Брайан Добсон (Алтон, Великобритания) Чтобы ответить на данный вопрос, прежде всего нужно понять, почему ткани некоторых растений в местах порезов приобретают коричневый цвет. Клетки растений имеют различные полости, в том числе вакуоли и пластиды, которые отделены друг от друга мембранами. В вакуолях содержатся производные фенола, которые иногда имеют ту или иную окраску, но обычно бесцветны. В других полостях клетки находятся энзимы, называемые фенолоксидазами. В здоровой клетке растения мембраны отделяют производные фенола от оксидаз. Однако, если клетка повреждена (например, при разрезании яблока), производные фенола могут вылиться из вакуоли через проколотую мембрану и вступить в контакт с оксидазами. Кислород, содержащийся в воздухе, способствует тому, что эти энзимы окисляют фенольные производные. В результате данной реакции образуются продукты, защищающие растение, регенерирующие его поврежденные ткани, но при этом окрашивающие их в коричневый цвет. Реакцию потемнения могут предотвратить один-два агента, оба присутствующие в лимонном соке. Первый агент — витамин С, биологический ингибитор, образующий при окислении бесцветные вещества, в отличие от производных фенола, образующихся в яблоке. Второй агент — органические кислоты, и в частности лимонная кислота, снижающая рН оксидаз и таким образом замедляющая процесс потемнения. В лимонном соке витамина С в 50 раз больше, чем в яблоках и грушах. И лимонный сок с рН < 2 гораздо кислее, чем яблочный сок, в чем можно убедиться, попробовав и то и другое на вкус. Поэтому лимонный сок мгновенно предотвращает потемнение. Потемнение нарезанных кусочков яблока можно предотвратить и без лимонного сока, поместив их в азотную или углекислую среду, где нет кислорода, необходимого для оксидаз. Реакцию потемнения очень удобно наблюдать на сельдерее. Для этого нужно отрезать от его корневища крупный, относительно ровный кусок и обложить его несколькими маленькими кружочками фильтровальной бумаги, пропитанными разными растворами — яблочного сока, витамина С, других антиоксидантов, лимонной кислоты, других кислот и т. п. Под кружочком, пропитанным веществом, которое блокирует активность оксидаз, останется белый круг; вся остальная поверхность потемнеет.
Стивен К. Фрай (Институт клеточной и молекулярной биологии Эдинбургского университета, Великобритания)
Полифенолоксидаза (ПФО) была обнаружена в грибах в 1856 году Кристианом Шёнбейном. В природе этот фермент имеет широкое распространение — он присутствует в организме человека, большинства животных и у многих растений. У растений ПФО выполняет защитную функцию, оберегая плод с поврежденной кожурой от насекомых и микроорганизмов. Потемнение на поврежденной кожуре отталкивает насекомых и животных, а соединения, образующиеся в процессе потемнения, создают антибактериальный эффект. В некоторых видах растительной пищи эффект потемнения желателен. Например, чаю, кофе или шоколаду он придает характерный приятный вкус. Но потемнение других видов растений или фруктов — для фермеров целая проблема. Плоды с коричневыми пятнами на кожуре трудно продать, у них неприятный вкус.
Анжелес Эрнандес И. Эрнандес (Кристаллографическая лаборатория Андалусского института геофизики, Гранада, Испания)
Черное пиво?
Когда мне в баре наливают пинту крепкого ирландского портера, я вижу, что это черная жидкость. Тем не менее пузырьки, скапливающиеся на поверхности, — белого цвета, хотя они имеют тот же состав. Также обстоит дело и с другими видами пива. Почему?
Стюарт Браун (Бристоль, Великобритания) В интересах науки я налил себе крепкий ирландский портер, дождался, когда поднявшиеся пузырьки образовали кремовую «шапку», а потом положил немного пены на тарелку и рассмотрел ее в маломощный микроскоп. В отличие от мыльной пены, состоящей из множества полуслипшихся пузырьков, пена портера состоит главным образом из одинаковых по размеру сферических пузырьков диаметром примерно 0,1–0,2 мм, заключенных в оболочки из жидкости. По краям капли пены мне удалось различить отдельно сидящие пузырьки, и, глядя на предметы, которые я ставил за ними, я понял, что эти пузырьки действуют как рассеивающие линзы. Равно как прозрачный мраморный шарик, имеющий более высокий коэффициент преломления, чем окружающий воздух, может действовать как мощное увеличительное стекло, так и сферические пузырьки в пивной пене рассеивают свет, потому что содержащийся в них воздух имеет более низкий коэффициент преломления, чем окружающая их жидкость. В результате свет, проникающий в пену, сталкивается с многочисленными пузырьками и рассеивается в разные стороны, чему также способствуют отблески пузырьков. Часть лучей возвращается на поверхность, и, поскольку на волны всех длин воздействие одинаковое, пена выглядит белой. Рассеяние света от пены сродни рассеянию от капель воды, вызывающему образование облаков. Это так называемое рассеяние Ми. Я сел и осушил бокал. При более близком рассмотрении «шапка» портера на самом деле сливочного цвета, а несколько капель, оставшиеся на дне бокала, имели светло-коричневую окраску. Крепкий портер — на вид черная жидкость, но светопроницаемая, а в самой пене жидкости мало, ибо большую часть ее объема занимает воздух. Пивная жидкость между пузырьками поглощает часть рассеивающегося между ними света, придавая пене легкую окраску. Разумеется, чтобы убедиться в правильности первоначально полученных результатов, я повторил опыт несколько раз.
