林甸往事ll张立新:探寻叶子秋日变色之谜:五色令人目盲 五味令人口爽——大自然的奇妙色彩密码竟然与我们的健康密切相关

民生   2024-11-18 00:00   黑龙江  

本文的关键词:叶绿素  叶黄素 花青素 类胡萝卜素 胡萝卜素  黄酮类化合物  抗氧化作用  自由基

前言:大自然是一本书,道法自然,不是顺其自然,这本书需要我们一页一页去翻阅,读过之后我们会发现,所谓一些理念和知识就在我们身边,不离日常。目力所及,口中所尝,心之所感,大自然的神奇远超我们的想象,看起来一些名称概念好像很陌生或格格不入,只关乎科学,而科学又似乎阳春白雪远离我们的日常,但它们却和我们的生命息息相关而不离左右!物来则应,心物一体,古人诚不欺我。当我们看到这些关键词感到陌生或有隔阂感时,如果试图慢慢接受它你就打开了一扇窗……

当秋天的脚步悄然来临,大地仿佛被一位神奇的画师精心描绘。我们常常会陶醉于那五彩斑斓的世界中,它们如同大自然挥洒的绚丽画卷,那些曾经的绿叶有的变黄,宛如耀眼的金箔;有的变红,恰似燃烧的烈火;有的呈现出橙色,仿若温暖的晚霞;还有的化作神秘的紫色,充满了梦幻的色彩。这令人叹为观止的景象背后,究竟隐藏着怎样的奥秘呢? 

在深入的探索过程中,我发现了叶绿素、叶黄素、花青素、类胡箩卜素、胡萝卜素以及黄酮类化合物的奇妙作用。叶绿素,作为生机盎然绿色的缔造者,是植物进行光合作用的核心力量,也是人类赖以生存的基础,作为大自然的超级工厂,我们如何赞美叶绿素都不为过。在春夏之际,它活跃而旺盛,赋予绿植充满活力的翠绿色。然而,随着季节的变迁,温度渐凉,日照时长缩短。有的绿叶中叶绿素的合成慢慢减缓。同时,由于植物体内的分解酶活性增强,叶绿素逐渐被分解,含量减少,叶黄素比例变多,叶子变黄了。

但也并不是所有的绿植进入秋季叶子都会变黄,比如松树叶就不会变黄,不变黄主要有以下原因。

一是松树属于常绿植物。它的叶子有比较厚的角质层,这种角质层可以减少水分的散失,同时保护叶子内部的细胞。而且松叶的表皮细胞很小,排列紧密,细胞壁也很厚,这有助于它抵御恶劣环境。

二是松树叶子的寿命较长。它不像很多阔叶树的叶子只有几个月寿命,松叶可以存活数年,新叶不断生长的同时,老叶才会逐渐脱落,这使得松树在一年四季都能保持一定的绿色覆盖率。

三是从生理角度讲,松树在低温等环境下,依然能够保持一定的光合作用能力。其叶绿素的合成与分解能够维持相对的平衡,不会像很多落叶树一样因为秋冬季节环境变化导致叶绿素大量分解而变色。

叶子为什么绿?

叶黄素是一种类胡萝卜素,在植物叶子中一直存在。在植物生长旺盛的春夏季节,叶子中的叶绿素含量高,叶黄素的颜色被叶绿素的绿色所掩盖,叶子才呈现绿色。

脸怎么黄了?防冷涂蜡?

随着季节变化进入秋季,光照减少、温度降低,此消彼长,叶绿素合成减少并开始分解,此时叶黄素的黄色就显现出来,让植物叶子变成黄色,像杨树、梧桐、银杏等树木的叶子在秋天变黄就是叶黄素的功劳。 

同时得知,叶黄素对眼睛健康非常重要。它是视网膜黄斑区域的主要色素,能够吸收对眼睛有害的蓝光,减少蓝光对视网膜的损伤,有助于预防老年性黄斑变性等眼部疾病。

叶黄素还具有抗氧化作用,可以抵御自由基对细胞的损害,从而在一定程度上预防心血管疾病等慢性疾病。 

一些绿色蔬菜如菠菜羽衣甘蓝等,菠菜叶黄素含量比较丰富,日常食用菠菜可以有效补充叶黄素。

橙色和黄色的水果和蔬菜例如,橙子、南瓜等叶黄素含量都比较高。而且南瓜烹饪方式多样,容易被人们接受作为叶黄素的补充食物。

胡萝卜素是植物色素中的重要成员,它赋予植物各种颜色。在叶子里,它和叶绿素并存,春夏时,叶绿素含量高,掩盖了胡萝卜素的颜色。到了秋天,叶绿素分解,胡萝卜素就会显现出来,使叶子变成橙色或黄色。

