>“Kärdla turul müütas keegi naine neil päevil valgeid mustikaid, mis on suureks harulduseks. Nagu lähemal vaatlusel ja maitsmisel selgunud, on mustikad päris tavalise mustika kujuga ja maitsega, kuid ainult värvilt valged.

Kas on tegemist tõepoolest mingit eriliiki mustikatega või lihtsalt mõne taimehaigusega, selle kohta puuduvad teated. See küsimus tohiks arvatavasti huvitada loodusteadlasi.”

Hiiu Teataja

9. august 1935

Nagu allpool selgub, ei ole valgete marjadega mustikate puhul siiski tegu uue liigiga. Mis siis teeb tavalised mustikad siniseks ja pohlad punaseks? Mustika ning pohla marjadele, samuti põdrakanepi ja paljude teiste roosade, punaste ja siniste õitega taimede kroonlehtedele annavad värvi vees lahustuvad pigmendid antotsüaanid. Selle pigmendirühma nimi tuleb kreeka keelest: anthos – õis ja kyanos – sinine.

Tegelikult annavad antotsüaanid eri taimeosadele peale sinise väga laia värvispektri õrnroosast kuni mustjaslillani. Värv ja selle intensiivsus sõltub nii pigmendi kontsentratsioonist kui ka sellest, millised paljudest võimalikest antotsüaanide algühenditest – antotsüanidiinidest konkreetses taimes, täpsemalt taime osas on olemas (antotsüanidiinid # 1; 4). Tavaliselt annab värvi erinevate antotsüanidiinide kombinatsioon – mustika puhul näiteks delfinidiin, tsüanidiin, petunidiin, peonidiin ja malvidiin [12].

Kuna antotsüaanid asuvad taimerakus vakuoolides lahustunud rakumahlas, siis parema lahustuvuse tagamiseks leiduvad nad glükosiididena, s.t. nende antotsüanidiinid on heterotsükli kolmandas asendis oleva süsiniku külge kinnituva hüdroksüülrühma kaudu seotud glükoosi või/ja mõne teise sahhariidi molekuliga (# 1 ja 3).

Antotsüaanid on taime ainevahetuse teisased produktid ning kuuluvad ühendite perekonda flavonoidid. Need on fenoolsed ühendid, mis koosnevad kahest benseenituumast, mis on omavahel ühendatud hapnikku sisaldava tsükli kaudu (# 1). Flavonoidide biosüntees algab aminohape fenüülalaniinist ning antotsüanidiinid on sünteesiraja lõpp-produktid (# 2).

Antotsüaanid ei ole taimele ilmtingimata vajalikud ühendid, seda just eriti marjade seisukohalt. Aeg-ajalt tekivad looduses mutantsed valgete marjadega vormid, kuid sellest hoolimata on taim ise elujõuline ja reproduktiivne. Õite puhul on antotsüaanide sisaldus märksa olulisem, sest evolutsiooniliselt on valik toimunud just selle järgi, millised õied on tolmeldajatele atraktiivsemad. Mustikas ja pohl paljunevad eelistatult vegetatiivselt – juurevõsundite abil, seega pole neil tingimata vaja silmatorkavalt värvunud marju, et sellega seemnelevitajaid ligi meelitada. Kuid on teada, et fenoolsed ühendid, sealhulgas antotsüaanid, võivad taimes toimida ka kaitseainete ehk fütoaleksiinidena (kreeka keelest: phyton – taim, alexein – kaitsma), kaitstes taime patogeenide rünnakute eest [2, 7, 9, 13]. Seepärast on nende süntees siiski oluline.

Marjade pigmentides on enamlevinud kuue antotsüanidiini: pelargonidiini, tsüanidiini, delfinidiini, petunidiini, peonidiini ja malvidiini glükosiidid. Sinise värvuse annab pigem delfinidiin kui tsüanidiin (kyanos – sinine).

