تخليق أصباغ النبات: الأنثوسيانين، البيتالين والكاروتينات

المركبات النباتية التي يدركها البشر على أنها ملونة تُعرف عمومًا باسم 'الأصباغ'. لقد أدهشت هياكلها المتنوعة وألوانها الكيميائيين وعلماء الأحياء لفترة طويلة، الذين درسوا خواصها الكيميائية والفيزيائية، وطريقة تخليقها، وأدوارها الفسيولوجية والإيكولوجية. كما أن للأصباغ النباتية تاريخ طويل من الاستخدام من قبل البشر. تتم مراجعة الفئات الرئيسية من الأصباغ النباتية، باستثناء الكلوروفيلات، هنا. الأنثوسيانينات، وهي فئة من الفلافونويدات مشتقة في النهاية من الفينيل ألانين، قابلة للذوبان في الماء، وتتكون في السيتوسول، وموجودة في الفجوات. توفر مجموعة واسعة من الألوان تتراوح من البرتقالي/الأحمر إلى البنفسجي/الأزرق. بالإضافة إلى التعديلات المختلفة على هياكلها، يعتمد لونها المحدد أيضًا على الأصباغ المشتركة، وأيونات المعادن ودرجة الحموضة. إنها منتشرة على نطاق واسع في المملكة النباتية. الكاروتينات القابلة للذوبان في الدهون، الأصفر إلى الأحمر، وهي فئة فرعية من التربينات، متوزعة أيضًا في جميع النباتات. يتم تصنيعها في البلاستيدات الخضراء وهي أساسية لسلامة الآلات الضوئية. البيتالينات، التي تمنح أيضًا ألوانًا من الأصفر إلى الأحمر، هي مركبات تحتوي على النيتروجين وقابلة للذوبان في الماء مشتقة من التيروسين والتي توجد فقط في عدد محدود من سلالات النباتات. على عكس الأنثوسيانينات والكاروتينات، فإن المسار التخليقي للبيتالينات يفهم جزئيًا فقط. تعمل الفئات الثلاث من الأصباغ كإشارات مرئية لجذب الحشرات والطيور والحيوانات للتلقيح وانتشار البذور. كما أنها تحمي النباتات من الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي.