早上出门溜达的时候,看到路边不知名的花开了,是甚为少见的蓝紫色的,甚是漂亮,心情甚是愉悦。古人说,人间要识春来处,天际雁,江边树。现在看来,路边两三花也可识得春来处。

牵牛花变颜色属于物理还是化学(紫色背后的化学原理)(1)

图1 直立山牵牛

用手机软件识别了一下,花名直立山牵牛,又名蓝吊钟,其性喜高湿高温,耐阴耐干不耐寒。其花抗性强,病虫害少,花期长,花形独特;其色蓝紫,似乎所见不多,仿佛还有点魅惑呢,宜盆栽观赏及庭院布置。

虽说此牵牛非彼牵牛,但看到牵牛二字还是倍感亲切的,同时其花跟牵牛也相差不大,说不定五百万年前是一家呢。记得幼年在农村放牛的时候,通常牛儿在山坡上安静地吃草后,我们就能闲下来,偶尔去看看牛还在不在,有没有偷吃邻居的稻谷,糟蹋隔壁的菜地。我们就可以兴致勃勃地去寻找各种野花野果,热带的气候也适合多种植物的生长。牵牛花在其中并不起眼,也没有甘甜的果实,不过好在分布颇广,基本上道路两旁就有,同时其花也漂亮,状若喇叭,其色纯紫,花心处藏有少量花蜜,采摘下来轻嘬花心,便有淡淡甘甜撩拨舌尖的味蕾,有时把三四朵一起嘬,味蕾就能得到最大程度的满足,琼浆玉液不过如此。

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图2 牵牛花

牵牛花这个名字的由来,北宋药学家唐慎微在《证类本草》中记载,一农夫因偶然服用牵牛花种子治好多年的痼疾,牵牛去拜谢之,故称为牵牛。但特意牵牛去感谢一朵花,这操作很giao啊,这位老兄也不怕牛把他的救命恩花给吃了!或许是牵牛花是紫色的缘故,古代文人对牵牛花也颇为喜爱。秦少游有诗曰,仙衣染得天边碧,乞与人间向晓看。杨万里亦有诗曰,晓思欢欣晚思愁,绕篱萦架太娇柔。

紫色是一种神秘的色彩,高贵而略带忧郁。标准紫色的RGB值为128, 0, 128,属于中性偏冷色调,由热情的红色和冷静的蓝色融合得到,既热情又冷静,因而充满着神秘又难以理解的复杂情调。紫色积极的一面,象征着高贵,气派,尊严等;而消极的一面,又具有孤独,不安,悲伤等情绪。紫色也是指可见光中波长最短的那部分,因平时很难见到紫色的光而引申为象征高贵的色彩。商业设计中常用紫色来表现商品的奢华和高贵。我们还熟悉的一个紫色是中学课本上的,高锰酸钾的紫,高贵中隐藏着氧化万物的冷艳。

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图3 标准紫色

在我们的传统文化中,紫色与帝王,圣人,神仙有着紧密的联系,因而赋予了神秘、富贵的气质,称为祥瑞、沉稳、庄重的色彩。汉代刘向《列仙传》:老子西游,关令尹喜望见有紫气浮关,而老子果乘青牛而过也。西方文化中,紫色由于稀少,极难获得,也很尊贵。

查了一下资料,自然界中紫色的花也不少呢,其中比较有名的还有以下几种。

薰衣草,花色优美典雅,花序颀长秀丽。其花语为等待爱情和浪漫,薰衣草意味着虽然是一种含蓄的示爱,但又是一种坚定的承诺,不管历经怎样的磨难,最终都能携子之手。普罗斯旺的薰衣草田,是无边无际的紫色海洋,置身于其中,是梦幻的存在,面对视野的浩瀚与个体的渺小,时空的无涯与自身的有涯,心灵的喧嚣,尘世的繁芜得到净化。

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图4 薰衣草

紫藤,花冠似蝶,花开时似有万千紫蝶飞舞。在紫藤架下,品茗读书,实乃人间享受。其花语是沉迷的爱,执着的爱。中学时学过一篇课文,宗璞的《紫藤萝瀑布》,对紫藤花有着细腻的描写,“只见一片辉煌的淡紫色,像一条瀑布,从空中垂下,不见其发端,也不见其终极。只是深深浅浅的紫,仿佛在流动,在欢笑,在不停地生长。”白居易亦有诗曰,惆怅春归留不得,紫藤花下渐黄昏。

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图5 紫藤萝

紫丁香,花朵纤小文弱,花色淡雅清香。其花语是怀念、追想。象征着初恋,是初恋的难以言说的刺痛,感激,甜蜜,是那个在雨巷撑着油纸伞的姑娘。有种说法,丁香的花一般只有四瓣花朵,但若是找到拥有第五瓣的紫丁香,并且吃掉它的话,你就会对你爱的人一生不变,至死不渝。唐磊的《丁香花》在当年开遍了互联网,也香满了大街小巷,“那坟前开满鲜花,是你多么渴望的美啊”。

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图6 紫丁香

唐代李商隐有诗曰,芭蕉不展丁香结,同向春风各自愁。李璟亦有词曰,青鸟不传云外信,丁香空结雨中愁。

紫薇花,花姿优美,花色艳丽,象征着沉迷的爱,花语是好运,是一种非常美好的向往花朵。白居易有诗曰,独坐黄昏谁是伴,紫薇花对紫薇郎。又曰,独占芳菲当夏景,不将颜色托春风。

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图7 紫薇花

紫鸢花,花形似翩翩起舞的蝴蝶,花语是寓意爱意与吉祥。传说中紫鸢花是上帝的信使,用来联系地球和另外的世界,彩虹幻化而来的。

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图8 紫鸢花

咳咳,好像有点跑题了。闲言少叙,书归正传。牵牛花,如此平凡但又拥有如此漂亮的紫色,不免好奇,在这高贵神秘紫色外表的背后,是何等神秘的存在呢。

花,花的古字是华,最早见于西周金文,其写法如图9,表现了盛开的花型和枝叶葱茂之状。到魏晋时才分化出“花”字,其本义是花朵,后引申出其他义,像花的东西、花花绿绿的颜色、模糊不清、虚伪的、用掉等。

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图9 花(华)字早期写法

在生物学上,花是被子植物的生殖器官,也就是它最主要的目的是繁衍后代的,使得自己的基因能够遗传下去。自然界中各种各样的花五颜六色姹紫嫣红的,煞是好看。从生物学角度来看,颜色艳丽的花能吸引蝴蝶蜜蜂,这样就可以传播花粉,完成受精,保证种群的世代传递。

通常花的颜色是由花瓣细胞里的色素决定的,花瓣细胞里的色素种类很多,与花的颜色有关的色素主要是花青素。花青素是一种水溶性色素,属于植物次生代谢产生的类黄酮化合物,广泛存在于多种开花植物中,如葡萄,紫甘薯等。花青素一般存在于细胞液中,含花青素的花瓣可呈现出红,蓝,紫等颜色,根据细胞液的酸碱性的不同而呈现出不同的颜色。花青素由于具有多个酚羟基,通常在植物中通常并不能稳定存在,会通过糖苷键与葡萄糖、半乳糖,木糖等形成花色苷。

花青素还是一种天然食用色素,安全无毒,同时也是一种自由基清除剂,具有良好的抗氧化效果。这也就意味着具有预防心脑血管疾病,护肝抗癌等作用。在食品,医药,染料,化妆品等方面都有应用。

牵牛花变颜色属于物理还是化学(紫色背后的化学原理)(10)

图10 花青素结构式

牵牛花中存在一种牵牛花色素,它的结构式如图10所示,属于花青素中的一种。花青素是一大类物质的总称,它们都含有相同的骨架结构,只是其中的取代基有所差异。目前已经确定存在20种花青素,而牵牛花素是比较常见的一种。

花青素类物质的颜色随pH 值变化而变化,pH<7 (酸性)呈红色,pH= 7 ~ 8 时呈紫色,pH > 11 (碱性)时呈蓝色。

所以总结来说,牵牛花呈现出紫色,是因为它的花瓣细胞中含有牵牛花色素,在中性的细胞液中就显示出紫色。

其它紫色的花同样也是其花瓣细胞中含有相应的花青素,不同的花可能含有不同种类的花青素,但所有种类的花青素在中性的细胞液中都会显示出紫色来。再推广到其它颜色的花,基本上也是由于含有花青素类物质,只是在不同酸碱性的细胞液中就显示出不同的颜色了。

花青素在酸性溶液中会呈现红色,回头试试摘一朵牵牛花在醋里泡着看看。若是成功的话 那再泡在小苏打水中应该就转变为蓝色了吧。

注:部分图片来源于网络

参考文献:

[1]贾赵东,马佩勇,边小峰,杨清,郭小丁,谢一芝.植物花青素合成代谢途径及其分子调控[J].西北植物学报,2014,34(07):1496-1506.

[2]郭凤丹,王效忠,刘学英,夏晗,王兴军.植物花青素生物代谢调控[J].生命科学,2011,23(10):938-944.

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