Какой краситель делают из листьев: Какой краситель делают из листьев индигоферы?

Все об индиго и вайде — двух известных благородных красителях — FURFUR

Пожалуй, самый известный в непрофессиональной среде краситель — индиго, когда-то действительно производился из растений. Поэтому и одежда насыщенного синего цвета была тогда далеко не самой доступной. Сегодня же практически весь объем производимого красителя — синтетический, а «синие джинсы» являются синонимом демократичного массового продукта. Однако нам интересней тот самый натуральный индиго, который получался из листьев растений индигоферы, а также его младший (по значимости, но никак не по возрасту) брат — краситель, получаемый из растений вайды. Мы расскажем вам о технологиях, истории и противостоянии этих двух древних натуральных красителей.

 

Индигофера красильная (Indigofera tinctoria) — травянистое растение из семейства бобовых. Кустарники индигоферы достигают двух метров в высоту. Индигофера растет в Индии, Египте, Японии, южных регионах Европы, России и США.

Если немного поразмыслить о названии, вы придете ко вполне правильной догадке — назван этот краситель в честь Индии, в которой произрастали наиболее обширные плантации индигоферы и которая была центром его распространения с незапамятных времен. Вообще, эксперты называют индиго одним из первых дошедших до нас красителей на Земле — его использовали еще в древних цивилизациях — Египте, Месопотамии, Античной Греции и Риме, не говоря уже собственно об Индии и странах Юго-Восточной Азии. Красили с помощью индиго преимущественно шелк, но не только. На клинописных глиняных таблицах, которые ученые относят предположительно к VII веку до нашей эры, описывается рецепт покраски с помощью индиго шерсти. Стоит ли говорить, что краситель этот являлся предметом роскоши, а одежда соответствующих цветов — маркером знатности и состоятельности ее владельцев, причем в совершенно разных обществах — от кочевников-туарегов Западной Африки до аристократов Восточной Азии.

Плитки высушенного натурального индигоМоток льняной нити, покрашенной индиго

Собственно, переработка листьев в индиго стала настоящим ремеслом, зачастую единственной пожизненной профессией. Для вымачивания листьев использовались огромные глиняные чаны, в странах с теплым климатом для них попросту вырывалось отверстие в земле, а там, где похолодней, использовались угли для подогрева.

ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ КРАСИТЕЛЯ ИЗ ИНДИГО

Собственно, основным активным веществом при производстве индиго является индикан — бесцветное растворимое в воде вещество, содержание которого в листьях растений обычно колеблется от 0,2% до 0,8%. Листья вымачивались в воде и бродили, превращая прозрачный индикан в синий индиготин. Осадок этого раствора смешивался с сильным основанием, таким как щелок, затвердевшая масса спрессовывалась в плитки, а затем ее высушивали и превращали в порошок. И уже затем этот порошок добавляли в различные растворы, чтобы получать разные оттенки голубого и фиолетового.

Вайда красильная (Ísatis tinctória) — растение семейства капустных. Произрастает в степных и пустынных зонах Кавказа, в Центральной Азии и Восточной Сибири, а также в Северной Африке. В общем, вайда значительно менее прихотлива, чем ее знаменитый конкурент, и поэтому до индиго именно она издревле использовалась в Европе.

От индиго вайда отличается более «пыльным» и «зеленоватым» оттенком

Найденные на территории современных Франции и Германии семена вайды археологи относят еще к неолиту, последнему периоду каменного века. Вайда была одним из первых красителей, которые открыли для себя древние египтяне, использовавшие ее для окраски одеяний, в которые обертывалась мумия. А воинственные племена пиктов, с которыми сражался Юлий Цезарь, наносили вайдой боевую окраску на лица и тела. В средневековье французский город Тулуза, в окрестностях которой произрастало огромное количество вайды, буквально расцвел благодаря этому растению – заправилы города экспортировали краситель в огромных количествах и строили величественные особняки, многие из которых сохранились и по сей день.

ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ СИНЕГО КРАСИТЕЛЯ ИЗ ВАЙДЫ

Листья измельчали с небольшим количеством воды в однообразную массу и оставляли бродить в высоких горшках в течение пятнадцати дней, после чего формовали из нее шары и высушивали. Эти шары темно-сине-зеленого или желто-зеленого цвета при растирании с водой давали раствор, окрашивающий ткани в синий цвет. Справедливости ради надо сказать, что вайда красильная по сути является технически дешевым заменителем индигоферы. В ее листьях содержится, как правило, меньше искомого индиготина, да и цвет зачастую получался не таким насыщенным, скорее «пыльным».

Противостояние вайды и индиго

Как это частенько бывает со стратегически важными для национальной экономики продуктами, вайда оказалась в центре настоящих финансово-политических конфликтов, враждуя с завезенным из Индии индиго. День ото дня богатевшим за счет растения семейства капустных купцам — «отечественным производителям» совершенно не с руки было появление более сильного с технологической точки зрения конкурента, и тут перед нами предстает яркий пример средневекового лоббирования интересов.

