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As cores das flores ao longo do ano

As cores das flores ao longo do ano

Com a chegada da primavera, começam a florir as primeiras flores. Nas quais, as antocianinas, que se encontram nos vacúolos (estruturas celulares das células vegetais), desempenham um papel primordial para a sua estabilidade. Por exemplo: possuem função reprodutiva (a cor das flores atrai os insetos envolvidos na polinização), função antioxidante, de fotoproteção e ainda de defesa contra certos tipos de agressores.

Como já referimos, uma das características das antocianinas é o facto de estas apresentarem diferentes formas de equilíbrio dependo do pH do meio onde estão inseridas: 

  • Meio fortemente ácido – forma vermelha - catião flavílio (AH+)
  • Meio ligeiramente ácido/ perto da neutralidade – forma incolor – forma hemiacetal (B)
  • Meio neutro – forma violeta- base quinoidal neutra (A)
  • Meio básico- forma azul – base quinoidal aniónica (A-)
  • Meio básico – forma amarela – chalcona (C)

O facto dos valores de pH mais comuns, nas plantas, se situarem entre 3.5 e 6.5 deveria fazer com que as flores não apresentassem qualquer coloração visto que neste intervalo, as antocianinas, responsáveis pela cor, assumem a sua forma hemiacetal (incolor). No entanto, como não existem flores incolores, podemos inferir que as antocianinas, neste meio, apesar dos valores de pH desfavoráveis, apresentam pigmentação. Tal deve-se às suas interações com outros compostos naturais existentes na planta que permitem a sua estabilização.

Estas interações conduzem ao deslocamento do espetro de absorção para o vermelho podem ser através da interação (entre si) das duas formas mais estáveis, vermelha e azul, das antocianinas: auto associação. Ou com outros compostos incolores denominados de copigmentos (exemplos: flavanóis, flavonas, metais, ácidos fenólicos e derivados) formando complexos antocianina-copigmentos de forma corada. Este fenómeno designa-se copigmentação.

A copigmentação intensifica as cores tornando-as mais brilhantes, fortes e mais estáveis que a própria antocianina na ausência do copigmento. 

O processo de estabilização da cor pode ser explicado pela existência de uma interação de sobreposição envolvendo, sobretudo, as ligações π moleculares. Estas constituem uma das ligações presentes em cada ligação covalente dupla. Como podem compreender pelo esquema, ma ligação dupla é constituída por uma ligação sigma e por uma ligação pi. 

Das interações pi - pi resultam complexos de transferência de carga, que protegem a espécie do catião flavílio (forma vermelha das antocianinas), do ataque da água impedindo que a antocianina fique incolor (cor dada pela espécie hemiacetal). Ou seja, este complexo ao impedir a formação da espécie hemiacetal, estabiliza a cor vermelha. Por outro lado, estes complexos de transferência de carga podem ainda conduzir à estabilização das bases quinoidais, forma azul/ roxa das antocianinas, o que implica equilíbrios ácido-base.

Como sabemos a forma ácida (nos reagentes) dá origem à forma básica (nos produtos) e vice-versa. Se for estabilizada a forma básica, é essa forma que vai predominar. Num meio fortemente ácido predomina o ião flavílio AH+ (vermelho). Quando perde um protão transforma-se sucessivamente em A – base quinoidal neutra (violeta) e esta em A- - base quinoidal aniónica (azul). Assim, as contantes de equilíbrio das sucessivas transferências de protões (Ka) vão diminuindo, pois verifica-se que a força da espécie como ácido vai diminuindo. 

Sendo Ka a constante de equilíbrio (constante de acidez), o Pka representa matematicamente -log Ka.

E por isso, se a Ka diminui, o pKa aumenta, aumentando também o comprimento de onda da radiação absorvida, provocando como podem ver, um deslocamento positivo do comprimento de onda máximo absorvido pelas antocianinas no espectro visível, fazendo com que estas reflitam a cor violeta.

 Se, por exemplo, a espécie estabilizada for uma base quinoidal, esta ao prevalecer no equilíbrio faz com que o valor da constante de acidez aumente, uma vez que a proporção do produto em relação ao reagente aumenta, provoca uma diminuição no pKa e um consequente desvio negativo do comprimento de onda máximo absorvido pelas antocianinas no espetro visível, fazendo com que estas reflitam a cor vermelha. 

Ou seja, a copigmentação poderá induzir não só à intensificação da cor, como poderá também provocar um deslocamento do comprimento de onda máximo absorvido pelas antocianinas no espectro visível.

A cor azul nas flores, surge da interação das antocianinas com alguns metais presentes nas plantas, como Al, Fe, Mg, Cu e Sn, formando metaloantocianinas:

Fatores que influenciam o fenómeno da copigmentação: 

  • Como já referimos o pH influencia indiretamente, porque afeta a disponibilidade dos nutrientes e nomeadamente de metais pelas plantas;
  • A intensidade da cor aumenta linearmente com a adição do copigmento, ou seja, quanto maior a concentração do copigmento na planta mais intensificada será a sua coloração;
  • O aumento da temperatura inibe o fenómeno da copigmentação.


Bibliografia:

Artigo: "O Fogo de Artifício"
As cores das folhas ao longo do ano
As cores dos frutos ao longo do ano
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