لتعظيم اللون الأحمر، يمكننا التأثير والتلاعب ببعض هذه العوامل، ولكن ليس كلها. هناك ثلاث مجموعات من الأصباغ في قشر التفاح وتتغير تركيزات الأصباغ الثلاثة خلال الموسم. الكلوروفيل هي الصبغات الخضراء المسؤولة عن عملية التمثيل الضوئي وتقع في البلاستيدات الخضراء داخل الخلية. الكاروتينات ذات ألوان صفراء أو برتقالية أو حمراء وتوجد في البلاستيدات الملونة داخل الخلايا. الأنثوسيانين هي ألوان حمراء أو زرقاء أو أرجوانية وتقع في الفجوات في الخلية. مع نضوج التفاح، يتحلل الكلوروفيل وتزداد الكاروتينات مع تحول البلاستيدات الخضراء إلى البلاستيدات الخضراء. في نفس الوقت قد يزيد الأنثوسيانين إلى 5 أضعاف. يحتوي جلد التفاح على نوعين من الخلايا: البشرة بعمق 2 أو 3 خلايا وتحت البشرة يوجد من 6 إلى 10 خلايا تحت الجلد. ويعتمد احمرار الجلد على نسبة احتواء هذه الخلايا على مادة الأنثوسيانين.
المزيد عن الأنثوسيانين
الأنثوسيانين قابل للذوبان في الماء ولهذا السبب يصبح مبيضًا عند طهيه. وفي المقابل، فإن الصبغات الحمراء الموجودة في الفلفل والطماطم هي كاروتينات وتبقى حمراء عند طهيها لأنها غير قابلة للذوبان في الماء. ينتمي الأنثوسيانين إلى فئة من الجزيئات عديمة الرائحة تسمى الفلافونويد وطعمها قابض إلى حد ما. الأنثوسيانين من مضادات الأكسدة ويمكن أن يحمي أنسجة النبات من الأشعة فوق البنفسجية ودرجات الحرارة المرتفعة. الأنثوسيانين عبارة عن جليكوسيدات، وهي جزيئات عضوية تحتوي على جزيئات سكر ومن بين الجليكوسيدات الستة الشائعة الأكثر شيوعًا هو السيانيدين-3-جالاكتوزيد. يمكن أن يتراوح لون هذه الجليكوسيدات من البرتقالي إلى الأزرق إلى الأرجواني. يمكن أن يتغير لون هذه الجليكوسيدات إذا تم تعديل الرقم الهيدروجيني للمحلول الخلوي؛ في درجة الحموضة العالية يكون اللون أزرق وفي درجة الحموضة المنخفضة يكون اللون أحمر. عندما يتعرض الخوخ لمياه ذات درجة حموضة عالية، غالبًا ما تتطور الخطوط أو التحبير على الجلد إلى اللون الأزرق الداكن أو الأسود تقريبًا.
إن مسار التخليق الحيوي للأنثوسيانين مفهوم جيدًا إلى حد ما. مقدمة الأنثوسيانين هي الحمض الأميني فينيل ألانين وهناك سبع خطوات كيميائية حيوية مطلوبة لتخليق الأنثوسيانين من الفينيل ألانين. أظهرت الأبحاث الحديثة أن تخليق الأنثوسيانين في قشر ولحم التفاح يتم التحكم فيه بواسطة عائلة من الجينات. يتم تحفيز كل خطوة في العملية بواسطة إنزيم مختلف ويتم التحكم في كل من هذه الإنزيمات بواسطة واحد أو اثنين من الجينات الثلاثة. في ثلاث من الخطوات الست الأولى في العملية، يتم التحكم في الجينات عن طريق الضوء، وفي ثلاث خطوات يتم التحكم في الجينات عن طريق الضوء ودرجة الحرارة، ولكن يتم التحكم في الجين المشارك في الخطوة النهائية بشكل أساسي عن طريق درجة الحرارة. لدى أبل 17 مجموعة من الكروموسومات، وحتى الآن تم تحديد جينات لون البشرة على الكروموسومات 2 و9.
لقد تم إجراء قدر كبير من الأبحاث مع "Honeycrisp" لمعرفة سبب كون بعض التفاحات مخططة بينما يكون البعض الآخر أحمر اللون. في بعض الأحيان تنتج شجرة كاملة إما فاكهة مخططة أو حمراء، ولكن في بعض الأحيان يتم العثور على كلا النوعين على نفس الشجرة وحتى داخل مجموعة واحدة. أظهرت الأبحاث في ولاية مينيسوتا أن المناطق المخططة من الجلد لديها نشاط أعلى لاثنين من الجينات الثلاثة المسؤولة عن اللون الأحمر.
تغذية الشجرة
يعتقد بعض المزارعين أن بإمكانهم تعزيز نمو اللون الأحمر من خلال تحسين الحالة الغذائية للشجرة، لكن معظم العناصر غير العضوية لها تأثير ضئيل على اللون، خاصة إذا كانت درجة الحرارة والضوء غير مناسبتين لتطور اللون. تتسبب مستويات النيتروجين المرتفعة في أواخر الموسم في تحويل الفينيل ألانين إلى بروتينات بدلاً من الأنثوسيانين، لذا يجب تجنب مستويات النيتروجين المرتفعة في أواخر الموسم. هناك حاجة إلى مستويات كافية من البوتاسيوم لتطوير اللون بشكل جيد. لذا، إذا كانت الأشجار تعاني من نقص البوتاسيوم، فإن استخدام البوتاسيوم قد يعزز تطور اللون. إذا كانت المستويات الغذائية كافية لنمو الشجرة وإثمارها بشكل جيد، فإن إضافة أي عنصر لن يؤدي على الأرجح إلى تحسين تطور اللون.من المحتمل أن يؤدي استخدام البوتاسيوم أو المغنيسيوم غير الضروري إلى ظهور الحفرة المرة بدلاً من اللون الأحمر.
باختصار، عندما تكون هناك رغبة في الحصول على فاكهة ذات ألوان عالية، فمن المهم زراعة أصناف وسلالات مبرمجة وراثيا لإنتاج فاكهة ذات ألوان عالية. بخلاف اختيار الأصناف المناسبة، يتمتع المزارعون بقدرة معتدلة فقط على تشجيع نمو اللون الأحمر. عندما تكون درجة الحرارة كافية لتطوير اللون الأحمر، فإن تقليم الأشجار وتدريبها للسماح باختراق الضوء بشكل جيد في جميع أنحاء المظلة سوف يشجع على تطوير اللون الأقصى. من المهم منع الضغوط على الأشجار، وخاصة الإفراط في زراعة المحاصيل والجفاف وأوراق الشجر غير الصحية ونقص التغذية، ولكنها لن تعوض درجات الحرارة المرتفعة أو انخفاض مستويات الإضاءة.
