Punaisen värin maksimoimiseksi voimme vaikuttaa joihinkin, mutta ei kaikkiin, ja manipuloida niitä. Omenankuoressa on kolme pigmenttiryhmää ja kaikkien kolmen pigmentin pitoisuudet muuttuvat kauden aikana. Klorofyllit ovat vihreitä pigmenttejä, jotka vastaavat fotosynteesistä ja sijaitsevat solun sisällä olevissa kloroplasteissa. Karotenoidit ovat keltaisia, oransseja tai punaisia ja sijaitsevat solujen kromoplasteissa. Antosyaanit ovat punaisia, sinisiä tai violetteja ja sijaitsevat solun tyhjiöissä. Omenoiden kypsyessä klorofylli hajoaa ja karotenoidit lisääntyvät, kun kloroplastit muuttuvat kromoplasteiksi. Samaan aikaan antosyaanien määrä voi nousta jopa 5-kertaiseksi. Omenakuoressa on kahdenlaisia soluja: orvaskesi on 2 tai 3 solua syvä ja orvaskeden alla on 6-10 hypodermissolua. Ihon punoitus riippuu näiden antosyaniinia sisältävien solujen osuudesta.
Lisää antosyaaneista
Antosyaanit ovat vesiliukoisia ja siksi ne valkaistuvat keitettäessä. Sitä vastoin paprikan ja tomaatin punaiset pigmentit ovat karotenoideja ja pysyvät punaisina kypsennettynä, koska ne eivät ole vesiliukoisia. Antosyaanit kuuluvat hajuttomien molekyylien luokkaan, joita kutsutaan flavonoideiksi, ja ne maistuvat kohtalaisen supistavalta. Antosyaanit ovat antioksidantteja ja voivat suojata kasvien kudoksia UV-valolta ja korkeilta lämpötiloilta. Antosyaniinit ovat glykosideja, jotka ovat sokerimolekyylejä sisältäviä orgaanisia molekyylejä, ja kuudesta yleisimmästä glykosidista yleisin on syanidiini-3-galaktosidi. Nämä glykosidit voivat vaihdella väriltään oranssista siniseen violettiin. Näiden glykosidien väri voi muuttua, jos soluliuoksen pH:ta muutetaan; korkeassa pH:ssa väri on sininen ja alhaisessa pH:ssa punainen. Kun persikat joutuvat alttiiksi vedelle, jonka pH on korkea, ihon raitoja tai musteisuutta kehittyy usein tummansiniseksi tai lähes mustaksi.
Antosyaniinin biosynteettinen reitti tunnetaan melko hyvin. Antosyaniinin esiaste on aminohappo fenyylialaniini, ja antosyaniinin syntetisoimiseksi fenyylialaniinista tarvitaan seitsemän biokemiallista vaihetta. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että antosyaanien synteesiä omenan kuoressa ja lihassa ohjaa geeniperhe. Prosessin jokaista vaihetta katalysoi eri entsyymi, ja jokaista näistä entsyymeistä ohjaa yksi tai kaksi kolmesta geenistä. Prosessin kuudesta ensimmäisestä vaiheesta kolmessa geenejä ohjataan valolla ja kolmessa vaiheessa geenejä ohjataan sekä valolla että lämpötilalla, mutta viimeiseen vaiheeseen osallistuvaa geeniä säätelee ensisijaisesti lämpötila. Applella on 17 sarjaa kromosomeja, ja tähän mennessä ihonvärin geenit on tunnistettu kromosomeista 2 ja 9.
"Honeycrispiä" on tutkittu melko paljon saadakseen selville, miksi jotkut omenat ovat raidallisia, kun taas toiset ovat punastuneita. Joskus koko puu tuottaa joko raidallisia tai punastuneita hedelmiä, mutta joskus molempia tyyppejä löytyy samasta puusta ja jopa yhdestä klusterista. Minnesotassa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että ihon raidallisilla alueilla on korkeampi aktiivisuus kahdella kolmesta punaisesta väristä vastuussa olevasta geenistä.
Puun ravinto
Jotkut viljelijät uskovat voivansa parantaa punaisen värin kehittymistä parantamalla puun ravitsemustilaa, mutta useimmat epäorgaaniset alkuaineet vaikuttavat vain vähän väriin, varsinkin jos lämpötila ja valo eivät sovi värin kehittymiseen. Korkeat myöhäisen kauden typpipitoisuudet aiheuttavat fenyylialaniinin muuttumisen proteiineihin antosyaniinin sijaan, joten korkeita loppukauden typpitasoja tulisi välttää. Hyvä värin kehittyminen edellyttää riittävää kaliumtasoa. Joten jos puista puuttuu kaliumia, kaliumin käyttö voi parantaa värin kehittymistä. Jos ravitsemukselliset tasot ovat riittävät hyvään puiden kasvuun ja hedelmällisyyteen, minkään alkuaineen lisääminen ei todennäköisesti paranna värin kehittymistä.Tarpeettoman kaliumin tai magnesiumin levittäminen aiheuttaa todennäköisesti katkeran kuopan kehittymisen punaisen värin sijaan.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kun halutaan erittäin värillisiä hedelmiä, on tärkeää istuttaa lajikkeita ja kantoja, jotka on geneettisesti ohjelmoitu tuottamaan erittäin värillisiä hedelmiä. Sopivien lajikkeiden valinnan lisäksi viljelijöillä on vain kohtalainen kyky edistää punaisen värin kehittymistä. Kun lämpötila on riittävä punaisen värin kehittymiselle, puiden karsiminen ja harjoittelu, jotta valo tunkeutuu hyvin koko latvuksen läpi, edistää maksimaalista värin kehittymistä. Puihin kohdistuvan rasituksen, erityisesti liiallisen sadon, kuivuuden, epäterveellisten lehtien ja ravitsemuksellisten puutteiden ehkäiseminen on tärkeää, mutta se ei kompensoi korkeita lämpötiloja tai vähäistä valoa.
