Biologisch pigment

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
De Morpho menelaus vlinder, uit Zuid-Amerika, ontleent zijn opvallende blauwe kleur door iriseren in plaats van pigment.

Biologisch pigment, ook bekend als pigment, zijn organische stoffen in planten en in het dieren die een kleur hebben in licht, bv zonlicht. Biologisch pigment komt voor in veel bekend biologische structuren zoals huid, ogen, bont, haar. Cellen die pigment bevatten en dus een kleur hebben worden ook chromatoforen genoemd.

Pigmenten ontlenen hun kleurwerking aan de absorptie van bepaalde golflengtes van het zichtbare licht. Een pigment dat alle golflengten absorbeert heeft een zwarte kleur, een pigment dat alle golflengten reflecteert is wit. Een pigment dat vooral rode, oranje en gele golflengtes absorbeert, zal een groenblauwe kleur vertonen. Het pigment vertoont dus de kleur van het licht dat erop reflecteert.

Biologische pigmenten[bewerken]

Pigmenten in planten[bewerken]

Een ruimtelijk model van een chlorofyl molecuul.
Anthocyaan geeft dit viooltje de paarse kleur.

De voornaamste functie van pigmenten in planten is de fotosynthese, dat groen pigment gebruikt, genaamd chlorofyl, samen met andere rode en gele pigmenten die planten helpen om zo veel mogelijk licht te vangen.

Andere functies van pigment in planten is het aantrekken van insecten tot bloemen om de bestuiving te bevorderen.

Chlorofyl absorbeert geel en blauw licht terwijl het groen reflecteert. Omdat chlorofyl veel voorkomt in planten, hebben planten een groene kleur. Alle land planten en groene algen hebben twee vormen van chlorofyl: chlorofyl a en chlorofyl b. Zeewier, diatomeeën, en andere fotosynthetische chromista bevatten chlorofyl c in plaats van b, terwijl rode algen alleen chlorofyl a bevatten.

Carotenoïde is een omvangrijke groep; het meest voorkomende pigment in de natuur.[1] Er zijn meer dan 600 moleculen bekend; van gele tot roodachtige kleurstoffen, die vooral in de chromoplasten van planten en in bacteriën voorkomen. De meest bekend carotenoïde is caroteen dat in wortelen voorkomt. Ook bekend is luteïne, een geel pigment dat in vruchten en groenten voorkomt. Daarnaast is lycopeen bekend dat de rode kleur in tomaten veroorzaakt. Carotenoïde hebben een anti-oxidante werking en zijn goed voor de ogen van mensen.

Anthocyaan zijn kleurstoffen die in de celvacuole van hogere planten voorkomen, vooral in de epidermiscellen en behoren tot de flavonoïden. Er zijn ongeveer 250 verschillende anthocyanen bekend. Ze komen overal in de plant voor, maar vooral in bloemen, vruchten en bladeren. Het geeft aan rode kool zijn specifieke paarsrode kleur. Anthocyanen zorgen voor de rode herfstkleuren van bladeren. Ze zijn in voeding toegelaten onder E-nummer E163.

Bougainvillea schutbladeren krijgen de kleur van betalaïne.

Betalaïnen zijn een klasse van rode (betacyaninen) of gele pigmenten (betaxanthinen) te vinden bij planten. Het zijn net als anthocyanen wateroplosbare pigmenten, gevonden in de vacuoles van plantencellen, maar in tegenstelling tot de anthocyanen zijn het indool-afgeleide componenten, gesynthetiseerd uit tyrosine. Ze zijn onder andere verantwoordelijk voor de dieprode kleur van rode bieten en worden commercieel als voedingskleurstoffen gebruikt. Ze komen nooit samen voor in planten met anthocyanen. De naam "betalaïne" is afkomstig van de wetenschappelijke naam van de biet (Beta vulgaris), van dewelke als eerste betalaïnen geëxtraheerd werden. Betalaïnen kunnen voorkomen in eender welk deel van de plant, zoals de kroonbladen van bloemen, vruchten, bladen, stengels en wortels.

