不同貯藏條件下馬鈴薯塊莖皮中龍葵素含量的變化

張薇，邱成，高榮，熊興耀

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學理學院，湖南長沙410128；2.中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京100081）

不同貯藏條件下馬鈴薯塊莖皮中龍葵素含量的變化

張薇1，邱成1，高榮1，熊興耀2*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學理學院，湖南長沙410128；2.中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京100081）

馬鈴薯塊莖在不同溫度和光照條件下貯藏6～18 d，用乙醇-乙酸法提取塊莖皮中的α-茄堿，用高效液相色譜法測定其含量，研究塊莖皮中龍葵素含量的變化。結(jié)果表明，在有光照、貯藏溫度為8，15，25℃條件下貯藏6 d，樣品中α-茄堿的含量分別為1.35%，4.96%和9.67%；在有光照、貯藏溫度15℃的條件下，貯藏時間為6，12，18 d，樣品中α-茄堿的含量分別為4.96%，8.78%和12.76%；在25℃、貯藏時間6 d條件下，有光照和無光照處理的樣品中α-茄堿含量分別為9.67%和7.61%。塊莖皮中的α-茄堿含量隨貯藏溫度和時間的增加而增加，光照條件下塊莖皮中的α-茄堿含量明顯增加。

馬鈴薯；塊莖皮；α-茄堿；龍葵素；貯藏條件

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）塊莖在貯藏過程中會產(chǎn)生龍葵素[1]。超量食入龍葵素會導致中毒，嚴重時致畸或?qū)е滤劳鯷2-8]。近期研究[9-10]表明，馬鈴薯龍葵素與馬鈴薯塊莖的食用品質(zhì)和加工品質(zhì)及馬鈴薯自身的抗病蟲能力等密切關(guān)系，同時也是一種新的醫(yī)藥資源，能抑制消化道腫瘤細胞的增殖，對胃癌、直腸癌有尤其明顯的抑制作用，因此，研究馬鈴薯中龍葵素含量的變化對馬鈴薯的安全食用和綜合利用有重大意義。目前，在馬鈴薯龍葵素提取的研究中，馬鈴薯塊莖中龍葵素的提取用乙醇-乙酸雙溶劑法[5,11-15]，馬鈴薯塊莖中α-茄堿含量的測定用高效液相色譜法（HPLC）[16-17]。在不同貯藏溫度、光照和時間下馬鈴薯塊莖肉質(zhì)部分α-茄堿含量的變化已有報道[18]，但關(guān)于不同貯藏條件下馬鈴薯皮中龍葵素含量變化的報道尚少。筆者研究不同貯藏溫度、光照和時間下馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的變化，旨在為馬鈴薯的貯藏、食用以及塊莖中龍葵素的綜合利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯塊莖購自湖南省長沙市馬王堆菜市場。

1.2 主要儀器與試劑

主要儀器為HPG-280-BX型光照培養(yǎng)箱和安捷倫1260高效液相色譜儀（Agilent科技有限公司）。

主要試劑為α-茄堿（標樣，Sigma公司，純度≥99%）、乙醇（AR 95%）、冰醋酸（AR）、甲醛（AR 37.0%~40.0%）、乙腈（CP）、氨水（AR 25.0%~ 28.0%）、硫酸（AR 95.0%~98.0%）、甲醇（CP）、磷酸（AR）等。

1.3 方法

將馬鈴薯塊莖洗凈后放入光照培養(yǎng)箱（HPG-280-BX型）貯藏。

試驗考查不同貯藏時間（6，12，18 d）、貯藏溫度（8，15，25℃）和光照（有或無）條件下馬鈴薯塊莖中α-茄堿含量的變化，共設(shè)9個處理（表1）。重復3次。

1.3.1 溶液制備

（1）標準溶液及試驗所用藥品配制

標準溶液：準確稱取0.0128 gα-茄堿標樣，用甲醇溶解，并定容至25 mL，再分別量取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00 mL于10.0 mL容量瓶中，用色譜純甲醇稀釋定容。