В 1577 году германское правительство запрещает использование индиго, навешивая на него романтический ярлык — «дьявольский краситель»

В 1609-м уже французский монарх Генрих IV запрещает использование «индийского зелья» под страхом смертной казни. И вайда, и натуральный индиго умерли (во всяком случае, для широкой публики) на границе XIX и XX веков, когда был получен эффективный способ синтезировать синий краситель. Хотя стоит сказать, что в ряде немецких земель некоторые фабрики до сих пор окрашивают свою продукцию с помощью натуральной вайды.

ИНДИГО И ВАЙДА СЕГОДНЯ

Наиболее практичный способ синтезировать индиго был открыт в аккурат под занавес XIX столетия, а XX век окончательно потопил ярлык «синее золото», сделав индиго одним из классических цветов в широком спектре текстильных красителей. Кстати, сейчас синтетический индиго получают из, на первый взгляд, довольно неожиданных веществ — нефти или угольного дегтя. Ирония судьбы — некогда являвшийся неотъемлемым атрибутом аристократизма и состоятельности, в прошлом столетии индиго перешел на службу к рабочему классу. Джинсы, рубашки шамбре, даже сам термин «синие воротнички» (blue collars) дает нам понять, какой краситель чаще всего использовался в производстве рабочей одежды.

1. Производство вайды в Тюрингии, иллюстрация 1725 года. 2. Производство красителя из вайды, начало XX века. 3. Раскрашенные красителем из вайды древние бритты. 4. Получение индиго 5. Мэл Гибсон в роли Уильяма Уоллеса в фильме «Храброе сердце». Лицо раскрашено красителем, полученным из вайды. 6. Так выглядят шарики вайды. 7. Бокс-сет для покраски вайдой в домашних условиях.

Стоит сказать, что и в наши дни вайда не стала бесполезным сорняком, а активно используется в совершенно разных областях — ей в целях защиты от вредных химикатов красят стволы деревьях, используют для производства чернил, прежде всего принтерных, содержащийся в вайде глюкобрассицин является компонентом предотвращающих онкологические заболевания лекарств, а в Китае народная медицина и вовсе предлагает лечить с помощью листьев вайды целый спектр неприятных недугов от гриппа и скарлатины до сифилиса.

КАК КРАСЯТ ПРИ ПОМОЩИ ИНДИГО

На одну пару джинсов уходит от трех до двенадцати граммов этого красителя. Для того, чтобы окрасить шелк или шерсть, требуется еще меньше. Существует множество способов окраски, мы же рассмотрим наиболее качественный и часто используемый, пусть и не самый простой — канатный способ окрашивания.

Отдельные нити связываются между собой в так называемые канаты (отсюда и название). Среднестатистический объем на фабричном производстве — 350–400 нитей для одного «каната».

От 12 до 36 канатов наматываются на цилиндры, которые окунают в огромные чаны с красителем. Затем эти цилиндры достают, под воздействием теплого воздуха краситель окисляется и принимает свой окончательный оттенок.

Затем на конвейерной перегонной машине канаты вновь расплетают до отдельных нитей. Остается лишь подогнать их по размеру — и на этом, собственно, все.

Процесс окрашивания при помощи индиго:

5 БРЕНДОВ, КОТОРЫЕ ДО СИХ ПОР ИСПОЛЬЗУЮТ НАТУРАЛЬНЫЙ ИНДИГО

Gilded Age Небольшая кампания, базирующаяся в Нью-Йорке, очень трепетно относится к своей продукции. На сайте полно ценной информации об истории производства денима, о «правильном» хлопке, индиго, и т. д. Собственно джинсы отшивают, конечно же, в Японии.

Sugar Cane Британская компания, интересная в первую очередь тем, что нити для своего денима делают из сахарного тростника. Сразу понятно, что мы имеем дело с фетишистами, так какой же еще индиго они могут использовать, кроме натурального.

Naked & Famous Канадцы, которые стараются выглядеть как японцы и постоянно напоминают о том, что материалы у них-де японские. Несмотря на то, что используют они и синтетический краситель, регулярно присутствуют и вещи, окрашенные вручную натуральным, причем по куда более щадящим, чем японские, ценам.

Nudie Jeans Как и все шведы, Nudie изо всех сил стараются поддерживать имидж eco-friendly компании, использующей максимально натуральные материалы. Почти каждый год в линейке компании появляются несколько моделей, окрашенных натуральным индиго.

Pure Blue Japan Мы старательно пытались обходить японские компании, про которых и так понятно — они используют только натуральные материалы и красители. Не получилось.