Pigmenten in dieren[bewerken]

Pigmenten worden door veel dieren gebruikt ter bescherming door camouflage en mimicry. Tevens wordt pigment gebruikt om onderlinge signalen af te geven ten behoeve van voortplanting. Het pigment rodopsine speelt een rol in ogen om licht op te vangen voor het zicht. Huidpigmenten zoals melanine beschermen mens en dier tegen de schadelijke werking van ultraviolette straling.

Soms hebben biologische stoffen een kleur zonder dat dit een specifiek doel heeft; zoals het rode hemoglobine dat zuurstof vervoert in bloed.

Pigmentziekten[bewerken]

Er bestaan verscheidene soorten pigmentziekten. In medische termen noemt men ze huidaandoeningen. Een huidaandoening wordt gekenmerkt door een afwijking van de hoeveelheid pigment in de huid, ogen of haar ten opzichte van wat gebruikelijk is. Minder pigment dan normaal noemt men hypopigmentatie waarvan albinisme en vitiligo voorbeelden zijn. Meer pigment dan normaal noemt men hyperpigmentatie waarvan melasma, pityriasis versicolor voorbeelden zijn. Het belangrijkste pigment voor mensen is melanine. De afwijking kan zeer beperkt zijn maar zich ook uitstrekken over de hele huidoppervlakte.

Enkele voorbeelden van huidaandoeningen zijn:

  • Albinisme is het aangeboren ontbreken van het pigment melanine in haar of huid, wat resulteert in een gedeeltelijk of geheel witte huid en rode ogen.
  • Ichthyosis vulgaris 'visseschubziekte' een erfelijke aandoening wordt veroorzaakt doordat filaggrine uitgeschakeld is. Bij deze ziekte zit de huid te strak rond het lichaam doordat hij te droog is.
  • Melasma staat ook bekend als chloasma of zwangerschapsmasker als het een zwangere betreft. Het is een donkere verkleuring in het gezicht. Het treedt vooral op bij vrouwen die zwanger zijn of hormonen gebruiken, hetzij als anticonceptie hetzij als hormoonsuppletietherapie
  • Vitiligo ook leukoderma genoemd. Het is een huidziekte, waarbij bepaalde pigmentafwijkingen optreden vanwege verstoringen in de productie van het huidpigment melanine.

Pigmenten in zeedieren[bewerken]

Carotenoïde is het meest voorkomende pigment in de natuur. Het meest voorkomende carotenoïde is astaxanthine, een puper-blauw of groen pigment. Dit pigment zit bijvoorbeeld in zeekreeften.

Gebruik[bewerken]

Een aantal organische pigmenten werden tot het einde van de 19de eeuw gebruikt. Deze pigmenten werden gemaakt uit dieren en planten zoals Indischgelb uit de urine van koeien. Ze zijn in onbruik geraakt omdat de pigmenten na de industriele revolutie gesynthetiseerd werden.

Toegepast biologische pigmenetn
Pigment Herkomst Kleur
Indischgelb Koe-urine geel
Crocine Saffraan (Crocus sativus) geel
Purper Purperslak purper rood
Alizarine Wortel van de meekrap (Rubia tinctorum) Turks rood of Krablak
Karmijn Cochenilleluis (Dactylopius coccus) rood
Karmijn Oosterse karmozijnbes (Phytolacca esculenta) roodbruin
Indigo indische indigoplant (Indigofera spp.) blauw
"pastel" Bladeren van de Wede (Isatis tinctoria) blauw

Sommige pigmenten worden gebruikt als voedselsupplement.

Referenties[bewerken]

  1. Nadakal , A. M.. "Carotenoids and Chlorophyllic Pigments in the Marine Snail, Cerithidea Californica Haldeman, Intermediate Host for Several Avian Trematodes." Marine Biological Laboratory. JSTOR, n.d. Web. 26 May 2010. <http://www.jstor.org/pss/1538938>.