Tsüanidiini sinine värvus võib ilmneda katseklaasi tingimustes aluselises keskkonnas (# 3), taimedes üksnes kompleksis metalliioonide või kopigmentidega. Kopigmendid on enamasti teised flavonoidid, millel endal värvus puudub. Komplekse annavad antotsüanidiinid, millel on teise benseeni tuuma küljes kaks vaba OH rühma – sellised on näiteks tsüanidiin ja delfinidiin (# 4 ja 5 ). Seondunud metalliioon või kopigment takistab antotsüanidiini molekuli oksüdeerumist, mistõttu püsibki värvus stabiilsena [8; 5].

Mõnel määral sõltub õite või viljade värvus ka mulla pH-st – happelises mullas on metalliioonide liikuvus suurem ja seetõttu moodustuvad antotsüanidiinidega kergemini stabiliseerivad kompleksid.

Antotsüanidiinide sünteesi geneetikat on uuritud flavonoidide sünteesirajas osalevaid ensüüme kodeerivate geenide ekspressiooni ja ka antotsüaanpigmentide sisalduse kaudu mustika marja eri arenguetappidel. On täheldatud, et marja arengu varasemates staadiumites on valdavad flavonoidid protsüanidiinid ja kvertsetiin, nende sisaldus väheneb marja küpsemisel märgatavalt, samal ajal tõuseb antotsüanidiinide sisaldus. Küpsetes marjades saavutavadki flavonoidide hulgas ülekaalu just antotsüaanid. Valgetes mustikates ja pohlades on flavonoidide süntees tervikuna alla surutud, kummatigi ei takista see marja morfoloogilist arengut – marja suurus ja ka maitse jääb samaks [6].

Antotsüanidiinide sünteesis osalevad kahte tüüpi geenid: struktuursed geenid, mis kodeerivad flavonoidide sünteesirajas osalevaid ensüüme ja regulaatorgeenid, mille ekspressiooniproduktid kontrollivad omakorda struktuursete geenide ekspressiooni. Lisaks regulaatorgeenidele mõjutavad struktuursete geenide avaldumist veel erinevad arengulised ja keskkonnast tulenevad signaalid. Viimaste hulgas näiteks ultraviolettkiirgus või haigustekitajate rünnak – seetõttu võib ka valgetel pohladel märgata punaseid laike just vigastatud piirkondade ümbruses.

Mis on pigmendita marjades ja õites teisiti? Kindlalt on teada vähemalt kaks faktorit, millest sõltub marja või õie värvus: 1) flavonoidide sünteesirajas osalevaid ensüüme kodeerivate geenide korrektsest ekspressioonist ja 2) antotsüanidiinimolekulide ja metalliioonide või kopigmentide vaheliste stabiliseerivate komplekside tekkest.

Seega on ka mitmeid võimalusi, mis võib valgete marjadega mustika- või pohlataimedes teisiti olla kui tavalistes. Suure tõenäosusega võib välistada mulla pH ja metalliioonide liikuvusest tingitud kompleksühendite tekke, kuna teadaolevalt kasvavad valgete marjadega mustikad ja pohlad segamini normaalselt pigmenteerunud marju kandvate taimedega, seega on keskkonnatingimused kõigile samad.

Kõige enam võib tegu olla mõne flavonoidide biosünteesirajas osaleva geeni ekspressiooni häirumisega. On uuritud viie flavonoidide biosünteesirajas osaleva geeni (PAL-fenüülalaniini ammoniumlüaas, CHS-kalkoon-süntaas, F3H-flavoon-3-hüdroksülaas, DFR-dihüdroflavonool-4-reduktaas ja ANS-antotsüanidiini süntaas) ekpressiooni mustika marja eri arengufaasides. Normaalsel juhul on antud geenide ekspressioon väga kõrge õites ja marja värvuse kujunemise alguses. Vahepealsetes etappides ja juba valminud marjas on nende geenide ekspressioon madalam. Roosade marjadega vormis avalduvad kõik nimetatud geenid, välja arvatud geen, mis kodeerib ensüümi antotsüanidiini süntaas (ANS). Valgete marjadega vormides funktsioneerivad neist viiest vaid fenüülalaniini ammooniumlüaasi (PAL) ja dihüdrofalvonooli reduktaasi (DFR) geenid [6].