在果实中,胡萝卜素让果实呈现橙色、红色等鲜艳颜色,像胡萝卜是橙色、西红柿是红色,这种鲜艳颜色有利于吸引动物来采食,从而帮助植物传播种子。 

胡萝卜素是维生素A的前体,在人体内可以转化为维生素A。维生素A对视力很关键,能维持视网膜正常功能,预防夜盲症,还能保持皮肤和黏膜的健康。

作为抗氧化剂,胡萝卜素能清除自由基,减少细胞氧化损伤,降低患心血管疾病、某些癌症等慢性疾病的风险。 

含有胡萝卜素的食物中胡萝卜是典型代表,其橙色正是胡萝卜素的体现。还有南瓜、红薯等,这些食物颜色鲜艳,是补充胡萝卜素的优质来源。

水果中像芒果、杏子,它们不仅味道甜美,而且含有较多的胡萝卜素,为人体提供营养。

容光焕发,叶子为什么红了?

叶子变红变紫主要归功于花青素。青素的合成与多种因素相关。首先,低温是一个重要的诱导因素。寒冷的天气会刺激植物启动一系列生理反应,促使花青素的生成。其次,光照的变化也起着关键作用。秋季日照时间缩短,强度减弱,这种光环境的改变会影响植物体内的激素平衡,进而促进花青素的积累。此外,土壤的养分状况、水分供应等也可能对花青素的合成产生影响。 

花青素具有独特的化学性质,其颜色会随着其所在的细胞中溶液的酸碱度而变化。在酸性环境中,花青素的结构发生改变,从而呈现出红色,而在碱性环境中,结构的变化又使其呈现出紫色。这也是为什么在不同的条件下,花青素能展现出多样色彩的原因。 (和石蕊遇酸变红遇碱变紫类似,但不是一回事)

一次早餐剥完皮的鸡蛋与紫薯放在了一起,蛋清与紫薯接触后变蓝了。我很诧异,一查才知这是一种正常的化学现象,原来蛋清是弱碱性,紫薯中的花青素遇到蛋清颜色就会发生变化,从而呈现出蓝色或者蓝绿色。这种颜色变化并不影响食物的安全性和营养价值。

让叶子呈现出鲜艳红色和神秘紫色的花青素是大自然的奇妙馈赠。如火炬般艳丽的鸡爪槭,还有那如梦幻紫霞般的紫叶李,以及令人如醉如痴的枫叶,它们在秋季的华丽变身都离不开花青素的功劳。

花青素的作用还有这样的作用?

查询同时得知花青素不仅赋予了植物绚烂的色彩,对人体健康也有着重要意义。它具有强大的抗氧化能力,能够帮助我们对抗自由基的伤害,延缓细胞衰老,增强血管弹性,预防心血管疾病。只是从口感和安全角度考虑树叶并不能直接食用,不过一些富含花青素的果实可以让我们尽情地享用。

以下是一些常见含有花青素的食物:

蓝莓:它被视为花青素的优质来源。蓝莓中的花青素可以帮助保护眼睛的视网膜组织,对改善视力有一定的潜在益处,还具有抗氧化作用,有助于减轻身体的氧化应激反应。

紫薯:紫薯除了含有淀粉等常规营养成分外,还含有丰富的花青素。它的颜色越深,通常花青素含量越高,这些花青素有助于预防心血管疾病。

草莓:草莓不仅味道鲜美,还含有花青素。它对人体的血管健康有益,并且一定程度上可以抵抗自由基对细胞的损伤。

樱桃:樱桃含有大量的花青素,具有较强的抗氧化性。其颜色鲜艳,有助于减轻身体的炎症反应,并且在缓解肌肉酸痛方面可能也有一定的作用。

葡萄:尤其是紫葡萄,含有较多花青素。它可以帮助降低心脏病的风险,并且葡萄皮中的花青素含量比果肉中更高。

黑米:在谷物中,黑米含有花青素,这使其在营养方面比普通大米更具优势,能够为人体提供抗氧化保护。

花儿为什么这么红?

