美洲土著人使用的一种皮肤染色果汁，被发现是一种理想的天然蓝色食品染料，如果这种燃料进入市场，能给当地人带来非常大的潜在利益，但是真正将这种发现投入应用过程中，面临者知识产权、市场监管和维护原住民利益等各方面的纠葛。这个故事具有一定的普遍性，给其他从事这方面工作的人以启发。对于从事创新技术研发的企业，也可能经历着同样的折磨。

哥伦比亚波林斯—这条路的终点是卢兹德尔蒙多。从这里步行几公里，就在奇戈罗多河对面，坐落着Polines，森林边缘散落着开放式房屋。这是一个土著Emberá人的定居点，其中约有80，000人居住在哥伦比亚和巴拿马的社区。在最近一个炎热的日子里，一位名叫阿里里奥·尼亚扎（Alirio Niaza）的Emberá男子爬上了一棵大树。他站在一根较低的树枝上，挥舞着一根长杆，杆子的末端有剪刀。他小心翼翼地将尖端放在一根细枝上，然后拉动一根绳子，关闭刀片。砰的一声，一个拳头大小的绿色果实落在草丛中。

几代人以来，Emberá一直使用这些水果来涂皮肤。它们刮掉未成熟水果的果肉，将果肉挤压在卷起的叶子中，以提取乳白色的汁液。与木炭混合后，液体变成墨黑色，可用于描摹皮肤上的图案。汁液与皮肤反应形成深蓝色线条，在数小时内出现并保持可见数周。

“我们将其用于某些仪式，”住在波林斯的加布里埃尔·拜拉林（Gabriel Bailarin）说。他说，新生儿可能会从头到脚涂漆，以确保身体健康。Jaibanas，传统的治疗师，画山，蛇和其他图案，每个都有不同的含义，研究Emberá传统医学的Emberá妇女Nataly Domicó说。“图案就像身体上的一种语言。

Rare blue dye faces risky path from rainforest to product | Science | AAAS

这种树分布在南美洲的热带森林中，有很多名字。它被Emberá称为quepera，被哥伦比亚的大多数其他人称为jagua。科学家将其称为Genipa americana。成熟的水果有时会被食用或挤压成果汁。但与它的亲戚咖啡植物不同，它作为一种潜在的作物很少受到关注 - 直到现在。经过近20年的研究，确定了蓝色的化学来源并将其转化为稳定的染料，一种基于美洲瓜的着色剂很可能很快被批准在美国和其他国家使用。它将进入一个价值数十亿美元的天然染料市场，该市场渴望鲜艳，稳定的蓝色来着色糖果，谷物和其他食品。它也将成为负责任地开发土著社区长期使用的自然资源的测试案例。

该项目背后的人，哥伦比亚企业家尼古拉斯·考克·杜克表示，他的业务将有助于保护生物多样性并改善哥伦比亚的民生，打破剥削贫困社区的悠久历史。这是一项在哥伦比亚受到密切关注的新奇努力。但观察人士指出了许多不确定性：能否以可持续、负担得起的方式从这些雨林树木中获取水果？jagua蓝能否在市场上取得成功？如果是这样，包括Emberá在内的当地社区实际上将获得什么好处？

2005年，杜克在哥伦比亚西北部的乔科地区工作，那里大部分未开发的雨林是地球上生物多样性最丰富的雨林之一。这里的许多人以开采黄金和铂金为生。在乔治华盛顿大学学习环境政策的考克·杜克（杜克）成立了一个组织来认证传统的、破坏性较小的采矿作业，其想法是要求对经过认证的黄金和铂金进行溢价。利润将用于恢复森林，并为当地居民提供额外收入。

一天，在该地区首府基布多的市场上，科克·杜克（杜克）遇到了一个摊位，那里有一位Emberá妇女正在出售一种他从未见过的水果。“我问她那是什么，她说：‘这是格尼茜木（这个词也有jagua的含义）。我们用它来画我们的身体。’她为他切开了它。“大概在她打开它30秒后，这些蓝色液体出现在白色果肉中。他意识到，这是可能被开采的矿脉。

几年前，一位德国研究人员告诉杜克寻找一种稳定的天然蓝色，这是食品公司长期以来一直没有的东西。几十年来，该行业主要依赖两种合成蓝：亮蓝，也称为蓝 1 号，通常由石油制成;蓝色 2 号，源自合成靛蓝，用于为伟哥药丸着色等。但随着消费者的偏好转向所有天然的东西，对非合成蓝色的需求也在增长，汉堡大学的化学家Maria Buchweitz说。蓝色之所以受欢迎，不仅仅是因为它本身，还因为明亮的蓝色染料可以与黄色混合以产生明亮的绿色，这也是需要的。

但亮蓝色着色剂在自然界中很少见。“植物制造蓝色真的很复杂，”剑桥大学的植物学家贝弗利·格洛弗（Beverley Glover）说。为了使分子在人类看来是蓝色的，它需要吸收红光，这是可见光谱中能量最低的部分。“事实证明，为了做到这一点，你需要制造非常复杂的分子，所以它们往往更大，它们有更多的侧链。