Вещи, окрашенные с помощью вайды

Nudie Jeans Woad/Guado Не так давно шведская марка Nudie Jeans выпустила лимитированную коллекцию джинсовых вещей, окрашенных красителем из вайды. Помогли им в этом итальянские ремесленники из провинции Марче. В связи с трудоемкостью процесса, который создатели марки тщательно задокументировали, коллекция вышла ограниченным тиражом — всего семьсот вещей.

Denham X Woad Inc. В рамках своей коллекции S/S 2011 марка Denham of Amsterdam выпустила совместную линию c фабрикой Woad Inc., что в Норфолке. Ребята с фабрики, а точнее — с фермы, окрасили вручную 75 пар первосортных селвидж-джинсов, используя исключительно натуральную вайду. В комплекте с каждой парой счастливому обладателю полагался также шелковый шарф (угадайте, какого цвета) и DIY-набор: белая футболка и все ингредиенты для ее собственноручной покраски.

 

Вайда красильная — забытый растительный краситель

Вайда красильная — удивительное растение, в зависимости от цели применения используются все части растения — сок, семена, корни, листья. Вайда красильная культивируется в Китае как лекарственное растение, используемое китайской народной медициной. В Европе проводятся исследования вайды с целью получения препаратов для лечения опухолей.

Isatis tinctoria — вайда красильная, усьма, осьма, красильная трава, крутик, синиль, фарбовник, шарник-трава, синячник, немецкое индиго.

Издавна листья использовали для окраски шерсти в синий и зелёный цвета. Особенно ценилась вайда красильная в кустарном производстве ковров, когда пользовались только естественными красителями. Ради этого её разводили на полях. В. И. Даль указывал: «Вайда заменяет у нас кубовую краску, индиго».

Красящих веществ в вайде примерно в 3-4 раза меньше, чем в индигоферре. Плюс вайды в том, что индигоферра в России не растет в принципе, разве что в парниках и как комнатное растение, а вайда может культивироваться в средней полосе России.

Из плодов отжимали масло, по свойствам напоминающее льняное, во Франции есть хозяйства, который до сих пор занимаются отжимом масла из семян вайды (именно отжим, а не мацерат), варкой мыла на вайдовом масле. Семя содержит до 30% жирного масла.

Помимо прозаичного, хотя и очень важного применения вайды в крашении и лечении, вайда – еще и источник садово-паркового вдохновения.

Мне очень понравилось романтичное описание использования вайды в садах Европы.

Если вы вдруг решите обзавестись пасекой, покрасить ткани в цвет индиго старым дедовским способом, укрепить брови и ресницы, сделать цветник в духе Клода Моне или монохромный желтый «Сад Солнца», без вайды не обойтись. С давних времен используется это необыкновенное растение семейства крестоцветных, в котором хорошо все: ажурный габитус-букет, мелкие желтые цветки, образующие облако, семена, похожие на коричневые капельки. Как тут не вспомнить знаменитое утверждение Пита Оудольфа, что «коричневый – тоже цвет», а в сочетании с желтым – просто наслаждение для глаз. Представьте только тюльпаны «West Point» в облаках вайды, сменяющиеся сначала молочаем многоцветным, а потом рудбекией с коричневыми серединками.

В Живерни вайду сажают со снытью «Variegata» и фиалками, в голландском Amstelveen J P Thijsse, самом известном природном парке, ее подращивают в питомнике, а потом подсаживают в природные ландшафты, во французском огороде Jardins de Abbey Rayaumont вайде отведено особое место рядом с целой плеядой важных растений в красивых терракотовых горшках, изящно поставленных на широкой деревянной скамье: клещевина и конопля, дудник и инжир, амарант и мак.

Чаще всего вайду выращивают в южной Франции. В окрестностях Тулузы есть фермы по производству краски индиго. На фестивале Chaumont-sur-Loire в 2009 году темой был цвет в саду. Один из проектов был посвящен окраске тканей и назывался «Пристанище красильщика» — понятно, что вайда была настоящей звездой этого выставочного садика.

Parc Sainte-Marie. Nancy

Высокие растения с желтой дымкой цветов — это вайда красильная.

Челси

Parc Sainte-Marie. Nancy

Облик вайды полностью соответствует растению-дымке, и если разобраться, желтых дымок не так много. Они или очень высоки, как любисток, или обладают листвой, более привлекательной, чем цветы, как рута, или очень распространены, как манжетка. Но вайда имеет особый шарм, причем шарм, подкрепленный историей о загадочном цвете индиго. Присутствие такого растения в саду всегда неоднозначно, и, на мой взгляд, говорит о хорошем вкусе хозяина. Пример тому — цветники в Nancy: яркие и задорные, составленные из маков и лакфиоли, фиалок и тюльпанов. Прогулка вдоль такого цветника поднимает настроение на целый день.

