Was macht Blaubeeren blau?

Grüne Äpfel, rote Erdbeeren, gelbe Bananen: Die Natur schenkt uns Früchte in den buntesten Farben. Blaue Nahrungsmittel bringt sie aber vergleichsweise selten hervor. Eine der raren Vertreterinnen dieses Farbtons ist, wie ihr Name schon sagt, die Blaubeere. Was ihr aber ihre bläuliche Färbung verleiht, ist rätselhaft. Während nämlich rote oder gelbe Früchte entsprechende Pigmente enthalten, sucht man diese in den kleinen blauen Beeren vergebens. Tatsächlich enthalten sie nur rote Farbstoffe.

„Das Blau der Blaubeeren kann nicht durch Zerquetschen ‚extrahiert‘ werden, es ist in dem pigmentierten Saft, der aus der Frucht gepresst wird, nicht vorhanden. Deshalb wussten wir, dass es mit der Farbe etwas Seltsames auf sich hat“, sagt Rox Middleton von der School of Biological Sciences an der Universität Bristol, England.

Optischer Effekt lässt uns Farben sehen

Im Rahmen einer Studie, die in der Zeitschrift Science Advances erschien, ist sie dem geheimnisvollen Blau gemeinsam mit ihren Kolleg*innen nun auf die Schliche gekommen. Die Forschenden fanden heraus, dass die Farbe auf eine natürliche Deckschicht, das sogenannte Epikutikulärwachs, zurückzuführen ist, die die Beere umgibt. Sie schützt sie nicht nur vor Feuchtigkeit und Schädlingsbefall, sondern verleiht ihr auch ihre blaue Farbe, indem sie Licht auf eine spezielle Weise streut. Die Ergebnisse sind die ersten, die den strukturellen Mechanismus beschreiben, der für die Blaufärbung von Blaubeeren, aber auch Pflaumen, bestimmten Traubensorten oder Wacholder verantwortlich ist.

Die wenige Mikrometer dicke Wachsschicht auf den Beeren weist der Studie zufolge eine besondere Kristallstruktur auf. Spektroskopische Analysen haben gezeigt, dass diese die blauen und ultravioletten Wellenlängen des Lichts reflektieren. Die Strukturen in den Wachsschichten unterscheiden sich zwar bei den unterschiedlichen Früchten voneinander, der beschriebene optische Effekt ist jedoch bei allen vorhanden. Für das menschliche Auge, aber auch für Vögel, die diese Wellenlängen wahrnehmen können, erscheinen die Beeren also blau, obwohl sie es eigentlich gar nicht sind.

Natürlicher Farbstoff für künstliche Materialien

Nachdem der Ursprung der blauen Farbe ermittelt war, versuchte das Studienteam, die Wachsschicht in Reinform zu gewinnen. Dafür tauchten sie die blauen Beeren der Gewöhnlichen Mahonie (Mahonia aquifolium) – einem Ziergehölz, das in vielen Gärten und Parks zu finden ist – in eine Substanz, in der sich das Wachs von der Oberfläche der Beeren löste. Den so gewonnenen weißen Stoff strichen sie anschließend in einer dünnen Schicht auf Trägerobjekten aus.

Nach einer Weile bildeten sich dieselben Kristallstrukturen, die auf den Beeren zu finden sind. Zwar reflektierte die Wachsschicht die blauen und ultravioletten Anteile des Lichts etwas weniger stark als auf der Oberfläche der Beeren, trotzdem war der Farbstoff sichtbar blau. Doch das ist noch nicht alles: Der Studie zufolge könnten sogar die schützenden Eigenschaften des Epikutikulärwachses in der so gewonnenen Beschichtung erhalten bleiben.

„Es war wirklich aufregend, diesen unbekannten Färbungsmechanismus von beliebten Früchten zu entdecken, die wir ständig anbauen und essen“, sagt Middleton. „Noch aufregender war es aber, diese Farbe zu reproduzieren und eine neue blaue Beschichtung herzustellen, die niemand zuvor gesehen hat.“

Das Team will jetzt einfachere Methoden entwickeln, um die Wachsschicht ab- und auf Flächen zu übertragen. Wenn sie damit Erfolg haben, könnte am Ende ihrer Arbeit ein nachhaltiger, biokompatibler und sogar essbarer blauer Farbstoff nach natürlichem Vorbild stehen. „Es wäre ein Traum, die ganze Funktionalität dieses natürlichen Wachses in künstlich hergestellte Materialien einzubauen“, sagt Middleton.