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为什么人类的食物中很少有宝蓝色的?

图片:Sharon McCutcheon / CC0

郭昊天,合成生物学博士在读/科学哲学/无伴奏合唱

最近关注了很多生物色素的研究,正好看到这个题,不清自来。吐槽一句,关于这种有没有是不是为什么的题目,真心希望,什么参考资料都不看,一拍脑门凭经验直接侃大山的答案,在知乎上能够越来越少。

先上结论:

作为一种食谱极其广泛的杂食性动物,人类的食物中缺少宝蓝色,其实道理很简单,就是在不考虑相机美颜的情况下,宝蓝色的天然生物色素,那是不存在的。

如果把条件放宽一些,就谈蓝色,天然的蓝色生物色素本身就极其稀少,我们基本上就没吃过。而且蓝色一般也暗示着不好吃,人类可能在进化过程中建成了一种厌恶情绪。有一些市场研究显示蓝色会让人降低食欲(Impact of color on marketing)。

其实各色海鲜煮熟之前经常都带点青色的,原因各异。但是除此之外,禽畜肉类都没有蓝色,而植物食物也的确是几乎没有蓝色的。我们吃的成熟的蓝色的果比较少。

蓝色比较正的果子,可能其实也就是圆果杜英Elaeocarpus angustifolius的果实 blue quandong 一种?

连蓝莓的真实颜色其实都是深蓝紫色,是由于表面的蜡质颜色和果实的颜色叠加才显蓝色。

@Mr Poopybutthole 提出的语言一说是个很有趣的思路,可惜他的这个“题外话”,从语言学的证据上是错的。

不能吃的宝石蓝

如果要求是宝石蓝,那明摆着就是矿物质晶体,显然不能吃。如果对美术有一些了解就知道传统的蓝颜色,大多都来自矿物颜料,而动植物类的颜料似乎只有一个靛蓝(我们下一段再说这个颜色)。显然,绝大多数人类并不吃石头。

这里举几个主要的 :包括青金石、蓝铜矿在内的一系列蓝色矿石颜料的主要成分是各种二价铜离子盐(碳酸铜居多)。上过化学课的同学,一定记得五水硫酸铜的颜色,大概是比较接近宝石蓝。

群青,主要成分是双硅酸铝盐和钠盐。钴蓝色,又称回回青是钴的铝酸盐,CoAl2O4。

普鲁士蓝,Fe7(CN)18⋅14H2O。北斋的经典大作《神奈川冲浪里》里大量使用的深蓝色,就是普鲁士蓝。

动植物中什么是蓝色的?能?好?怎?

一部分动植物能通过特殊结构显示成蓝色,比如 漂亮的蓝色,但是这个并非色素,而是结构色,一般都是存在于鳞片、羽毛上,不属于人类食谱的范围,这里我们就不讨论了,只说色素。

天然动植物色素中,蓝色系的极其稀有,仅有的几种也和宝蓝色也有经训练后能分辨得出的差异。

第一步,我们先看看什么天然色素是蓝色的。

常见的天然色素基本上可以分为四大类:

  1. 类胡萝卜素(Carotenoid)
  2. 叶绿酸(Chlorophyllin)
  3. 花色素苷(Anthocyanin)
  4. 甜菜红素(Betanin)

类胡萝卜素,包括比如β胡萝卜素、番茄红素、以及虽然是红色的但是名字叫青的虾青素等诸多保健品,绝大多数是红橙黄这样的颜色。

叶绿酸,包括叶绿素和相关的各种衍生物等诸多保健品,基本上都是绿的。

甜菜红素,根据环境的酸碱 pH 值,会有红、紫、黄三种颜色。

花色素苷,就是各种花青素和糖结合形成的分子,会根据种类不同以及环境的 pH 不同,表现出红、蓝、紫三种颜色。

换句话说四大类天然色素中,只有其中一大类中的一小部分,在特定的环境中能表现蓝色——而这个特定环境,在生物体内还不一定天然存在。

除了四大类天然色素之外,还有没有其他物质是蓝色的呢?有的,就是靛蓝(Indigo),也是人类最早使用的天然染料之一,牛仔裤的颜色就是靛蓝染制的。

重要的事强调三遍:

靛蓝是蓝色的不是靛色的!

靛蓝是蓝色的不是靛色的!

靛蓝是蓝色的不是靛色的!