Описание: двулетнее растение, в первый год образует розетку из крупных листьев, на второй год вырастает плодоносный стебель высотой 50-200 см, который заканчивается цветками. Цветки жёлтые, лепестки 3-4,5 мм длиной. Цветет в мае-июне. Плодоношение в июне-июле. Плод — стручок, длиной 6-8 мм, голый. Семена желтоватые, по одному в стручке. В первый год она формирует только розетку прикорневых листьев, довольно больших по размеру. На второй год отрастает плодоносное стебель высотой 50-100см. и более.

Цветы и кустик — абсолютно типичный представитель семейства крестоцветных. Глядя на них — сердце кровью обливается 🙂 А вдруг я в детстве выпалывала вайду среди картошки и морковки? И только глядя на семена успокаиваешься — мне таких семян на растениях не попадались. Значит, с вайдой в природе я пока не встречалась.

Распространение: растение южных стран, но хорошо растет и в средних широтах. Произрастает на Кавказе, в Западной и Центральной Азии, во многих странах Европы, в Северной Африке. В России растёт на Северном Кавказе, в Дагестане, в Восточной Сибири, в европейской части.

Выращивание: универсальное растение, отлично растет как в жарком, так и в холодном климате. Переносит весенние и осенние заморозки. Устойчива к летним засухам, к почве мало требовательна. Хорошие результаты дает при посеве ее на черноземах. Размножается семенами.

Химический состав Стебли вайды красильной содержат сапонины, витамины А, В1, В2, В6, Р. В корнях обнаружены содержащие серу тиогликозиды, синигрин.

Листья и цветки содержат флаваноиды, азототистые вещества, индиготин — краситель.

В семенах найдены жирное масло, содержащее большой набор кислот — линолевой, олеиновой, пальмитиновой, арахиновой, эруктовой, лигноцериновой, углеводы, алкалоиды.

Вайда, или усьма для восточных красавиц

Вайда, под именем усьма, осма — широко известна в косметологии восточных стран — свежевыжатый сок 10-15 минут втирают в брови и ресницы для увеличения их густоты и окраски в темный цвет, втирают в волосы для укрепления волос и предотвращения выпадения. Листья сушат, и заваривают зимой примерно так же, как свежий сок, семена настаивают в масле и так же используют для укрепления бровей и ресниц.

У уйгурок, к примеру, была традиция, связанная с бровями — на седьмой день после рождения дочки, мать начинает соком специальной травы мазать нежные бровки девочки. По их приданию, чем меньше расстояние между бровями, тем ближе место к семье, куда выходит замуж дочка. Поэтому мать подводит их соком травы, соединяя их между собой. Тем самым у дочки получается ласточка вместо бровей. У других восточных красавиц густые черные брови и ресницы так же считались символом красоты и женственности. В последние десятилетия эта традиция исчезает. Однако восточные красавицы продолжают натирать соком усьмы брови, волосы и ресницы с целью увеличения их густоты.

С использованием вайды красильной в восточных странах, и важность ее применения в жизни женщины, связано много тайн. Усьма (вайда) озвучивается редким, почти мистическим, и исчезающим растением, а также культивируется идея о том, что в Европейских странах усьма не растет, или же не обладает нужными (красящими, стимулирующими рост волос) свойствами. Что на это сказать… Бизнес) Восток — дело тонкое, сказочное, загадочное, полное неясностей, туманностей и непонятностей). Скорее всего, растение, выросшее под южным солнцем Сирии, и выросшее в теплице в Подмосковье, а по и на полянке в Западной Сибире, будут отличатся между собой по своим свойствам. Но не все так критично.

Именно под названием «усьма» с вайдой то ли путают, то ли специально за нее иногда выдают родственное растение — рукколу или гар-гир. Вайда и рукола оба из семейства крестоцветных, родственники капусты, однако из разных родов, обладают разными свойствами. Несмотря на то, что вайда используется как кормовое растение для скота, мне не встречалась информация об употреблении вайды в салатах людьми. Рукколу же купить, вырастить, сьесть или высушить — вообще не вопрос.

В России усьма (вайда красильная) продается в магазинах восточных товаров, и привозится из Сирии, Марокко, Ирана, ОАЭ, Израиля, иногда из Узбекистана, Таджикистана, Казахстана, южных областей Украины.

И опять вернемся к использованию вайды в качестве красителя синего цвета. Количество и качество красителя в зеленой массе вайды зависит от качества почвы, освещенности и количества теплых дней, в среднем, в вайде в 4 раза меньше индиготина, чем в индигоферре тинктории, а цвет при окрашивании получается более пыльный, не такой насыщенный, иногда с зеленоватым оттенком.

