Почему разрезанные яблоки и груши не темнеют, если их сбрызнуть лимонным соком?

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)