貯藏條件對馬鈴薯龍葵素和葉綠素含量的影響

岳 紅，盧其能，趙昶靈，李 云，周佐儀，黃小明

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201;2.宜春學(xué)院 生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，江西 宜春 336000)

馬鈴薯的植株和塊莖中含有一種有毒性的甾類生物堿配糖衍生物，國外稱為總糖苷生物堿 (total glycoalkaloids，TGA)，國內(nèi)常稱為龍葵素、龍葵堿、茄堿、顛茄堿、馬鈴薯素等［1］。龍葵素并不是單一成分，主要是由茄啶 (Solanidine)為糖苷配基構(gòu)成的茄堿 (Solanine)和卡茄堿(Chaconine)共計(jì)6種不同的糖苷生物堿組成 (圖1)。龍葵素含量越低，馬鈴薯品質(zhì)越好。若貯藏不當(dāng)導(dǎo)致馬鈴薯發(fā)芽或腐爛，龍葵素含量則大幅上升。龍葵素通過抑制膽堿酯酶［2－3］和使含甾醇類物質(zhì)的生物膜破裂［4－6］，而使人畜服食即會出現(xiàn)嘔吐、腹痛、眩暈、心率加快等中毒癥狀［6］，嚴(yán)重者出現(xiàn)致畸或死亡。因此，研究馬鈴薯的貯藏條件對馬鈴薯的利用有重要意義。吳耘紅等［7］研究表明光照能促進(jìn)龍葵素的快速合成。李春祿［8］認(rèn)為光照時(shí)，龍葵素與葉綠素幾乎同時(shí)增加。但兩者是否存在相關(guān)性還未見報(bào)道。作者探討了貯藏條件對馬鈴薯中龍葵素和葉綠素含量的影響以及兩者間的關(guān)系，旨在為以減少葉綠素合成，降低馬鈴薯中龍葵素含量，從而為提高馬鈴薯的利用率奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯，購于江西宜春市鳳凰農(nóng)貿(mào)市場。

1.2 設(shè)計(jì)

將馬鈴薯置于25℃，光照10 h·d－1，分別貯藏0，5，10，15，20 d，研究貯藏時(shí)間對馬鈴薯龍葵素和葉綠素含量的影響。

將馬鈴薯置于25℃，在無光照和光照 (24 h·d－1)條件下，分別貯藏 0，5，10，15，20 d，研究光照對馬鈴薯龍葵素和葉綠素含量的影響。

1.3 試劑和儀器

試劑:95%乙醇，天津市大茂化學(xué)試劑廠;冰乙酸，天津市大茂化學(xué)試劑廠;濃硫酸，江西洪都生物化學(xué)有限公司;氨水，江西洪都生物化學(xué)有限公司;甲醛，廣東汕頭市西隴化工廠;丙酮，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

所用儀器:Sigma 3K30高速冷凍離心機(jī);SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱;美國安瑪西亞ULTROSPEC 3100 pro紫外可見光分光光度計(jì);99-1大功率磁力攪拌器;HH-S24數(shù)顯恒溫水浴鍋;DZF-6201型真空干燥箱。

1.4 檢測項(xiàng)目及方法

1.4.1 龍葵素

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作。將0.01 g龍葵素標(biāo)樣用1%硫酸定容到10 mL搖勻，分別取龍葵素標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mL用1%硫酸定容到5 mL搖勻，配成標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg·mL－1，置冰浴中逐漸加入5 mL的硫酸放置1 min，再滴加2.5 mL 1%甲醛，放置90 min后，于λ530測定其吸光度。以龍葵素含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線［8］。龍葵素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.676 7X+0.006 5，R2=0.999 3。

圖1 龍葵素主要成分的分子結(jié)構(gòu)

粗樣品獲取。稱取5 g馬鈴薯薯皮 (厚2～3 mm)置于50 mL的燒杯中，加入25 mL乙醇和7.5 mL乙酸，用磁力攪拌器攪拌15 min，過濾。將濾液60℃水浴浸提8 h，冷卻后100℃恒溫干燥，使濾液呈浸膏狀，用10 mL 5%硫酸溶解殘留物，過濾。濃氨水調(diào)節(jié)濾液 pH值為10～11，在4℃下離心15 min，棄上清液，沉淀用1%氨水洗滌，至洗滌液澄清，沉淀干燥后為粗樣品［9］。