Найденные на территории современных Франции и Германии семена вайды археологи относят еще к неолиту, последнему периоду каменного века. Вайда была одним из первых красителей, которые открыли для себя древние египтяне, использовавшие ее для окраски одеяний, в которые обертывалась мумия. А воинственные племена пиктов, с которыми сражался Юлий Цезарь, наносили вайдой боевую окраску на лица и тела. В средневековье французский город Тулуза, в окрестностях которой произрастало огромное количество вайды, буквально расцвел благодаря этому растению — заправилы города экспортировали краситель в огромных количествах и строили величественные особняки, многие из которых сохранились и по сей день.

В 16-м веке у европейских производителей красителя из вайды начинаются финансово-политические конфликты, враждуя с завезенным из Индии индиго. Всеми правдами и неправдами «отечественные производители» пролоббировали свои коммерческие интересы, пытаясь оттеснить технологически более сильный индиго из индигоферры тинктории. В результате этого лобби 1577 году германское правительство запрещает использование индиго, навешивая на него романтический ярлык — «дьявольский краситель».

В 1609-м уже французский монарх Генрих IV запрещает использование «индийского зелья» под страхом смертной казни.

И вайда, и натуральный индиго умерли (во всяком случае, для широкой публики) на границе XIX и XX веков, когда был получен эффективный способ синтезировать синий краситель. Хотя стоит сказать, что в ряде немецких земель и во Франции некоторые фабрики до сих пор окрашивают свою продукцию с помощью натуральной вайды.

1. Производство вайды в Тюрингии, иллюстрация 1725 года. 2. Производство красителя из вайды, начало XX века. 3. Раскрашенные красителем из вайды древние бритты. 4. Получение индиго 5. Мэл Гибсон в роли Уильяма Уоллеса в фильме «Храброе сердце». Лицо раскрашено красителем, полученным из вайды. 6. Так выглядят шарики вайды. 7. Бокс-сет для покраски вайдой в домашних условиях.

Россия закупала синие красители из вайды и индигоферры до 18 века, пока наши купцы не открыли секрет производства самого красителя из вайды. Секрет был трудоемок, но в целом прост.

Вайду выращивали в Пензенской и Воронежской губерниях с 1749 г., где работали заводы по изготовлению синей краски. В 30–40 г.г . XIX века в Никитском ботаническом саду пытались культивировать марену, дуб красильный, горец красильный и некоторые другие красильные растения для получения краски, но опыты эти заглохли.

Некоторые фирмы в Мире все еще (или опять?) продают одежду, окрашенную вайдой красильной, но теперь это модный эко-тренд.

Nudie Jeans Woad/Guado

Не так давно шведская марка Nudie Jeans выпустила лимитированную коллекцию джинсовых вещей, окрашенных красителем из вайды. Помогли им в этом итальянские ремесленники из провинции Марче. В связи с трудоемкостью процесса, который создатели марки тщательно задокументировали, коллекция вышла ограниченным тиражом — всего семьсот вещей.

Denham X Woad Inc.

В рамках своей коллекции S/S 2011 марка Denham of Amsterdam выпустила совместную линию c фабрикой Woad Inc., что в Норфолке. Ребята с фабрики, а точнее — с фермы, окрасили вручную 75 пар первосортных селвидж-джинсов, используя исключительно натуральную вайду. В комплекте с каждой парой счастливому обладателю полагался также шелковый шарф (угадайте, какого цвета) и DIY-набор: белая футболка и все ингредиенты для ее собственноручной покраски.

Еще немного фото материалов, окрашенных вайдой.

Вот такая она, простая и загадочная, европейская и восточная — вайда красильная / усьма — Isatis tinctoria.

В публикации использованы фотографии и материалы из свободного доступа интернет-пространства.

Это авторская статья. Я против ее перепечатывания без указания авторства.

Обнаружение красителей в листьях |

Загрузить ресурсы для занятий

Страница создана Люси Глубинковой

Натуральные красители, обнаруженные в листьях

Натуральные красители, также называемые пигментами, представляют собой органические соединения, органическая структура которых позволяет им поглощать свет в видимой области спектра. Эти соединения отвечают за цвет всех растений и деревьев. Если смотреть на них с точки зрения химика, красители представляют собой разнородную группу соединений, однако все они имеют один общий признак — высокую сопряженность. Молекулы пигментов сильно сопряжены, то есть в них чередуются одинарные и двойные связи. Это высокое сопряжение позволяет им поглощать видимый свет, и поэтому мы воспринимаем их как цветные.

В листьях мы видим хлорофиллы в качестве основных красителей, однако присутствуют и другие красители в зависимости от типа и цвета (например, зеленый/красный) листа. Другие наиболее распространенные красители включают ксантофиллы, антоцианы и меланины.

Хлорофилл

Хлорофиллы являются наиболее важными красителями, поскольку они играют роль в фотосинтезе. На сегодняшний день обнаружено семь типов хлорофиллов – хлорофилл a, b, g, d, e, бактериохлорофилл и бактериовиридин 9.0014 . Наиболее значимыми из них являются хлорофилл a и хлорофилл b , поскольку они способствуют фотосинтезу.

