リンゴの赤、ミカンの橙、ブドウの紫、キウイフルーツの緑。果物にはさまざまな色があります。これらの色は、果実の表面や果肉に含まれる色素が、光の一部を吸収し、残った光を反射・透過することで見えています。
果物の色を作る代表的な色素には、クロロフィル、カロテノイド、アントシアニンなどがあります。さらに一部の果物では、ベタレインという色素も色に関わります。
ただし、果物の色は「赤い色素があるから赤い」といった一対一の単純な仕組みではありません。どの色素をどれだけ作るか、果皮と果肉のどこに蓄えるか、成熟で色素がどう増減するか、光や温度などの環境条件がどう作用するかによって、最終的な色が決まります。
結論：果物の色は、色素が光を吸収する仕組みと、色素の種類・量・組み合わせで決まる
果物にさまざまな色が生じる主な理由は、次のように整理できます。
- 色素が特定の波長の光を吸収し、残った光が目に届く
- 緑色には主にクロロフィルが関わる
- 黄色・橙色・赤色にはカロテノイドが関わることがある
- 赤色・紫色・青紫色にはアントシアニンが関わることが多い
- 色素の種類だけでなく、量や組み合わせでも色調が変わる
- 品種、成熟段階、光、温度などが色素の合成や分解に影響する
つまり、果物の色は「色素の化学」と「果実が育つ生理」の両方によって作られています。
そもそも、なぜ色素があると色が見えるのか？
私たちが見ている光は、さまざまな波長の光が混ざったものです。物質が一部の波長を吸収すると、吸収されずに反射・透過した光が目に届き、その物質の色として見えます。
農研機構の色素解説では、カロテノイドやアントシアニン、クロロフィルなどの色素は、分子内の電子が光を吸収できる構造を持つことが説明されています。
たとえばカロテノイドでは、分子内に共役二重結合が連なることで、青から緑に近い波長の光を吸収し、残った黄・橙・赤系の光が見えます。
したがって、果物の色は表面に絵の具のような色が付いているのではなく、色素分子と光の相互作用によって生じています。
緑色の果物は、なぜ緑に見える？
未熟な果実や、熟しても緑色を保つ果実では、クロロフィルが色に大きく関わります。
クロロフィルは植物の光合成に不可欠な色素で、主に赤色と青色の光を吸収し、緑色の光を比較的多く反射するため、私たちの目には緑色に見えます。
若い果実では、果皮の細胞に葉緑体があり、クロロフィルを多く含むことがあります。そのため、未熟なトマトや柑橘類、バナナなどは緑色に見えます。
成熟が進むとクロロフィルが分解され、緑色が弱くなる果物もあります。ただし、キウイフルーツの果肉のように、成熟後もクロロフィルに由来する緑色が残るものもあります。
黄色や橙色は、カロテノイドによって作られることが多い
カロテノイドは、黄色、橙色、赤色などを作る色素群です。
代表的なものには、β-カロテン、ルテイン、β-クリプトキサンチン、リコペンなどがあります。どのカロテノイドを多く蓄積するかによって、見える色は変わります。
ミカンの橙色にはカロテノイドが深く関わります。農研機構のカンキツ研究では、果実の成熟期にカロテノイドが蓄積し、果皮の着色が進むことが示されています。
トマトの赤色も、主にリコペンというカロテノイドによるものです。一方、黄色系の果実では、黄色を示すキサントフィル類などが目立つことがあります。
同じ「カロテノイドの色」でも、種類と量が違えば、淡黄色から橙、濃い赤まで幅広い色になります。
赤や紫の果物には、アントシアニンが関わることが多い
リンゴの赤い果皮、赤ブドウや紫ブドウ、ブルーベリーなどの色には、アントシアニンが大きく関わります。
アントシアニンはフラボノイドの一種で、赤、赤紫、紫、青紫などの色を示します。
アントシアニンの色調は、一つの要因だけで決まりません。分子の種類、濃度、細胞内のpH、他の成分との相互作用などによって変わります。
そのため、同じアントシアニン系の色素を持つ果物でも、鮮やかな赤、黒っぽい紫、青紫など見え方が異なります。
果物によっては、ベタレインという色素も使う
植物の赤や紫はアントシアニンだけで作られるわけではありません。
ドラゴンフルーツの一部の品種などでは、ベタレインという色素が赤紫色に関わります。ベタレインはアントシアニンとは別の化学構造を持つ植物色素です。
農研機構は、植物の主要な色素群としてフラボノイド、カロテノイド、クロロフィル、ベタレインを紹介しています。
つまり、「赤い果物ならすべてアントシアニン」と決めつけることはできません。どの色素系を使うかは植物の系統によって異なります。
一つの果物に、複数の色素が同時に存在する
果物の色は、一種類の色素だけでできているとは限りません。
たとえば、緑色の未熟果にもカロテノイドが含まれていることがありますが、クロロフィルの緑色が強いため、表面からは目立ちません。
成熟してクロロフィルが減ると、それまで隠れていた黄や橙のカロテノイドが目立つようになる場合があります。さらにアントシアニンが新しく作られれば、赤や紫が強くなります。
このように、果物の色は「何色の色素があるか」だけでなく、それぞれの色素の量と比率によって決まります。
果皮と果肉で色が違うのはなぜ？
色素は、果実のどこにでも同じ量で存在するわけではありません。
