Антоцианы, как уже говорилось, придают цветкам розовую, алую, красную, лиловую, синюю окраску. Халконы, ауроны, некоторые флавонолы отличаются желтой окраской, а флавоновые гликозиды наряду с антоцианами придают окраске цветков голубой оттенок. Флавоны содержатся в цветках белой и слоновой кости окрасок. Яркая и разнообразная окраска цветков в сочетании с капельками нектара привлекает насекомых, которые на лапках и брюшке переносят пыльцу с цветка на цветок и тем способствуют их опылению. В этом тонком и совершенном механизме окраска цветков представляет собой важнейшую и необходимую деталь.
Впрочем, некоторые наблюдения за участием насекомых в опылении цветковых растений не подтверждают эту общепризнанную и, казалось бы, безупречную в своей логичности теорию. Выяснилось, например, что пчелы, эти непревзойденные опылители, очень близоруки: далее чем за метр они просто не видят цветков. Стало быть, выбирая маршрут, они руководствуются не окраской цветков, а запахом (а также, возможно, памятью). Установлено также, что пчелы, шмели и другие насекомые-опылители при каждом вылете посещают цветки с разной окраской. Выходит, что последняя не играет особой роли в определении маршрута насекомых. Каков же тогда смысл окраски цветов?
Присутствие пигментов, обусловливающих окраску, связано с поглощением и использованием солнечных лучей. Все красители, и в их числе пигменты растений, — это своего рода хитроумные приспособления, ловушки солнечных лучей, избирательно работающие фильтры. Хлорофилл поглощает из белого света солнца красные и сине-фиолетовые лучи, используемые в процессе фотосинтеза для образования сложных органических соединений из простых минеральных веществ почвы и воздуха. Желто-зеленые лучи солнечного спектра, не улавливаемые хлорофиллом, отражаются и рассеиваются фотосинтезирующими органами растений и, попадая на сетчатку глаза, воспринимаются нами как характеризующие зеленую окраску листьев, стволов, побегов растений.
Яркоокрашенные цветки в силу наличия разнообразных, главным образом фенольных, пигментов улавливают лучи другой длины волны из состава солнечных и превращают их в другие формы энергии. Она используется для созревания пыльцы и яйцеклеток цветковых растений, выработки ароматических веществ, повышения температуры в органах размножения растения по сравнению с окружающей средой (что ускоряет течение обменных процессов и созревание яйцеклеток). Чашевидные венчики горных и арктических цветков действуют как своего рода рефлекторы, вогнутые зеркальца, концентрируя солнечный свет в центре цветка, где температура может превышать окружающую даже на 8° С. Поворачиваясь в течение светового дня за солнцем, цветы максимально утилизируют его энергию. А с наступлением сумерек, закрываясь или поворачивая цветок книзу, они максимально сохраняют уловленную энергию. Наконец, высокая концентрация фенолов может играть роль приспособления для защиты наследственного аппарата растений от мутагенных воздействий.
Антоцианы наряду с каротиноидами, ксантофиллами и другими пигментами, придают окраску плодам, ягодам, семенам. Окраска привлекает птиц, животных, насекомых; поедая плоды, они способствуют распространению семян растений, сохранению и расширению ареалов их видов. Окраска полезна и для защиты растений от избытка лучей солнца. Вероятно, поэтому в горах с высотой окраска цветков становится все ярче, гуще. Из пигментов наиболее важен в этом отношении меланин. Особенности строения делают его идеальным «молекулярным ситом», в ячейках которого застревают и обезвреживаются радикалы, возникающие под влиянием ультрафиолетовых лучей. Штаммы микроорганизмов, содержащие меланиновые пигменты, столь устойчивы к действию солнечного ультрафиолета, космических лучей, что живут и размножаются в высоких слоях атмосферы, в горах, пустынях, в Арктике и Антарктике — там, где их неокрашенные родичи гибнут. Меланин, сосредоточенный в поверхностных слоях оболочки клеток, спор, гиф грибов, защищает микроорганизмы и от действия ферментов, выделяемых микробами-антагонистами в почве.
У бактерий и грибов встречаются и другие пигменты фенольной природы. Азотобактерии синтезируют пигменты из фенолокислот (3,4-диоксибензойной) и аминокислот аланина, серина. Нередки пигменты, производные бензо-, нафто- и аптрахинона, сходные по свойствам с меланином.
Растительные пигменты фенольной природы нетоксичны и к тому же обладают ценными антиокислительными, Р-витаминными свойствами. Заманчиво использовать их как пищевые красители вместо ранее применявшихся синтетических веществ, ныне признанных небезвредными. Пищевые красители нужны и для окраски сыров, масел, и для использования в кондитерской промышленности при изготовлении кремов. Особо дефицитны красные красители. Антоцианы же оказались, как правило, непригодными для такого использования в силу своей нестойкости.
В нашей стране М. А. Бокучава с сотрудниками разработал набор пищевых красителей из продуктов окисления катехинов. Чтобы получить красный цвет, к нему добавляют пигмент столовой свеклы — бетацианин, причем наблюдается взаимная стабилизация красителей. Недавно получен также красный пищевой краситель с удовлетворительными свойствами из оболочки зерен сорго (близкого родственника проса). В состав красителя входят антоциапидины пеларгонидин, цианидин, флавонол кверцетин и вещества, обеспечивающие новому красителю стабильность.
Так люди поставили себе на службу и эту способность растительных фенолов — способность улавливать и преобразовывать энергию солнечных лучей.