Hoe kan een blauwe bes blauw zijn terwijl het sap rood is?

De blauwe bes is niet meer weg te denken uit onze voeding. De vitaminerijke vrucht is geliefd op foto’s van foodbloggers. Op de fraai gestileerde ontbijtbordjes, naast yoghurt en granola, is de blauwe kleur een lust voor het oog. Waar komt die kleur vandaan?

Deze vraag hield ook de Britse natuurkundige Rox Middleton en haar collega’s geruime tijd bezig. Hun zoektocht begon met een vergelijking tussen de framboos en de blauwe bes. Terwijl het uitdrukken van een framboos op wit papier de roodroze kleur van het pigment achterlaat, gebeurt er iets opmerkelijks bij de blauwe bes. In plaats van blauw kleurt het papier donkerrood. „Dit komt omdat de huid van de blauwe bes donkerrode pigmenten, genaamd anthocyanen, bevat”, zegt Middleton. Waarom nemen mensen dan toch een blauwe kleur waar?

Om dit mysterie te ontrafelen, onderzocht Middleton het buitenste omhulsel van vruchten met een kenmerkende donkere kleur en een dunne waslaag, zoals blauwe bessen, pruimen en jeneverbessen. Met behulp van een scanning-elektronenmicroscoop stuitte ze op iets fascinerends: de vruchten danken hun blauwe kleur aan uiterst kleine kristalstructuren in hun waslaag, slechts 0,002 millimeter groot.

Geen gewone pigmentkleur

Het blauw van deze vruchten is geen gewone pigmentkleur, maar een zogenoemde structuurkleur, vergelijkbaar met de intens blauwe vleugels van morpho-vlinders. Dit blauw ontstaat doordat de kleine afstand tussen de rastervlakken van de kristallen overeenkomt met de korte golflengte van blauw licht. Hierdoor reflecteren de kristallen voornamelijk blauw licht. Tegelijkertijd absorberen ze alle andere kleuren die in licht zitten, zoals rood licht. Dit verklaart waarom wij mensen deze vruchten als blauw zien, ondanks het donkerrode pigment.

Middleton ontdekte dit door de dunne wasachtige laag van de vruchten te verwijderen en deze vervolgens opnieuw te laten kristalliseren in het laboratorium. „Het was geweldig om te zien hoe de structuur zichzelf organiseerde en hierdoor opnieuw de blauwe kleur kon reflecteren”, aldus de onderzoekster.

Het waslaagje is waterafstotend en zelfreinigend. Maar het onderzoek van Middleton, gepubliceerd in Science Advances, wierp nieuw licht op de functie ervan. „Onze resultaten laten zien dat de natuur een slim trucje heeft ontwikkeld: een ultradunne laag voor een intense blauwe kleur”, vertelt ze enthousiast.

Een strategische reden

Maar wat is het nut hiervan? „Evolutionair gezien hebben de vruchten een strategische reden om er blauw uit te zien”, legt Middleton uit. „Blauw trekt de aandacht van fruitetende dieren, wat de kans vergroot om gegeten te worden en hun zaden te verspreiden.” Het produceren van blauwe pigmenten kost relatief meer energie dan de aanmaak van rood pigment. Door de dunne waslaag kunnen de vruchten er dus toch blauw uitzien, zonder de noodzaak van ‘energetisch dure’ pigmenten.

De ontdekking van Middleton en haar team kan bijdragen aan de productie van duurzame kleurstoffen. „Doordat de wasachtige laag zichzelf kan kristalliseren, hopen we in de toekomst kleurstoffen te ontwikkelen die vriendelijker zijn voor het milieu en gemakkelijker door het lichaam worden opgenomen, zoals eetbare kleurstoffen”, vertelt Middleton.