リンゴでは赤いアントシアニンが果皮に多く蓄積し、果肉は白色から淡黄色のことが一般的です。ブドウでも、果皮にアントシアニンが多い品種では皮が紫色でも果肉は淡色の場合があります。
一方、トマトでは果肉にもカロテノイドが蓄積し、内部まで赤く見えます。
色素を作る遺伝子がどの組織で働くか、色素を蓄える細胞小器官や液胞がどこに発達するかによって、果皮と果肉の色の違いが生まれます。
同じ果物でも、品種によって色が違うのはなぜ？
品種によって、色素を作る遺伝子の働き方が異なるからです。
たとえばリンゴには赤い品種、黄色い品種、緑色の品種があります。赤い品種では、成熟期の果皮でアントシアニン合成に関わる遺伝子が強く働きやすい性質があります。
農研機構の研究では、リンゴ果皮の赤色に関わるアントシアニン蓄積と、MYB型転写因子の働きとの関係が示されています。
カロテノイドについても、どの合成酵素がどの程度働くかによって、黄色、橙色、赤色の強さが変わります。
つまり、品種の色は、その品種が持つ「色素を作る設計図」と、その設計図をいつどこで使うかの違いによって生まれます。
成熟すると色が変わるのは、色素の合成と分解が入れ替わるから
多くの果物では、成熟に伴って緑色から黄、橙、赤、紫などへ色が変わります。
海外の果実成熟レビューでは、成熟に伴ってクロロフィルが分解される一方、カロテノイドやアントシアニンの合成・蓄積が進み、果実色が大きく変化することが整理されています。
この変化は、色素が単に「増える」だけではありません。ある色素が減り、別の色素が増え、組織の中での比率が入れ替わることで起こります。
ただし、成熟に伴う色の変化そのものには果物ごとの違いがあり、すべての果物が緑から赤へ変わるわけではありません。
光は果物の色に影響する
アントシアニンの合成は、光の影響を強く受けることがあります。
リンゴやブドウでは、果実に十分な光が当たると着色が進みやすい品種があります。反対に、葉や果実が重なって日陰になると、赤い着色が弱くなることがあります。
農研機構では、赤色系ブドウについて、適切な光と温度を組み合わせることでアントシアニン蓄積が高まり、果皮の着色が改善することを示しています。
このため、同じ品種でも、樹の外側の果実と内側の果実で色づき方が違うことがあります。
温度も色素の蓄積を左右する
果実の色づきは、温度にも影響されます。
赤色系ブドウやリンゴでは、成熟期に高温が続くとアントシアニンの蓄積が抑えられ、赤色が弱くなることがあります。
農研機構のブドウ研究では、適切な低温と光の組み合わせがアントシアニン蓄積を促すことが確認されています。
一方、果物の種類や色素によって適した温度条件は異なります。したがって、「低温ほど色が濃くなる」と一律には言えません。
植物は、なぜ果実を目立つ色にするのか？
果実の色には、植物の繁殖との関係もあります。
多くの肉質果では、成熟すると緑色が減り、黄、橙、赤、紫など目立つ色へ変わります。こうした色は、鳥や哺乳類などに熟した果実の存在を知らせる手がかりになり、果実が食べられることで種子が運ばれる可能性があります。
海外の果実色研究でも、果実色は成熟段階を示す視覚情報であり、種子散布との関連を持つ性質として扱われています。
ただし、すべての果物の色を「動物に食べてもらうため」だけで説明することはできません。色素には光防御や抗酸化、植物体内での生理機能など、別の役割もあります。
色が濃ければ、栄養価も必ず高い？
色素の中には、β-カロテンやアントシアニンなど、栄養・機能性の研究対象となる成分があります。そのため、色と成分量が関係する場合はあります。
しかし、色が濃いからといって、果物の栄養価全体が必ず高いとは限りません。
見えている色は特定の色素の量や組み合わせを反映していますが、ビタミンC、糖、有機酸、ミネラルなど他の成分は別の仕組みで変化します。
色は果実の状態を知る有用な手がかりですが、栄養価全体を一つの色だけで判断することはできません。
まとめ
果物にさまざまな色があるのは、クロロフィル、カロテノイド、アントシアニン、ベタレインなどの色素が、特定の波長の光を吸収し、残った光が私たちの目に届くからです。
緑色には主にクロロフィル、黄・橙・赤にはカロテノイド、赤・紫にはアントシアニンが関わることが多く、果物によってはベタレインも使われます。
最終的な色は、色素の種類だけでなく、量、組み合わせ、蓄積する場所、成熟段階、遺伝的な性質、光や温度などによって決まります。
つまり、果物の色は、光と色素の物理・化学的な仕組みと、果実が成長・成熟する生理的な仕組みが合わさって生まれているのです。
参考資料
- 農研機構：色素の基礎知識
- 農研機構：カンキツの転写因子遺伝子CubHLH1はトマト果実のカロテノイド代謝を変化させる
- 農研機構：成熟期ブドウ果粒への低温と光の同時処理は相乗的に果皮の着色を促進する
- Fruit ripening: dynamics and integrated analysis of carotenoids and anthocyanins
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