Miks sinised mustikad on ikkagi paremad kui valged? Siinkohal tuleb headuse all mõista kasu inimesele, kes mustikaid sööb. Antotsüaanidel on leitud antioksüdatiivset ja kasvajavastast toimet. Loomkatsed on näidanud, et mustika antotsüaanide kuivekstrakt inhibeerib roti maksa mikrosoomidel ja hiire maksakoes lipiidide peroksüdatsiooni, lisaks takistavad antotsüaanid mõningaid proteolüütilisi ensüüme ning pärsivad kasvajarakkude vohamist [7].

Võime absorbeerida hapnikuradikaale ehk antioksüdantsus on otseses seoses antotsüaanide sisaldusega [11]. Mitmete rahvaste seas on levinud uskumus, et mustikamoosi söömine pidavat aitama kanapimeduse vastu ja üldse nägemist teravdama. Kokkuvõtvalt võib arvata, et mida tumedamad mustikad või ka pohlad, seda tervislikumad nad on.

Antotsüaanidele lisaks on mustika marjades ja ka taime muudes osades teisigi flavonoide, mis inimese tervist tugevdavad. Mustikas on ka üks väheseid ravimtaimi, mis alandab veresuhkru taset diabeedi ehk suhkurtõve korral [1, 3].

1. Bisset, Norman G. 1994. Herbal drugs and phytopharmaceuticals. Medpharm, Stuttgardt

2. Grayer, Renée J., Kokubun Tetsuo 2001. Plant-fungal interactions: the search for phytoalexins and other antifungal compounds from higher plants. – Phytochemistry 56: 253–263.

3. Heinrich, Michael et al. 2004. Fundamentals of pharmacognosy and phytotherapy. Edinburgh: Churchill Livingstone.

4. Holton, Timothy A., Cornish, Edwina C. 1995. Genetics and Biochemistry of Anthocyanin Biosynthesis. – The Plant Cell 7: 1071–1083.

5. Hondo, Tadao et al. 1992. Structural basis of blue-colour development in flower petals from Commelina communis. – Nature 358: 515–518.

6. Jaakola, Laura et al. 2002. Expression of Genes Involved in Anthocyanin Biosynthesis in Relation to Anthocyanin, Proanthocyanin and Flavonol Levels during Bilberry Fruit Development. – Plant Physiology 130: 729–739.

7. Kong, Jin-Ming et al. 2003. Analysis and biological activities of anthocyanins. Phytochemistry 64(5): 923–933.

8. Margna, Udo 1989. Antotsüaanid – looduse värvipaleti alus. Eesti Loodus 40 (6): 362–369.

9. Margna, Udo 1998. Metabolic role of polyphenol biosynthesis in plants. Biologija 3: 19–21.

10. Prior, Ronald L. et al. 1998. Antioxidant Capacity As Influenced by Total Phenolic and Anthocyanidin Content, Maturity and Variety of Vaccinium Species. – Journal of Agricultural and Food Chemistry 46: 2686–2693.

11. Prior, Ronald L. et al. 2001. Identification of Procyanidins and Anthocyanidins in Blueberries and Cranberries (Vaccinium Spp.) Using High-Perfomance Liquid Chromatography/Mass Spectometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry 49: 1270–1276.

12. Raudsepp, Piret 2005. Ahtalehise mustika (Vaccinium angustifolium Ait.) antotsüanidiinide sisaldus. Tartu ülikooli botaanika ja ökoloogia instituut. Bakalaureusetöö.

13. Witzell, Johanna et al. 2003. Plant-part specific and temporal variation in phenolic compounds of boreal bilberry (Vaccinium myrtillus) plants. – Biochemical Systematics and Ecology 31: 115–127.