最近，上海的高架桥“红”了。如果你刚好路过这里，就能看到下面这样的美景。

这段高架桥位于诸光路国家会展中心附近

图源：博主@城市颜究社

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这两年超火的 “美拉德色系”，原来早就藏在城市的角落里，成了秋冬独有的限定风景。那么，为什么树叶到了秋天会变色呢？

1.树叶为什么会变色？

叶片的色泽变化源于叶绿素与类胡萝卜素（如叶黄素）的动态平衡。

春夏季节，充足的光照和温暖环境促使叶片中叶绿素含量达到叶黄素的8倍以上，虽然那时树叶里也有黄色的叶黄素，但是叶绿素浓度太多，完全掩盖了其他色素的存在，因此叶片呈现标志性的绿色。此时，叶绿素通过光合作用持续为植物输送能量，维持生长需求。

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进入秋季后，随着日照时间缩短和气温下降，树木启动适应性代谢调整：

・能量分配变化

低温导致叶绿素合成受阻，而分解过程加速。此时继续维持叶绿素合成需要消耗大量能量，但叶片吸水能力减弱，养分运输效率降低，维持光合作用的成本远超收益，导致了叶绿素减少；

・色素代谢差异

与之相对的，叶黄素等稳定色素的分解速率显著低于叶绿素。当叶绿素含量降至叶黄素以下时，原本被遮蔽的黄色色素逐渐显露，形成视觉上的黄叶现象；

・资源回收机制

树木通过木质部导管主动切断向衰老叶片的养分输送，将储存的淀粉转化为可溶性糖类，为越冬储备能量。这一过程中，叶片细胞液pH值变化还会触发花青素合成，因此枫树等树种会呈现红黄相间的复合色彩。

总而言之，正是因为秋天来了，气温降低，导致了光合作用的效率降低，对植物弊大于利，于是植物才主动切断对树叶的供养，降低了叶绿素的含量，从而出现了树叶由绿转黄的现象。

2.纸张为什么会泛黄？

有生命的树木会变黄，那么由木材做成的纸，时间变久也会泛黄，这又是为什么呢？

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在造纸过程中，木材中的色素早就被破坏了。而木材中的木质素，由苯基丙烷单元构成，在漂白阶段虽经氧化水解变为无色的烷基酚且大部分被去除，但仍有微量残留。这些残留的烷基酚是潜在的“泛黄种子”，一旦遭遇日光曝晒等氧化条件，便会转化为能吸收可见光的醌结构，使纸张显现出黄色调。

此外，光线——尤其是阳光——是纸张变黄的主要加速器。阳光中的紫外线不仅自身能直接断裂纤维素、半纤维素和木素中的碳－碳、碳－氧键，降低其聚合度，还能激发空气中的臭氧产生强氧化剂来破坏这些成分。同时，光线中的红外线加热纸张，提升了内部反应速度。这三者协同作用，导致纸张迅速发黄、脆化，甚至边缘降解。

因此，即使经过复杂的加工和流通环节，纸张也难以避免这种由于木质素残留和光照两种内外因共同驱动的老化变黄现象。

3.果蔬的“褐变”

在生活中，我们还会经常发现，放久的苹果、香蕉、小青菜，也会逐渐变黄、变黑，这又是什么原因呢？

对于果蔬食品来说，这种变色有一个专业的名词，叫作“褐变”。果蔬及食品在加工贮藏或运输过程中普遍会存在色泽由鲜亮逐渐转为暗沉的变色现象，其本质是生物或非生物因素引发的化学变化。

根据作用机制的不同，褐变可分为酶促褐变与非酶促褐变两大类。酶促褐变主要由多酚氧化酶PPO、过氧化物酶POD等催化引发。当果蔬组织受损如被切割或挤压，细胞内的酚类物质（如绿原酸、酪氨酸）接触氧气，在PPO作用下氧化为邻醌，随后进一步聚合形成黑色素类物质导致褐变。例如，苹果切片暴露于空气中会因PPO活性增强而快速褐变。

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非酶促褐变则无需酶参与，主要包括美拉德反应、还原糖与氨基酸在加热或长期储存中生成类黑精；焦糖化反应、糖类高温脱水形成深色聚合物；抗坏血酸氧化、维生素C降解产生糠醛类物质；以及多元酚类自发缩合等路径。例如，烘焙咖啡豆时在美拉德反应的主导下形成坚果香气与褐色表皮，而苹果汁贮藏过程中抗坏血酸氧化会加速褐变并伴随风味劣变。

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两类褐变常协同作用，例如香蕉在高温高湿环境下既可能因PPO催化酚类氧化，又可能因美拉德反应加剧色泽变化。

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你看，世界就是这样奇妙，树叶、纸张、果蔬，看似无关的风景与日常，原来被同一缕化学的丝线悄然串联。

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参考文献

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[4]究竟什么物质使纸张泛黄 [J]. 大科技(百科新说), 2012, (06): 33.

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作者：郭玮宏，中国科学院大学博士、高级工程师策划&编辑：rain题图图源：博主@城市颜究社

来源: 上海科技馆