1 β i jeden ε czyli luteina i α-karoten. Ksantofile powstają przez wprowadzenie grup tlenowych i konwersji alfa i beta pierścieni. mogą zachodzić dalsze reakcje jak oksydacja, sałata ma barwnik laktukaksantynę, kukurydza zeinoksantynę, papryka kapsantynę, kapsorubinę i kryptokapsynę. 
Powabnośc kwiatów, to barwnośc kwiaów, są różne barwy kwiatów, śnieżyczka przebisnieg Galanthus nivalis, biały kolor od banieczek powietrza rozmieszczonych w tkankach płatków, hibiskus Hibiscus sp. biały kolor płatków dzięki bezbarwnej formy antocyjan, listera Listera sp. ma zielona barwe od chloroplastów w epidermie, ostróżka wyniosła Delphinium elatum ma niebieskie płatki dzięki niebieskim ciałkom barwnym z antocyjanami w epidermie, arnika górska Arnica montana ma w chloroplastach płatków antoksantynę, która tworzy też żółóte ziarna w soku komórkowym, żółte kwiaty, miłek letni Adonis aestivalis ma duże, czerwone ziarna w bezbarwnym soku komókowym, ma czerwone kwiaty, storczyk Ceologyne massangeana ma brązowe płatki dzieki antoferynie, jastrzębiec pomarańczowy Hieracium aurantiacum ma pomarańczowe kwiaty, to kombinacja czerwonego barwnika w skórce i barwnych ciałwk pod skórka. Barwy pozakwiatowe, powabnia u niekórych roslin nie sa kwiatami, derań Cornus sp. mała roslinka do 20 cm z rodziny dereniowatych Cornaceae, kwiaty to ciemne środki, otoczone sa białymi liśćmi podkwiatostanowymi w kontraście z ciemno czerwonym kwiatem. Wilczomlecz ozdobny ma kwiatostan, tworzy go kilka kwiatów męskich i jeden żeński w środku, otoczone są te kwiaty różowymi liścmi podkwiatowymi. Przeniec gakowy Melampyrum nemorosum rosnie na brzegu lasu, ma żółte płatki, po przekwitnięciu zostaja brązowe liście podkwiatowe, kontrast z platynowo nabiegłymi przysadkami to powabnia.
U niektórych roślin zamiast antocyjanów są betalainy, sa w rodzinach Achatocarpaceae, przypołudnikowatych/ pryszczyrnicowatych Aizoaceae, szarłatowatych Amaranthaceae, wyćwinklinkowatych Basellaceae, kaktusowatych Cactaceae, komosowatych Chenopodiaceae, Didiereaceae, Halophytaceaea, zdrojkowatych Hectorellaceae, dziwaczkowatych Nyctaginaceae, szkarłatkowatych Phytolaccaceae, portulakowatych Portulacaceae i Stegnospermataceae, wszystkie w rzędzie Caryophyllales, tylko gożdzikowate i ugłastowatych Molluginaceae maja antocyjany. Prekursorem betalain jest tyrozyna. Tyrozynaza typu fenolooksydaza odpowiada za konwersje tyrozyny do DOPA. Enzym ten ma atom miedzi, utlenia również DOPA do dopachinonu, jest synteza cyklo-DOPA, która reaguje z kwasem betalaminowym, powstaje betanidyna, aglikon betalain. Kwas betalaminowy reaguje z układem indolowym, powstają betacyjaniny, dają kolory: czerwony, niebieski, fioletowy, są też w czerwonych burakach i u portulaki Portulaca sp. Gdy Betalainy składaja się z kwasów kwasy 5,6-dihydroksydihydroindolo-2-karboksylowego i pirydynodikarboksylowego (betalaminowego), oba kwasy skłądaja się z z dwóch cząsteczek 3,4-dihydroksyfenyloalaniny DOPA. Jedna cząsteczka zmienia się w indol, druga w pirol, powstaje kwas betalaminowy. Reakcje kwasu betalaminowego z aminokwasami: serotoniną, waliną, leucyną, izoleucyną, fenyloalaniną i ich pochodnymi daja żółto-pomartańczowe betaksantyny. Enzymy tych reakcji nie są znane, betalainy i ich pochodne działają przeciwutleniająco, niszczą wolne rodniki.
Ryboflawina pochodzi z połączenia izoalloksazyny z 5-wodorotlenowym alkoholem, rybitolem wiązaniem N-glikozydowym. Jest w zielonych częściach roslin. 