Эти зеленые пигменты можно найти в тканях зеленых растений. Точнее, они расположены в хлоропласте (органелле растительной клетки). Два типа хлорофиллов имеют немного разный цвет и химическую структуру. Какой хлорофилл является основным, зависит от того, является ли растение гелиофитом (растение солнечного удара) или сциофитом (предпочитает слабое освещение). У гелиофитов хлорофилл а в качестве основного, тогда как у сциофитов все наоборот.

Что касается цвета, то хлорофилл a имеет сине-зеленый цвет, а хлорофилл b — желто-зеленый. Глядя на химическую структуру, разница между двумя типами заключается в функциональной группе, примыкающей ко второму пирролу соединения (см. Изображение ниже). Хлорофилл а имеет метильную группу рядом с пирролом, а хлорофилл b имеет альдегидную группу. Характерным для обоих является ион магния (Mg ²⁺ ), расположенный в центре структуры гема.

Хлорофилл a и b

Фотосинтез – это химическая реакция, в ходе которой световая энергия преобразуется в химическую энергию. Углекислый газ (CO ₂ ) и вода превращаются в глюкозу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) и кислород. Реакцию можно упростить следующим образом:

Солнечный свет и более высокие температуры необходимы для производства хлорофиллов в листьях. Вследствие понижения температуры и меньшего количества солнечного света осенью производство хлорофиллов в листьях снижается, и уже произведенные хлорофиллы начинают медленно разлагаться. Другие природные красители (например, ксантофиллы) также подвержены этим изменениям и начинают разлагаться, однако они разлагаются медленнее, чем хлорофиллы, и поэтому становятся видимыми в листьях, когда они накладываются на зеленые красители.

Упражнение: определение общих органических функциональных групп в хлорофилле a и b здесь.

Ксантофиллы

Ксантофиллы относятся к группе красителей, называемых каротиноидами (также называемых тетратерпеноидами), которые могут быть желтого, оранжевого или красного цвета. Их можно найти в листьях и плодах вместе с хлорофиллами. Одним из наиболее распространенных ксантофиллов является лютеин желтого цвета (структуру см. На изображении). Каротиноиды также играют роль в фотосинтезе. Они защищают фотосинтетический аппарат (фотосистему) от сильного солнечного света. Кроме того, тетратерпеноиды могут поглощать свет с другой длиной волны от хлорофиллов, поэтому растение может поглощать более широкий спектр света.

Структура лютеинизопрена

Глядя на химическую структуру, каротиноиды состоят из определенного количества изопреновых групп (изопрен = 2-метил-1,3-бутадиен). Основная часть структуры состоит из восьми единиц изопрена, отсюда и название тетратерпеноиды. Ксантофиллы представляют собой оксидные производные тетратерпеноидов.

Антоцианы

Антоцианы – одни из самых распространенных красителей пирана. Они могут быть оранжевого, красного или даже фиолетового и синего цвета. Их роль в листьях состоит в том, чтобы защищать их от яркого солнечного света, а также привлекать опылителей своими яркими цветами.

Катион флавилия

Принимая во внимание химическую структуру, антоцианы состоят из катиона флавилия и ряда гидроксильных групп (-ОН) и сахаридов, связанных с катионом в разных местах в зависимости от типа антоцианина. Некоторые антоцианы также имеют метоксидные группы (-OCH ₃ ), присоединенные к катиону. Сахариды (например, глюкоза, галактоза) связаны с катионом гликозидной связью (–O–). Примером одного из антоцианов может быть цианидин-3-O-β-D-глюкозид.

Цианидин-3-О-β-D-глюкозид

Антоцианы используются в качестве пищевых красителей в вине, соке, йогурте, различных десертах или мороженом. Учитывая их противовоспалительные и антиканцерогенные свойства, некоторые из них также используются в фармацевтической промышленности.

Меланин

Меланины являются примером хининовых красителей, одной из наиболее распространенных групп красителей в природе. Они могут быть разных оттенков желтого, коричневого или черного. Эти красители можно найти в корнях, коре деревьев, а осенью они наиболее заметны в листьях.

С точки зрения химической структуры не существует однородной структуры, как у хлорофиллов, ксантофиллов и антоцианов.

Меланины используются в пищевой и фармацевтической промышленности, а также в косметике благодаря своим детоксицирующим и фотозащитным свойствам (они могут поглощать УФ-свет и, следовательно, защищать).

Вернуться к началу страницы

Лабораторные методы, использованные в эксперименте

В эксперименте мы будем использовать бумажную хроматографию (ПК) и жидкостно-жидкостную экстракцию (ЖЖЭ).