只有一类植物色素达到了真正的蓝色：花青素。例如，明亮的蓝色矢车菊组装了一个由六种花青素和六种共色素组成的大型复合物，它们像辐条一样排列在围绕四个金属离子的轮子上。几年前，Buchweitz试图开发矢车菊蓝作为食品工业的着色剂，但没有成功。“这种分子太复杂了，食品行业需要一些更简单结构的分子，它可以添加到不同的食物中。”

那天在基布多市场，杜克买了十几个jagua水果，把它们带回麦德林，想着他也许能把这种蓝色果汁变成一种产品。首先，他的公司需要弄清楚这类分子的化学成分。该团队的年轻研究员桑德拉·萨帕塔（Sandra Zapata）在乔科长大，从小就知道这种水果，她在2007年与安蒂奥基亚大学专门研究天然产物的化学家费尔南多·埃切韦里（Fernando Echeverri）一起接受了这个项目，后来将其变成了她的博士论文。

先前研究表明，一种叫做染料木素的化合物通过与氨基酸反应产生蓝色。（这是当果汁用于人体彩绘时在皮肤中发生的情况。萨帕塔致力于标准化流程并使其更便宜。甘氨酸是最便宜和最简单的氨基酸，结果证明效果很好。2010年，她和其他人在美国获得了“源自Genipa americana水果的蓝色着色剂”的专利。它详细说明了一个简单的过程：将生果汁与甘氨酸混合并加热。

然而，标准化颜色更加困难。通过比较来自不同地区甚至同一棵树的果实，Zapata发现染料木素浓度差异很大，从1%到14%不等。“当我意识到我说：我需要改变我的策略，我将成为一名工程师。她开发了一种混合不同批次以创建更一致的颜色的方法。

鉴定由染料木素和甘氨酸反应产生的分子是另一项巨大的努力。经过多年的工作，Zapata和Echeverri确定主要化合物是一种聚合物，一种长链相同的分子构建块重复数十次。他们于2016年获得了这种化合物和相关化合物的美国专利。具有讽刺意味的是，尽管目标是创造一种天然着色剂，但它只能获得专利，因为聚合物本身在自然界中不存在，需要人为干预才能创造 - 例如将其涂在皮肤上或与甘氨酸混合。

杜克的公司EcoFlora Cares现在已经花了十多年的时间表征染料并进行毒理学测试;它现在正在等待美国食品和药物管理局（FDA）批准Jagua Blue作为食品着色剂。它还向欧洲食品安全局和一个名为食品法典委员会的政府间机构申请批准，这将为其他100多个国家的使用开辟道路。“这是一个令人难以置信的漫长过程，但我们希望接近尾声，”杜克说。

“这是非常个人化的，”萨帕塔说。这个项目消耗了她的青春，并将里程碑记忆染成了蓝色。她清楚地记得她第一次从将jagua果汁与甘氨酸混合中获得漂亮的蓝色。“我太高兴了，”她说。十分钟后，她接到一个电话，说她妈妈突然去世了。她的儿子大约在同一时间出生，孩子从小就吃着jagua冰淇淋和她正在努力开发的其他零食长大。

她说，萨帕塔的驱动力始终是该项目对乔科省和哥伦比亚的许多人意味着什么。“我意识到这个项目真的可以改变这里居民的历史。她承认，这还没有发生。即使批准很快到来，未来也会有障碍危及这一目标。“所以，这就像一个非常非常危险的阶段。

近年来，ECOFLORA的大部分工作都集中在乔科省以外的地区。在距离麦德林约3小时车程的El Prodigio小镇周围的山丘上，非土著农民长期以来一直养牛并种植咖啡，可可和柑橘类水果。最近，他们中的一些人添加了jagua。“一开始，我认为种植jagua很疯狂，”农民利巴尔多·迪亚兹（Libardo Diaz）说，他以前只知道这种树是用来砍伐木材的。他是EcoFlora计划的一部分，该计划鼓励农民种植约1公顷的jagua，提供种子和技术援助，并承诺在着色剂进入市场时购买水果。

“这些是世界上第一个商业jagua种植园，”EcoFlora的Sergio Arango Arcila说。“当我们几年前开始的时候，我有很多问题，”他说，强调“很多”：离种树有多近？它们要多久才能结出果实？“现在我们有一些答案，”他说。迪亚兹土地上的树木是3年多前种植的，明年应该会结果。“我们都在等待它，”农民说。Arango Arcila说，由于还没有利润可以分享，让社区参与长达数年的过程一直很困难。

这些种植园标志着与杜克最初的愿景背道而驰：使用乔科的野生jagua作为蓝色着色剂的唯一来源。该公司的专利申请宣布，这些水果是“通过与少数民族社区的协议”获得的，当地社区将分享利润。但是，从野生树上采集果实并将它们运送到麦德林的工厂在后勤上具有挑战性，杜克说。“将其扩展到我们需要的数量在经济上是不可行的。

