[논문] 과학자들이 밝혀낸 블루베리가 파란색인 이유

왁스 구조가 빛을 반사하는 방식을 보여주는 다이어그램. 크레딧: Rox Middleton

브리스톨 대학교의 연구진은 블루베리의 왁스 코팅에 있는 작은 외부 구조가 블루베리의 푸른색을 띠게 한다고 밝혔습니다. 이는 다몬, 슬로, 주니퍼 열매를 포함하여 같은 색을 띠는 많은 과일에 적용됩니다.

사이언스 어드밴스지에 게재된 이 연구에서 연구자들은 블루베리가 과일 껍질의 색소가 진한 붉은색임에도 불구하고 파란색인 이유를 설명합니다. 블루베리의 푸른색은 과일을 둘러싸고 있는 왁스 층이 파란색과 자외선을 산란시키는 소형 구조로 이루어져 있기 때문입니다. 이 때문에 블루베리는 사람에게는 파란색으로, 새에게는 파란색-UV로 보입니다. 청색-UV 반사율은 무작위로 배열된 표피 왁스의 결정 구조가 빛과 상호 작용하여 발생합니다.

브리스톨 생명과학대학의 록스 미들턴 연구원은 “블루베리의 파란색은 과일에서 짜낼 수 있는 색소 주스에 존재하지 않기 때문에 짜서 ‘추출’할 수 없다”고 설명합니다. 그래서 우리는 그 색에 뭔가 이상한 점이 있다는 것을 알았습니다.

“그래서 우리는 왁스를 제거하고 카드에 다시 결정화하여 새로운 블루 UV 코팅을 만들 수 있었습니다.”

블루 베리. 크레딧: Rox Middleton

초박형 착색제는 두께가 약 2마이크론으로 반사율은 낮지만 눈에 띄게 파란색이고 자외선을 잘 반사하기 때문에 새로운 착색제의 길을 열 수 있을 것입니다.

“자연이 중요한 색소를 위해 초박막이라는 정말 깔끔한 트릭을 사용하도록 진화했음을 보여줍니다.”라고 Rox는 덧붙였습니다.

대부분의 식물은 여러 가지 기능을 가진 얇은 왁스 층으로 코팅되어 있는데, 과학자들은 그 중 많은 부분을 아직 이해하지 못하고 있습니다. 그들은 왁스가 소수성 자가 세척 코팅으로 매우 효과적일 수 있다는 것을 알고 있지만, 이 구조가 눈에 보이는 착색에 얼마나 중요한지 이제야 깨닫고 있습니다.

이제 연구팀은 코팅을 재현하고 적용하는 더 쉬운 방법을 연구할 계획입니다. 이를 통해 보다 지속 가능하고 생체 친화적이며 심지어 식용이 가능한 자외선 및 청색 반사 페인트가 개발될 수 있습니다.

또한, 이러한 코팅은 식물을 보호하는 천연 생물학적 코팅과 동일한 다양한 기능을 할 수 있습니다.

퇴적된 왁스. 크레딧: Rox Middleton

“우리가 항상 재배하고 먹는 인기 과일에 알려지지 않은 착색 메커니즘이 바로 우리 코앞에 있다는 사실을 발견한 것은 정말 흥미로웠습니다.” Rox는 이렇게 덧붙였습니다.

“왁스를 채취하여 그 누구도 본 적 없는 새로운 파란색 코팅을 만들어 그 색을 재현할 수 있어서 더욱 흥미로웠습니다.

“이 천연 왁스의 모든 기능성을 인공 공학 소재에 구현하는 것은 꿈같은 일입니다.”