수국의 꽃 색깔이 다양한 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 제주도에 가보면 길가에 수국의 꽃 색깔이 매우 다양한 것을 볼 수 있는데, 색이 다양하게 발현되는 원리가 무엇인지 궁금합니다.
수국의 꽃 색깔이 다양한 이유는 수국이 자라는 토양의 pH와 알루미늄 성분 때문입니다.
수국 꽃에는 델피니딘이라는 안토시아닌 계열의 색소가 포함되어 있습니다. 이 색소는 원래 붉은 계열의 색을 띠는 성질이 있습니다.
그런데 수국이 뿌리를 내리고 있는 흙의 산도(pH)에 따라 알루미늄 성분이 흡수되는 정도가 달라지고, 흡수된 알루미늄 성분은 꽃의 색소와 결합 정도가 달라지며 다양한 꽃 색을 보이게 됩니다.
즉, 토양이 산성일수록 흙 속에 있는 알루미늄이 이온 형태로 잘 녹아나오게 되는데, 수국은 이 알루미늄 이온을 흡수하게 되고, 꽃 속의 안토시아닌 색소와 결합하여 푸른색을 띠게 됩니다.
반면 토양이 염기성일 경우 알루미늄 이온이 흙 속의 수산화이온과 결합하여 앙금을 형성하고, 이로 인해 수국 뿌리가 알루미늄을 흡수하기 어렵게 됩니다. 따라서 알루미늄과 결합하지 못한 안토시아닌 색소는 원래의 성질대로 붉은색 또는 분홍색을 띠게 되는 것입니다.
만일 토양이 약산성에서 중성일 때는 알루미늄 흡수량이 중간 정도여서 보라색 꽃이 피게 됩니다.
수국의 꽃 색깔은 토양의 산성도(pH)에 따라 달라집니다. 수국 꽃잎에는 안토시아닌이라는 색소가 있는데, 토양이 산성일 경우 흙 속의 알루미늄 이온을 흡수하여 안토시아닌과 반응해 파란색을 띠게 됩니다. 반대로 토양이 염기성일 경우 알루미늄 이온이 흡수되지 않아 붉은색이나 분홍색을 띠게 됩니다. 흰색 수국은 품종 자체에 안토시아닌 색소가 없어 토양의 산성도와 관계없이 항상 흰색을 유지합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
수국의 꽃 색은 꽃잎조직내의 산성도와 알루미늄이온 흡수여부에 따라 달라진다고합니다.
토양이 산성이면 알루미늄이 잘 녹아서 꽃잎에 축적되고 파란색을띠지만
알칼리성이면 알루미늄 흡수가 억제되어서 붉은색 계열로 나타납니다.
감사합니다.
안녕하세요.
네, 수국의 꽃 색깔 발현은 다른 종의 꽃에서의 색 발현과 약간 차이가 있는데요, 수국의 꽃 색깔이 다양한 것은 단순히 유전적인 차이만이 아니라, 토양의 화학적 성질과 금속 이온의 가용성이 크게 작용하기 때문입니다. 수국의 꽃 색은 주로 안토시아닌(anthocyanin) 이라는 색소에 의해 결정되는데요, 안토시아닌은 pH와 금속 이온과의 결합 여부에 따라 빨강, 파랑으로 다양하게 변합니다. 산성 토양(pH 5.5 이하)에서는 토양 속 알루미늄 이온(Al³⁺)이 잘 녹아 식물체로 흡수되는데요, 이때 안토시아닌과 결합해 청색(파란색~보라색) 계열 꽃이 됩니다. 중성~약알칼리성 토양(pH 6.0 이상)에서는 알루미늄 이온이 잘 녹지 않아 흡수가 적으며 안토시아닌이 알루미늄과 결합하지 않고, 보통 적색~분홍색 계열로 발현됩니다. 또한 알루미늄(Al³⁺)뿐만 아니라 철(Fe²⁺), 마그네슘(Mg²⁺) 등 다른 금속 이온들도 안토시아닌과 상호작용하여 색 변화에 영향을 줄 수 있는데요, 따라서 같은 지역이라도 미세한 토양 성분 차이에 따라 다양한 색이 나타납니다. 하지만 모든 수국이 토양에 따라 색이 변하는 것은 아닌데요, 큰잎수국(Hydrangea macrophylla) 은 대표적으로 토양 조건에 따라 색이 바뀌지만, 흰색 품종처럼 특정 색만 발현하는 경우도 있으며 따라서 토양 요인과 유전적 요인이 함께 작용합니다.