五颜六色的花朵的颜色与花青素、叶黄素、胡萝卜素有关,同时还受其他因素影响,具体如下:
花青素是一类水溶性色素,可使花朵呈现蓝色、紫色、红色等。
类胡萝卜素也在起着作用:包含胡萝卜素和叶黄素等,是脂溶性色素,可使花呈现黄色、橙色及红色,如金盏花因类胡萝卜素含量高而呈鲜艳橙色。
黄酮类化合物也是影响花色的色素之一,可使花朵呈现黄色、白色、粉红色等.
 遗传因素也就是植物基因也决定其合成色素的种类、含量及相关酶的活性等,不同品种的花卉因遗传差异而有不同花色。
环境的因素,光照强度和时长会影响色素合成,强光下,花朵颜色更鲜艳,如睡莲光照充足时花色艳丽,光照不足则暗淡;温度影响色素合成酶活性,低温会使部分花卉花青素含量增加,使花色更鲜艳;土壤酸碱度影响花色,如八仙花在酸性土壤中开蓝色花,碱性土壤中则开粉色花。
花瓣结构因素也是影响花朵颜色的因素之一:花瓣表皮细胞形状和排列方式影响光线折射,锥形或波浪形细胞可增加光线折射角度,使花朵更亮更鲜艳;花瓣表面或内部的气泡大小和分布影响光线散射,气泡大且密集可产生虹彩般多彩效果。
黄酮类化合物对人体有多种重要作用: 
黄酮类化合物可以清除人体内的自由基,自由基会攻击细胞,导致细胞受损、老化,引发各种疾病,如心血管疾病、癌症等。黄酮类化合物通过自身被氧化,来阻止自由基链式反应,从而保护细胞免受氧化损伤。
有助于调节血管张力,能够降低血管的通透性,减少血管内皮细胞的损伤,预防心血管疾病的发生。
减少血液中胆固醇和甘油三酯的含量,防止动脉粥样硬化斑块的形成。
还能抑制血小板的聚集,降低血液黏稠度,减少血栓形成的风险。
 抗炎作用,黄酮类化合物能够抑制炎症介质的释放,减轻炎症反应。在一些慢性炎症疾病如关节炎等的治疗中,可能起到辅助改善症状的作用。 
抗癌作用,虽然不能直接作为抗癌药物,但可以通过多种方式发挥抗癌功效。例如,它们可以诱导癌细胞凋亡,抑制癌细胞的增殖和转移,还可以增强机体的免疫力来对抗癌症。 
对神经系统的作用,有助于改善记忆力和认知功能,在预防老年痴呆等神经系统疾病方面可能有一定的潜在价值。
可以调节神经递质的水平,减轻焦虑、抑郁等情绪问题。 
改善视力作用,在眼睛中,黄酮类化合物能够吸收紫外线,保护眼睛的视网膜和晶状体,预防眼部疾病,如白内障和黄斑变性。
许多食物中都含有黄酮类化合物。 
蔬菜
芹菜:含有芹菜素等黄酮类化合物,它有抗炎、抗氧化的作用。芹菜可以凉拌、榨汁或者炒菜食用,是日常饮食中比较容易获取黄酮类化合物的蔬菜。
洋葱:含有黄酮醇等,这些物质对心血管健康有益。洋葱既可以生食,也可以用于烹饪,如洋葱炒蛋等。 
水果类
苹果:含有槲皮素等黄酮类化合物,它有助于降低胆固醇、保护肺部健康。苹果可以直接吃,也可以做成苹果汁、苹果酱。
蓝莓:除了富含花青素,还含有黄酮类化合物。蓝莓的黄酮类化合物能够改善视力、减轻眼疲劳,可直接食用或用于制作甜点、果酱等。 
 荞麦:含有芦丁等黄酮类化合物,芦丁对改善血管的弹性和通透性有帮助。荞麦可以磨成粉制作荞麦面条、荞麦馒头等。
绿茶:含有儿茶素等黄酮类化合物,具有抗氧化、抗菌等多种功效。喝绿茶是摄取黄酮类化合物的一种方便方式。
红酒:含有白藜芦醇等黄酮类化合物,适量饮用红酒(每天不超过150毫升)对心血管有一定益处。

了解到这些色素在叶子花朵颜色变化中所起的作用的同时我也深刻认识到了它们对于人体健康的重要性。这促使我改变了以往的饮食习惯。曾经对地瓜和紫薯毫无兴趣的我,现在明白了它们富含的叶黄素花青素对眼睛的保护作用,开始欣然接受。  