这是靛蓝:

这是靛色:

靛蓝是从哪里来的呢?天然的靛蓝植物,中国原产最早的是蓼科的蓼蓝 Persicaria tinctoria,后来这个作物在公元 5-6 世纪传入日本,长期以来用来生产靛蓝作为出口染料,因此英文名字也叫中国蓝 Chinese indigo 或者日本蓝 Japanese indigo。北京蓝靛厂的名字也就出于此。

蓼蓝也就是“青出于蓝胜于蓝”典故的本尊,语出《荀子·劝学》:“青,取之于蓝而青于蓝;冰,水为之而寒于水。”。

这里吐个槽,经常能看到的翻译是,“靛青是从蓼蓝中提取的,但它比蓼蓝的颜色更深。”或者类似的。其实反映了一个现实,就是工业革命以来,大家蓼蓝是什么样的、靛蓝是怎么取的已经逐渐变成一个冷知识了。靛蓝染料,也就是《劝学》中的“青”——在古汉语中,“青”本义的是现在的蓝色的意思,有“蜀道之难,难于上青天”。

而这是蓼蓝,也就是《劝学》中的“蓝”:

所以其实蓼蓝全身上下一点蓝颜色都没有……靛蓝是通过后期发酵分解提取而成的。

所以“蓝”也可能代指的是不经特殊处理、自然发酵、成熟干燥之后的深蓝色蓼蓝,但是因为蓼蓝还含大量的绿色、颜色不纯。用蓼蓝进一步发酵水解提取出来的靛青,颜色更正,染色效果更好。因此“青,取之于蓝而青于蓝”其实并不是一句废话。

除了蓼蓝之外,豆科的木蓝 Indigofera tinctoria、豆科同属的野青书 Indigofera suffruticosa,爵床科的马蓝属 Strobilanthes,十字花科的菘蓝 Isatis tinctoria,也都可以产靛青。

包治百病的板蓝根就是菘蓝的根。

比较有意思的是,骨螺属Murex的一些生物也可以生成靛青,并最后衍生为骨螺紫 Tyrian purple(6,6′-dibromoindigo)。

所有靛蓝植物包括骨螺,虽然都可以提取蓝染料,但由于本身在可以吃的状态下都不是蓝色的,所以下面的讨论就可以把他们排除了。

第二步,剩下的蓝颜色的食物就只能是含花青素的了,那能吃吗?好吃吗?

蓝色的叶子几乎没有,只存在于极少数热带植物。

而蓝色的花和蓝色的果还是存在的。

尤其蓝色的花还是有不少的,少于 10%的开花植物可以开蓝花(Nature’s Palette: The Science of Plant Color)——虽然说开红花、黄花、紫花的远远更多。

但是好吃吗?必然不好吃。

先看花青素什么时候可以显示为蓝色——前文提过,这和环境酸碱度是相关的。

当环境为酸性时,花青素一般为红色,近中性时变紫,趋向碱性时变蓝。

而花青素又一般聚集在液泡里,是植物细胞里面的最大的细胞器之一,能占到细胞体积的 48-98%(Novel, attached, sulfur-oxidizing bacteria at shallow hydrothermal vents possess vacuoles not involved in respiratory nitrate accumulation

换句话说,蓝色的花果是偏碱性的,这一口下去,能好吃吗?想像一下蒸馒头碱放大了,这一口下去,哎呦,香的很……

而偏碱性的植物细胞,意味着花或者果实中生物碱含量可能高,而很多生物碱对人都有毒性,吃了也不会太舒服。

综上,天然生物色素中,蓝色本身就非常的少,而蓝色的也不会好吃,所以人类食谱中少见。

当然随着现代化学的发展,可食用的宝蓝色素 Brilliant Blue FCF 被发明出来,加在 vodka 里。

@Mr Poopybutthole 提到蓝色这个概念出现的晚……

在语言的发展进化当中,不同颜色在不同的时间节点出现,这个共性,的确是存在的。1969 年人类学家 Brent Berlin 和语言学家 Paul Kay 两位合作发表了著作《基础颜色:共性与进化》(Basic Color Terms: Their Universality and Evolution)提到,绝大多数语言在颜色的命名上都有共性:

  1. 所有语言都包括“黑”和“白”
  2. 如果语言有三种颜色,那就是黑白红三色
  3. 四种颜色:黑白红 + 绿或黄中的一种
  4. 五种颜色:黑白红绿黄
  5. 六种颜色:黑白红绿黄蓝
  6. 七种颜色:黑白红绿黄蓝棕
  7. 八种或更多:就有了紫色、粉色、橙色、灰色等等

参考:Linguistic relativity and the color naming debate

那问题来了,从食物角度而言,蓝色明显比橙色、紫色在食物中要少得多了,但是发生时间要早得多。所以说蓝色的概念产生的时间晚,相对于黑白红绿黄而言是对的,但是对于绝大多数颜色都是错的。

-- 越描越黑:

由于天然蓝的稀缺,很多文明里,古人并没有把蓝色和青或靛区分开来。
  1. 首先天然蓝并不稀缺啊,抬头看,天就是蓝色的。

2. 古汉语“青”就是蓝色的,“绿”才是青色的,在古汉语向来都分得开,区分时间不晚于《诗经》——“绿兮衣兮”和“青青子衿”是明显两种不同的颜色。

3. 靛蓝是蓝色的不是靛色的,蓝紫色才是靛色。

4. 不是所有文明都有生产靛蓝的工艺(Indigo dye - Wikipedia),能用靛蓝定义蓝色的文明完全数的过来,“很多文明”这就是毫无根据的信口而言了。

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