如果生产依赖于种植园，那就抹杀了原始计划的一个好处：为社区保护这些树木创造了理由。土著社区可能会失去利润——这凸显了关于jagua蓝的最大问题：如果成功，谁会受益？过去，全球南方对生物多样性的利用是“印第安纳琼斯的情况”，道德生物贸易联盟遗传资源政策专家玛丽亚·朱莉娅·奥利瓦说。“人们会飞进来，拿点东西，出去——也许他们会做一些奇妙的事情，比如开发一种新的癌症药物。但是，不会承认植物来自的社区或国家，一些研究所依据的传统知识，也不会有惠益回流到地方发展或生物多样性保护。

近年来，印第安纳琼斯一直受到控制。1993年颁布的国际保护条约《生物多样性公约》确立了以下原则：各国对其领土上发现的遗传资源拥有主权权利，利用遗传资源的任何惠益都应与该国分享。2010年通过的《名古屋议定书》规定了如何进行和执行这种共享。

但在 2000 年代初期，当 EcoFlora 开始寻求将jagua蓝商业化时，没有模板，杜克说。因此，该公司与乔科省的当地社区进行了谈判，以获得他们的同意，然后与哥伦比亚政府谈判并签署了一项协议，允许该公司开发jagua以换取向政府支付特许权使用费，这应该确保以公平和公正的方式分享任何利益。

由于这是哥伦比亚首例此类交易，该交易一直受到密切关注，波哥大哥伦比亚国立大学研究利益分享的法律学者奥斯卡·利扎拉佐说。“这可能是哥伦比亚最重要的测试案例。Lizarazo说，该公司在《名古屋议定书》通过之前就坚持了《名古屋议定书》的精神，比大多数公司做得更好。（哥伦比亚仍未批准。但他表示，他们仍然可以做得更好，“特别是通过进一步承认土著人民。

EcoFlora在Polines保持了其最初的愿景，购买了一些社区从野生树木中收获的水果，并帮助当地人种植树木。“这可能是我们未来的重要收入来源，”Bailarin说，他的父亲最近种植了他的第一棵jagua。但目前没有与其他Emberá社区合作。尽管EcoFlora已同意向哥伦比亚政府和安蒂奥基亚大学支付特许权使用费，但与Emberá没有特许权使用费协议，哥伦比亚规则不要求。（世界上为数不多的此类安排之一是在2019年签署的，当时南非的路易波士茶业同意向桑人和科伊科伊人支付大量特许权使用费，他们传统上用它来制作茶和草药。

杜克说，他希望将来能包括更多的Emberá社区。但他认为，他的公司对Emberá的义务是有限的。他说，他在基布多的市场上发现的jagua是一个偶然的时刻，它作为天然食品着色剂的使用与人体彩绘的传统知识无关。

不过，多米科并不是这样看的。她说，Emberá传统知识显然发挥了重要作用。“我希望当EcoFlora从中赚钱时，他们确保收益也能惠及Emberá。

即使ECOFLORA能够成功地种植和收获果实，它也面临着另一个障碍：竞争。虽然在EcoFlora提交申请时，美国没有天然蓝色食品着色剂获得批准，但另外两种已被批准。FDA 于 2014 年批准了一种名为螺旋藻的藻类粗提取物，并于 2021 年批准了蝴蝶豌豆花的提取物。Buchweitz说，两者都有缺点：从藻类中提取蓝色化合物是一个费力的过程，而且蝴蝶豌豆中的花青素并不那么稳定，她说。“就颜色稳定性和颜色的再现性而言，在我看来，这种基于基因的蓝色最有可能在未来取得成功。

即使在那里，EcoFlora也有竞争。在其蓝色着色剂专利获得许可的几个月前，肯塔基州一家名为Wild Flavors的公司申请了一种蓝色染料的专利，该染料是通过将美洲瓜汁与西瓜或其他水果的汁液混合制成的。农业综合企业巨头ADM于2014年以3亿美元的价格收购了该公司，并一直以“huito blue”的形式出售着色剂，并从秘鲁采购水果。（该公司不需要FDA批准，因为果汁是豁免的。长期以来在亚洲部分地区使用的栀子花果实中提取的染料木蓝色也可能很快进入美国和国际市场。

经过超过15年的工作，jagua蓝的命运仍然不确定。如果产品失败，对许多人来说将是一场灾难，萨帕塔说。“这对公司、社区和投资者来说都是疯狂的，疯狂的，疯狂的，”她说。

但Lizarazo认为，即使到那时，该项目最终也可能产生积极影响。首先，它可能有助于促进哥伦比亚学术界和工业界之间更密切的关系。他说，更重要的是，它有助于为在使用自然资源时如何认真对待获取和利益分享设定标准。“对于公司、社区和政府来说，这是一个学习如何将这些规则付诸实践的机会。

它还表明还需要做很多工作，奥利瓦说。她说，即使Jagua Blue成功并获得了开发人员希望的好处，那也只是一个小小的胜利。“我们真正需要的是让这些类型的做法成为主流。