Хроматография

Хроматография – это метод разделения, позволяющий ученым отделять отдельные соединения от смеси. Русский ботаник Михаил Цветт, который в 1901 работал над исследованием природных красителей и использовал хроматографию, считается изобретателем этого метода разделения. Он назвал этот метод «хроматографией» от греческих слов «хрома» (= цвет) и «графос» (= писать). В настоящее время в лабораториях используется несколько различных методов хроматографии. Наиболее распространенные из них включают газовую хроматографию (ГХ) и высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). Подробнее о хроматографии можно прочитать здесь.

В этом эксперименте мы будем использовать хроматографию на бумаге (ПК), аналогичную обычно используемой тонкослойной хроматографии (ТСХ).

Бумажная хроматография (ПК) — это простой метод, используемый для определения состава образца. Образец наносится на фильтровальную бумагу, а затем нижняя часть бумаги погружается в соответствующий растворитель (место образца должно находиться выше уровня растворителя). Растворитель переносится по бумаге и уносит с собой образец. Отдельные соединения в образце переносятся с разной скоростью, поэтому они разделяются.

Существуют различные способы проявления хроматограммы, которые показаны на следующей схеме:

Различные способы обработки хроматограммы

Для целей нашего эксперимента мы будем использовать метод C .

Экстракция

Экстракция – метод разделения, используемый в химической, нефтехимической, фармацевтической и пищевой промышленности. Например, его используют при производстве пенициллина и для извлечения действующего вещества из растений.

Жидкостно-жидкостная экстракция (LLE) основана на принципе несмешиваемости растворителей. Добавляем второй растворитель в наш образец уже в определенном растворителе. Второй растворитель не должен смешиваться с первым растворителем, в то время как образец должен смешиваться с обоими растворителями. После смешивания получается двухфазная смесь (жидкость-жидкость), и образец перемещается между двумя растворителями. После уравновешивания отдельные компоненты образца разделяются в двух несмешивающихся растворителях. Затем их можно отделить друг от друга в зависимости от их плотности.

Свойством, определяющим, в какой растворитель попадут отдельные компоненты, является растворимость соединений в различных растворителях. Также необходимо учитывать полярность для успешного проведения экстракции. Для проведения экстракции полярность растворителя и экстрагируемого соединения должна быть одинаковой. В случае натуральных красителей используются неполярные растворители (например, этанол, петролейный эфир), поскольку хлорофиллы, ксантофиллы и антоцианы имеют неполярный характер.

LLE хлорофиллов и ксантофиллов

К началу страницы

Эксперимент

Цель: определить, какие натуральные красители присутствуют в образцах листьев

Вам потребуется:

• этанол
• петролейный эфир
• вата
20123 фильтр 24933 песок
• 10x фильтровальная бумага
• 5x пробирки
• 5x чашки Петри
• стеклянная палочка
• фильтрующий аппарат (штатив, стакан, воронка для фильтра, железное кольцо)
• пластиковые пипетки
• 5 разных видов листьев (зеленые, желтые, красные)

Процедура

Во-первых, установите аппарат для фильтрации – прикрепите железное кольцо к подставке, вставьте воронку в кольцо и стакан ниже (см. рис. 1). ). Сложите фильтровальную бумагу и положите ее в воронку.

Сложите фильтровальную бумагу пополам и прорежьте небольшое отверстие посередине. Сделайте небольшой фитиль из ваты и вставьте его в отверстие (см. изображение 2).

image 1image 2

Разорвите свои листья (только одного типа за раз) на как можно более мелкие кусочки и положите их в ступку. Добавьте немного фильтрующего песка, чтобы листья лучше измельчались, и аликвоты 15 мл этанола (используйте пластиковую пипетку). Тщательно раздавив раствор, налейте его в воронку с фильтровальной бумагой, используя стеклянную палочку, чтобы ничего не пролить, и подождите, пока он профильтруется.

Внесите пипеткой 3 мл отфильтрованного раствора в пробирку, а остальное в чашку Петри.

image 3

Возьмите предварительно подготовленную фильтровальную бумагу с ватой и осторожно положите ее в чашку Петри так, чтобы только нижняя часть фитиля касалась раствора (см. рис. 3). Убедитесь, что фильтровальная бумага имеет номер , а НЕ в растворе. Раствор будет медленно стекать через фитиль и формировать хроматограмму. После завершения хроматограммы осторожно снимите фильтровальную бумагу с фитиля и дайте ей высохнуть.

Затем добавьте в пробирку с раствором 2 мл петролейного эфира. Осторожно встряхните его и наблюдайте за разделением отдельных красителей на два слоя растворителя.

Повторите ту же процедуру для всех ваших листов и заполните требуемый раздел рабочего листа. Если вы используете ту же воронку с фильтром или любую другую стеклянную посуду, промойте ее перед началом следующего измерения, чтобы получить максимально точные результаты.