当我们漫步在秋天的林间小径,欣赏着那一片片色彩斑斓的叶子时,不仅是在感受大自然的绝美风景,更是在领略生命的奇妙韵律。这不仅仅是一场视觉的盛宴,更是大自然给予我们的珍贵启示,让我们领悟到生命的多样性和神奇之处。

探索的喜悦如同一束明亮的光,照亮了我们对未知世界的好奇与渴望。每一次的发现,都让我们更加深刻地感受到大自然的智慧和力量。这片片叶子的多彩世界,是一个充满奥秘和惊喜的宝藏,等待着我们持续去探索、去发现、去感悟。 

让我们怀揣着对大自然的敬畏与热爱,继续踏上探索的旅程,去揭开更多大自然隐匿的神秘面纱,感受那无尽的神奇与美好。

同时,也让我们从大自然的启示中汲取智慧,用心呵护健康,通过合理的饮食,让这些来自大自然的神奇色素为我们的身体注入源源不断的活力,成为我们健康生活的守护者。(正文结束以下为注释)

注释:抗氧化作用主要是指通过抑制或清除自由基来减少其对人体的损害。自由基是人体在新陈代谢过程中产生的不稳定分子,具有强烈的氧化性,能够破坏细胞膜、蛋白质及DNA等生物大分子,导致细胞受损、衰老甚至死亡。抗氧化剂能够中和这些自由基,减少它们对细胞的损害,从而保护细胞的正常结构和功能。

自由基是一种具有不成对电子的原子或原子团,由于存在未成对电子,它们具有很高的反应性和活性,容易与其他物质发生反应。‌自由基的形成通常是由于分子在光、热、辐射等外界条件影响下,共价键发生均裂,导致电子被分配到不同的原子或基团上,形成自由基。‌

自由基在化学反应中扮演重要角色,包括燃烧、气体化学、聚合反应等领域。历史上第一个被发现的自由基是三苯甲基自由基,由摩西·冈伯格在1900年发现。

‌自由基对人体的伤害主要体现在它们的高度反应性和活性。‌外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟等都会使人体产生大量自由基,这些自由基会攻击细胞膜和DNA,导致细胞损伤和基因突变,从而引发衰老和疾病,如心脏病、阿尔茨海默病和癌症等。

‌清除自由基的方法包括使用抗氧化剂,如维生素C和E,它们可以帮助中和自由基,减少对人体的伤害。此外,保持良好的生活习惯,如戒烟、避免环境污染,也有助于减少体内自由基的产生。‌通过饮食调节,摄入富含抗氧化物质的食物,如水果和蔬菜,也可以帮助清除体内的自由基。

类胡萝卜素‌:是一种天然色素,广泛存在于植物、动物和微生物组织中,属于四萜系化合物。类胡萝卜素包括多种类型,如β-胡萝卜素、α-胡萝卜素等,它们在分子结构中可能有一个或多个双键被氧化形成羰基或羟基‌。

‌胡萝卜素‌:是类胡萝卜素的一种,主要存在于橙色蔬菜和水果中,常见的有α、β、γ三种形式,其中β-胡萝卜素最为重要‌。

性质和功能

‌类胡萝卜素‌:大多数难溶于水,易溶于有机溶剂,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生理活性。它们在体内可以转化为维生素A,参与视觉、维持皮肤和黏膜的健康等生理功能‌。

‌胡萝卜素‌:是脂溶性维生素,主要功能包括防治维生素A缺乏症、防辐射病、防老抗衰等,还能防止皮肤干燥、粗糙‌。

应用领域

类胡萝卜素‌:常用于食品着色、保健品等领域,因其抗氧化能力强,常用于抗氧化剂‌。

胡萝卜素‌:广泛应用于化妆品、医药等行业,因其具有维生素A的前体作用,常用于这些领域‌。

综上所述,胡萝卜素是类胡萝卜素的一种,两者在化学结构和生物功能上有所不同,但都具有重要的健康益处。

编者简介:张立新:黑龙江省第二届十佳阅读推广人,大庆地区第一届十佳阅读推广人。创办黑龙江致良知读书会(林甸往事读书会)。

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主      编:张立新
文字编辑:马秀红 赵艳琴 陈冬梅 梁学志 王淑艳 孔令琴
诗词编辑:陈忠海 白建东
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