アジサイが土壌で色が変わるわけ
アジサイが土壌で
青やピンクになる理由ですが
花色を決定する
「アントシアニン」という
色素があります
「アントシアニン」とは
ポリフェノール（polyphenol）の一種です
ポリフェノールとは
複数のフェノール性ヒドロキシ基
（ベンゼン環、ナフタレン環などの
芳香環に結合したヒドロキシ基）を
分子内に持つ植物成分の「総称」
poly(多数の・多量の)と
phenol(石炭酸)が語源です
ポリフェノールを
分かりやすく言うと
植物が自ら作り出す抗酸化物質の「総称」で
苦味や渋味、色素の成分のことです
ちなみに「アントシアニン」は
フラボノイドの一種でもあり
フラボノイド（flavonoid）とは、
天然に存在する有機化合物群で、
クマル酸CoAとマロニルCoAが
重合してできるカルコンから
派生する植物二次代謝物の「総称」
分かりづらいですね
ポリフェノールには
フラボノイド系（例：アントシアニン、カテキン等）と
非フラボノイド系（例・クロロゲン、リグナン等）
があると覚えておけばよいと思います
大枠順で説明すると
ポリフェノール＜フラボノイド＜アントシアニン
フラボノイドは
・アントシアニン
・フラボン 等
これらが以下の説明に出てきますので
覚えておいてください
※フラボンは別の青い菊の時に登場します
花の色があれほど鮮やかで美しいのも
ポリフェノールの作用で
「アントシアニン」もその1つです
アジサイがもつ
「アントシアニン」は特殊で
土壌にあるアルミニウムと反応し
青色になります
アルミニウムは本来
植物にとって有毒です
アジサイはアルミニウムに対して
耐性を持ちます
よくアジサイは土壌の
㏗よって色が変わる理由は
アルミニウムがイオン化することで
アジサイが吸収できるからです
アルミニウムは
pH5.5以下でイオン化し始め
pH4.5以下では
ほとんどのアルミニウムがイオン化するため
色が青色に変化します
***土壌のpHの補足説明***
土壌の参考pHだが
アルカリ性pH6.0～6.5
酸性pH5.0～5.5
PWのサイトに詳しい説明があります
鮮やかに！紫陽花(アジサイ)の花色の変え方 花色と土壌pHの関係
https://provenwinners.jp/magazine/hydrangea_color_control/
地植えのアジサイの場合
昔的な考え方だと
通常、日本の土壌は
地域にもよりますが、やや酸性
そのため何も世話しないアジサイは
青になりやすいため
昔は赤に咲かせるため工夫をしていました
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詳しい説明は
アジサイの不思議！（2019-10-18）
https://jspp.org/hiroba/q_and_a/detail.html?id=4561
こちらを参考にしてください
この説明の一部が
「最近、アジサイでは液胞中で、
アントシアニン（詳しくはデルフィニジングルコシド）、
Al3+（アルミニウムのイオンのこと）、
助色素としてネオクロロゲン酸
（下記で説明するの5-O-カフェオイルキナ酸および/
または5-O-アシルキナ酸のこと）の
3者が非共有結合的に結合して
錯体になることにより
青色が生じるという報告が出ました。
この説が正しいかどうか、
今後検証され、確定していくことと思います。」
これは多分ですが
名古屋大学の研究かな？と思っています
分かりやすいサイトだと
2019年9月14日の記事
アジサイの青色色素錯体をガク片の中に直接検出！
https://www.chem-station.com/blog/2019/09/ajisai.html
筆頭：伊藤誉明氏（名古屋大学 吉田久美研究室）
Ito, T.; Aoki, D.; Fukushima, K.; Yoshida, K. Sci. Rep. 2019, 9, 5450
この論文をわかりやすく解説したものです
2019年5月7日の記事
アジサイの青色色素を青色細胞から直接検出！
https://academist-cf.com/journal/?p=10634
青木弾、吉田久美
（伊藤氏の共同研究者です。別の論文も発表しています。参考文献を参考に）
最初に青木氏の説明からみた方が分かりやすいです
簡単に説明すると
昔からアジサイの色変わりには
アルミニウムが重要な役割を果たしているのは
分かっていましたが
その詳しいメカニズムはわかっていませんでした
アジサイの色素である
アントシアニン色素の一種（3-O-グルコシルデルフィニジン）は
実は青～赤すべて同じ化合物なんです
通常は同じ品種でも、
赤い花と青い花では、
アントシアニンの化学構造が異なりますが
アジサイはすべて同じです（ここがポイント）
なぜ同じ分子が
違う色を発色できるのでしょうか？
アルミニウムは本来
植物にとって有毒です
しかしアジサイはアルミニウムに対して
耐性を持ちます
ではどのように無毒化しているのでしょうか？
3-O-グルコシルデルフィニジンに
アルミニウムの量を変えて混ぜ、
さらにpHを変化させると、
多様な色を作り出せることがわかりました
実はアントシアニンの発色を変化させ
安定化させる機能を持つ
「助色素」と呼ばれる無色の分子が
3種類あることが分かったそうです
※3種類の助色素とは（５ＣＱ、５ｐＣＱ、３ＣＱ）
３ＣＱが多い時は赤色
５ＣＱが多い時は青色（5-O-caffeoylquinic acid、5-O-カフェオイルキナ酸）
５ｐＣＱ（5-O-p-coumaroylquinic acid）
青色を試験管内で再現したときの錯体色素は、
3-O-グルコシルデルフィニジンによるもので
助色素（5-O-カフェオイルキナ酸および/または5-O-アシルキナ酸、広い意味だとネオクロロゲン酸）、
こちらがアルミニウムと1:1:1で複合化した構造を持つことが明らかとなり、
Hydrangea Blue-Complexと名付けられました。
※青木氏の3-O-グルコシルデルフィニジン＋アルミニウム＋5-O-アシルキナ酸の化合物の構造図を参照
これが青色の正体です
アジサイは有毒なアルミニウムを特定の細胞に濃縮し、
さらに錯体色素として無毒化しながら
花色に利用しているのです。
また興味深いことに、表層の無色の細胞からは
助色素が大量に検出されました（これが青色になる理由です）
※「錯体」は金属と非金属の原子が結合した構造を持つ化合物のこと
上の参考にしてほしいといった構造図は「錯体」となりますね