Результаты

Результат зависит от того, проводите ли вы эксперимент весной или осенью.

Пружина
Мы протестировали 5 разных листьев:

№ образца.	Name	Chlorophylls	Anthocyanins	Xanthophylls & Melanins
1	Berberis thunbergii	✓	✓	X
2	Acer japonicum	✓	✓	✓
3	Apple tree (Malus domestica)	✓	X	✓
4	Prunus avium	✓	X	✓
5	Prunus domestica	✓	X	✓

На всех листьях присутствовал хлорофилл. Berberis thunbergi и Acer japonicum были единственными растениями, содержащими антоцианы.

Хроматограмма и экстракция Berberis thunbergi Хроматограмма и экстракция Prunus domestica

Осень
Снова проверили 5 листьев – те же, что и весной.

Образец №.	Name	Chlorophylls	Anthocyanins	Xanthophylls & Melanins
1	Berberis thunbergii	✓	✓	X
2	Acer japonicum	✓	Х	✓
3	Apple tree (Malus domestica)	✓	X	✓
4	Prunus avium	✓	X	✓
5	Prunus domestica	✓	X	✓

Во всех листьях присутствовал хлорофилл и меланины (смешанные с ксантофиллами). Как вы можете видеть на картинке ниже, присутствующие хлорофиллы имеют желтоватый цвет. Это связано с тем, что осенью в растениях начинают медленно разрушаться хлорофиллы.

Хроматограмма и экстракция Acer japonicum

В исследовательской лаборатории

К началу страницы

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Лучшие растения для окрашивания — Как сделать красители для растений и мероприятия по окрашиванию растений

Главная › Особые сады › Детские сады

Детские сады

Автор: Сьюзан Паттерсон, главный садовник

Изображение arinahabich

До середины 19-го века20-го века натуральные растительные красители были единственным доступным источником красителей. Однако, как только ученые обнаружили, что они могут производить красящие пигменты в лаборатории, которые выдерживали стирку, производились быстрее и могли быть легко перенесены на волокна, создание красителей из растений стало чем-то вроде утерянного искусства.

Несмотря на это, многие садоводы по-прежнему могут заниматься окрашиванием растений, а также могут стать веселым семейным проектом. На самом деле, изготовление красок вместе с детьми может стать отличным обучающим опытом и при этом полезным.

Декоративно-прикладное искусство Крашение растений

Природные источники красителей поступают из многих мест, включая пищу, цветы, сорняки, кору, мох, листья, семена, грибы, лишайники и даже минералы. Сегодня избранная группа ремесленников стремится сохранить искусство изготовления натуральных красителей из растений. Многие используют свой талант, чтобы научить других важности и историческому значению красителей. Натуральные красители использовались в качестве боевой раскраски и для окрашивания кожи и волос задолго до того, как их стали использовать для окрашивания волокон.

Лучшие растения для окрашивания

Растительные пигменты создают красители. Из одних растений получаются отличные красители, в то время как другим просто не хватает пигмента. Индиго (синий краситель) и марена (единственный надежный красный краситель) — два самых популярных растения для производства красителей, поскольку они содержат большое количество пигмента.

Желтый краситель можно изготовить из:

• бархатцев
• одуванчик
• тысячелистник
• подсолнухи

Оранжевые красители из растений могут быть изготовлены из:

• корнеплоды моркови
• луковая шелуха
• шелуха семян мускатного ореха

Натуральные растительные красители коричневых оттенков ищите:

• лепестки мальвы
• шелуха грецкого ореха
• фенхель

Розовый краситель может быть получен из:

• камелий
• розы
• лаванда

Фиолетовые цвета могут быть получены из:

• черника
• виноград
• эхинацеи
• гибискус

Приготовление красок с детьми

Отличный способ преподавания истории и естественных наук — это искусство изготовления натуральных красителей. Создание красок вместе с детьми позволяет учителям/родителям включать важные исторические и научные факты, позволяя детям участвовать в веселой практической деятельности.

Окрашивание растений лучше всего проводить в художественной комнате или на открытом воздухе, где есть место для раскладывания и поверхности, которые легко чистить. Для детей от 2 до 4 классов красители для растений в мультиварке — это увлекательный и познавательный способ узнать о натуральных красителях.

Необходимые материалы:

• 4 мультиварки
• Свекла
• Шпинат
• Сухая луковая шелуха
• Черные грецкие орехи в скорлупе
• Кисти для рисования
• Бумага

Направления:

• Поговорите с детьми за день до урока о важности натуральных растительных красителей в ранней Америке и коснитесь науки, связанной с изготовлением натуральных красителей.
• Поместите свеклу, шпинат, луковую шелуху и черные грецкие орехи в отдельные кастрюли и слегка залейте водой.