Związki antrapochodne, antranoidy, trójcykliczne pochodne antracenu, wysoki stopień utlenienia maja antrachinony, niższe antrony i antranole, są monomery i dimery z 2 rakich smaich cząsteczek-izodiantrony lub z 2 róznych heterodiantrony, sa wolne lub połączone z cukrami-antraglikozydy, są one czerwone lub pomarańczowe. Są u marzankowatych Rubiaceae, szakłąkowatych Rhamnaceae, rdestowatych Polygonaceae, liliowatych Liliaceae, trędownikowatych Scrophulariaceae i bobowatych Fabaceae. Nodzynę mają kwiaty strączyńca belwiastego Cassia nodosa czerwona hiperydyna jest u dziurawca zwyczajnego Hypericum perforatum, marzankowate maja w korzeniach np. marzanka barwierska Rubia tinctoria, naparstnica wełnista Digitalis lanata wydziela do podłoża 3-metylopurpurynę, morwa indyjska Morinda citrifolia lucydynę. Syteza zaczyna sie od 1 cząsteczki acetylo-Co-A i 7 malonylo-co-A, powsatje poliketyd, który może tworzyc rózne pierścienie m. in u szczawiu Rumex sp. i szakłaka Rhamnus sp. Tak jest u bobowatych, szakłakowatych, rdestowatych. Marzankowate robią pierścienie A i B z kwasu choryzomowego, C powstaje droga temperoidową z difosforanu izopentylu, kwas izochromyzmowy powstaje w szlaku szikimowym dzięki hydroksymutazie izochoryzmowej, z niego przy difosforanie tiaminy i α-ketoglutaranie powstaje kwas o-sukcynylobenzoesowy, OSB-CO-A, z niego jest pierścień OSB, tu jest enzym syntaza OSB, pierścień c ulega metlacji, hydroksylacji, metoksylacji, hydroksylacji.
Naftochinony to pochodne naftalenu jako 1,4-naftochinony i 1,4-naftohydrochinony, maja grupe fenolową, są u orzecha włoskiego Juglans regia w owocni, korze gałązek, korzeniach, zóła plumbagina jest w korzeniach ołownika Plumbago sp. jego pochodna droseron jest w podziemnych częsciach rosiczek Drosera sp. drewno bignoniowatych Bignoniaceae ma żółty lapachol u np. Tecoma stans, zółty lawson mają liście henny  Lawsonia inermis czerwona alkanina jest w korzeniach alkanny barwierskiej Alkanna tinctoria i liściach Plagiobotrys arizonicus szikonina jest w korze korzeni ogóecznikowatych Boraginaceae np. nawrotu Lithospermum eythrorhizon sa jeszcze acetyloszikonina, deoksyszikonina, propionyloszikonina, izowaleryloszikonina, β-hydroksyizowaleryloszikonina, α-metylobutyryloszikonina, terakryloszikonina oraz β,β-dimetyloakryloszikonina. Sa 3 szlkai syntezy u rosiczkowatych jest droga poliketonowa z 1 cząsteczki Acetylo-Co-A, 5 malonylo-Co-A, u Pyorlaceae np. chimafilina z p-hydroksyfenylopirogronianu, jednostki hemiterpenowej C5 (pochodnych kwasu szikimowego) gr. CH3 z β-tyrozyny, benzenowy pierścien ma IPP, wilczomleczowate Euphorbiaceae i ogórecznikowate mają np. alkanine i szikonine powstaęł z kwas p-hydroksybenzoesowego PHB, pochodnego szikimowego i  pirofosforanu geranylu IPP pochodzącego ze szlaku izoprenoidowego PHB pochodzi z fenyloalaniny, działą liaza fenyloalaninowa, powstaje z niej kwas cynamonowy, działa liaza 4-hydroksylaza cynamonowa, jest kwas kumarowy i PHB, GPP natomiast powstaje z acetylo-CoA przez kwas mewalonowy, bierze tu udział syntaza GPP, on łączy się z PHB powstaje kwas m-geranylohydroksybenzoesowy robiony przez geranylotransferazę PHB, potem zmienia się w m-geranylohydrochinon, powstaje z niego deoksyszikonina, jest hydroksylacja i estryfikacja.
Rosliny i grzyby robią benzochinony, tymochinon działa przeciwbakteryjnie, jest w nasionach czarnuszki siewnej Nigella sativa, grzyb kolczakóka pomarańczowa Hydnellum aurantiacum ma pomarańczową aurancjacynę, zwykle sa brunatne, brunatny hydroksyechinofuran B maja korzenie Lithospermum erythrorhizon.
Indygo to pochodna indolu i indoksylu, jest u indygowca barwierskiego Indigofera tinctoria, gwatemalskiego Indigofera guatemalensis, zwyczajnego Indigofera fruticosa (bobowate), rdestu barwierskiego Polygonum tinctorium (rdestowate) i urzeta barwierskiego Isatis tinctoria (kapustne).
Kurkumina żółta pochodna kwasu ferulowego w korzeniach ostryzu długiego Curcuma longa (imbirowate Zingiberaceae).
Te barwniki ujawniają się w liściach jesienią, kiedy rozłoży sie chlorofil, to one nadają liściom piekne kolory.
http://biuletynfarmacji.wum.edu.pl/1101Bolonkowska/Bolonkowska.html
http://bioinfo.mol.uj.edu.pl/articles/Waligora04