樣品溶液制備。一定量粗樣品用1%硫酸定容到10 mL搖勻。取2 mL置冰浴中逐漸加入5 mL的硫酸，放置1 min，再滴加2.5 mL 1%的甲醛，放置90 min，于λ530下測定其吸光度，并按下式計(jì)算含量［10］:

式中:X為樣品中所含龍葵素的量，mg·100 g－1;ρ為測得結(jié)果相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度，mg·mL－1;V為樣品提取之后定容的總體積，mL:m為樣品量，g。

1.4.2 葉綠素

提取。稱取5 g馬鈴薯薯皮 (厚2～3 mm)于15 mL丙酮中，冰浴2 h勻漿 (研缽應(yīng)在4℃冰箱冷藏1 h以上)，將濾液和濾渣一起轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，加入丙酮直至刻度線，避光放置24 h。過濾取濾液即葉綠素溶液。

測定。以丙酮為對照，在645 nm和663 nm測定葉綠素溶液的吸光值。

按照公式分別計(jì)算葉綠素 a、葉綠素 b濃度(g·L－1):

數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏時(shí)間對龍葵素和葉綠素含量的影響

由表1得出，在25℃，光照10 h·d－1時(shí)，馬鈴薯的龍葵素含量和葉綠素含量均隨著貯藏時(shí)間的延長而增加，分析結(jié)果表明，兩者呈正相關(guān) (P＜0.02)，在置信區(qū)間0.05水平上相關(guān)顯著，相關(guān)系數(shù)為0.95。

表1 馬鈴薯不同貯藏時(shí)間龍葵素和葉綠素含量

2.2 光照對龍葵素和葉綠素含量的影響

由表2可以看出，在相同貯藏時(shí)間和溫度下，光照可以促進(jìn)馬鈴薯中龍葵素和葉綠素的快速合成。

分析結(jié)果表明，有無光照，兩者均呈正相關(guān)(P＜0.01)，在置信區(qū)間0.01水平上相關(guān)顯著，相關(guān)系數(shù)分別為0.985和0.987。

表2 光照對馬鈴薯龍葵素和葉綠素含量的影響

3 小結(jié)

馬鈴薯中的龍葵素、葉綠素含量與其貯藏時(shí)間及光照條件密切相關(guān)。延長貯藏時(shí)間及光照均能促進(jìn)馬鈴薯中龍葵素、葉綠素快速合成，且兩者呈正相關(guān)。在合成途徑中，兩者是否具有交叉點(diǎn)尚需探討。但光照下，葉綠素的合成與龍葵素的累積有明顯的同步增快趨勢。因此，馬鈴薯在貯藏時(shí)要嚴(yán)格注意貯藏時(shí)間和光照條件，以減少葉綠素的合成，避免龍葵素的積累，而影響其進(jìn)一步開發(fā)利用。

［1］段光明，馮彩萍．馬鈴薯糖苷生物堿 ［J］．植物生理學(xué)通訊，1992，28(6):457-461．

［2］Bushway R J， SavageS A， Ferguson B S． Inhibition of acetylcholinesterase by solanaceous glycoalkaloids［J］．Potato，1987，64:409-413．

［3］Mc Millan M，Thompson J C．An outhbreak of suspeceted solanine poisoning in schoolboys，examination of solanine poisoning ［J］．Q J Med，1979，48，227-243．

［4］David B，Smith，James G，et a1.Potato glycoalkaloids:some unanswered questions［J］． Trendsin Food Science and Technology，1996，7:126-131．

［5］James G， Roddick， Weissenberg M， et al． Membrane disruption and enzyme inhibition by naturally-occurring and modified chacotriose-containing Solanum steroidal glycoalkaloids［J］．Phytochemistry，2001，56:603-610．

［6］Keukens E A J，Vriie T，Leon A M，et al．Glycoalkaloids selectively permeabilize cholesterolcontaining biomembrames［J］．Biochemica et Biophysica，1996，1279:243-250．

［7］吳耘紅，江成英，王拓一．貯藏條件對馬鈴薯渣中龍葵素含量影響的研究 ［J］．農(nóng)產(chǎn)品加工:學(xué)刊，2008(7):144-146．

［8］李春祿．光照與溫度對馬鈴薯綠化及龍葵素含量的影響［J］．馬鈴薯雜志，1994，2008(2):124-125．

［9］寧正詳．食品成分分析手冊 ［M］．北京:中國輕工業(yè)出版社，1998:405-406．