背光Nesocodon mauritianus。资料来源:明尼苏达大学的拉胡尔·罗伊和克莱·卡特
可持续的天然染料可以解决食品和纺织行业面临的挑战。
分泌有色花蜜的植物是专属俱乐部的一部分。到目前为止，世界上只有70家工厂在这个名单上。这些颜色吸引传粉者，但最近它们引发了研究人员和行业合作伙伴的兴趣，寻找天然着色剂的选择。
在过去的几年中，包括明尼苏达大学的一些研究人员在内的一个研究小组在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academies of Sciences)最新发表的一项研究中，研究了植物如何产生独特的红色花蜜及其组成。
其中一种被称为毛利提亚努斯(Nesocodon mauritianus)的植物是毛里求斯岛特有的，它第一次引起了生物科学学院教授克莱·卡特(Clay Carter)的注意，是在明尼苏达大学温室与植物收藏中心参观时。
卡特说:“我第一次见到这种植物是在2016年5月2日，我想知道红色花蜜背后是什么。”“当我开始这项研究时，我当然没有想到会吸引跨国公司的目光。”
一只壁虎在喝了红色的奈索可丁花蜜和糖的混合物后舔了舔嘴唇。壁虎也被展示了一个非彩色的糖样本，它不像有nesocodin的样本那么频繁。在这种情况下，壁虎喝了超过一分钟的水。图片来源:乔治梅森大学的Ylenia Chiari
研究小组发现了两种以前从未在植物中描述过的酶。他们将毛利提亚努斯红喉藤与来自世界另一端的另一种红色花蜜植物进行了比较。令人惊讶的是，这两种植物都依赖于同一种化合物——研究人员将其命名为nesocodin——来产生红色花蜜并吸引各自的传粉者。
卡特说:“研究这样的例子可以告诉我们很多关于适应的基本规则，特别是从基因和生物化学的角度来看。”
这项研究也有直接的应用。根据美国食品和药物管理局的数据，工业目前严重依赖非天然色素添加剂。众所周知，从糖果到服装等各种产品，红色都是很难找到的颜色。
有了生化和分子机制的知识，研究人员创造了一种合成的红色花蜜。研究人员还以壁虎的形式从一位专家那里寻求反馈，壁虎是毛里提亚龙的传粉者。这种合成花蜜通过了乔治梅森大学研究人员进行的壁虎测试。
“多年来，由于天然红色着色剂的化学性质，很多产品配方都无法使用，”食品、农业和自然资源科学学院的教授、该研究的合著者阿德里安·海格曼(Adrian Hegeman)说。“由于nesocodin具有不同的特性，它可以在过去其他天然着色剂失败的条件下很好地发挥作用。”
明尼苏达大学已经申请了合成钠素及其相关非天然衍生物的专利。这些发现也为后续的研究工作奠定了基础，其中包括由美国国家科学基金会(National Science Foundation)提供130万美元资助的一项研究，该团队正在探索更多的有色花蜜。
发表评论