試驗所用藥品：5%硫酸溶液；1%氨水溶液；乙醇-乙酸混合溶劑（體積比100：30）；0.4%磷酸溶液等。

（2）樣品溶液制備

稱取按表1設(shè)計的1，2，3，4，5，6，7，8，9處理的馬鈴薯塊莖皮（約2 mm厚）80.0 g，切碎后移入圓底燒瓶，加入乙醇-乙酸（100：30(V：V)）溶劑200 mL，用磁力攪拌器攪拌15 min，過濾，將濾液裝入圓底燒瓶，濾渣裝入索氏脂肪提取器，安裝裝置，然后調(diào)節(jié)恒溫水浴鍋溫度到55~65℃，抽提16 h。合并濾液減壓濃縮至浸膏狀，用5%硫酸溶解，過濾，濾液中加入濃氨水調(diào)節(jié)pH至10~11，冷凍離心，棄取溶液沉淀再用1%氨水洗滌至洗滌液澄清，將沉淀自然干燥，即得粗品樣品。準確稱取一定量的粗品樣品用色譜純甲醇溶解定容至10 mL，得按表1設(shè)計的1,2,3,4,5,6,7,8,9處理的馬鈴薯塊莖皮部分的α-茄堿樣品，待HPLC測定。根據(jù)峰面積求出α-茄堿含量。

表1 試驗設(shè)計Table 1 Experimental design

1.3.2 馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的HPLC測定

（1）色譜條件高效液相色譜儀：色譜柱（Unitary C18）；4.6 mm×150 mm，5 μm；流動相：乙腈與0.4%磷酸溶液的體積比25：75；流速：0.800 mL/min；檢測波長：210 nm；柱溫：30℃。

（2）α-茄堿標準品含量的測定：按文獻[18]方法進行測定。

（3）馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量的測定：取各樣品溶液50 μL進樣，在上述色譜條件下進行HPLC分析，測定α-茄堿含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準品α-茄堿的HPLC的測定

圖1 α-茄堿標樣色譜圖Figure 1 Chromatograph of standard solanine sample

用HPLC測定標樣的α-茄堿，出峰時間和分離效果如圖1所示。圖1表明，α-茄堿在1.3.2（1）色譜條件的保留時間約為16.40 min，分離較好。

2.2 貯藏溫度對馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的影響

按表1設(shè)計的1，2，3，4，5，6處理馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿的含量分別為1.35%（圖2）、4.96%（圖3）、9.67%（圖4）、0%、0.703%、7.61%。光照條件下8，15，25℃貯藏6 d的馬鈴薯塊莖皮的外觀均有明顯的變綠現(xiàn)象，8，15℃看不出明顯的發(fā)芽現(xiàn)象，25℃已有明顯發(fā)芽現(xiàn)象；無光照8，15，25℃貯藏6～18 d的馬鈴薯塊莖皮的外觀均沒有明顯的變化。

圖2 T1處理馬鈴薯樣品的色譜圖Figure 2 Chromatograph of solanum solanine nigrum sample content under light at 8℃for 6 days

圖3 T2處理馬鈴薯樣品的色譜圖Figure 3 Chromatograph of solanum nigrum sample content under light at 15℃for 6 days

圖4 T3處理馬鈴薯樣品的色譜圖Figure 4 Chromatograph of solanine nigrum sample content under light at 25℃for 6 days

2.3 光照度對馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的影響

在有光照條件下，將馬鈴薯塊莖分別置于溫度8，15，25℃下貯藏6 d，6 d后按1.3.1（2）得到的按表1設(shè)計的1，2，3號樣品，用高效液相色譜測定α-茄堿含量，1，2，3號樣品中α-茄堿含量分別為1.35%、4.96%、9.67%。在無光照條件下，將馬鈴薯塊莖分別置于溫度8，15，25℃下，貯藏6 d后按1.3.1（2）得到的4，5、6號樣品，用高效液相色譜測定4，5，6號樣品α-茄堿含量，α-茄堿含量分別為0%、0.703%、7.61%。經(jīng)光照培養(yǎng)處理6 d的馬鈴薯塊莖從外觀觀察有明顯的變綠或發(fā)芽現(xiàn)象，無光照培養(yǎng)處理6 d的從外觀上看不出明顯變化。

用HPLC測定樣品的α-茄堿，出峰時間和分離效果如圖2，3，4所示。圖2，3，4表明，在此色譜條件下分離好。1，2，3，4，5，6號樣品的測定結(jié)果說明，同溫度下在光照下貯藏的外觀明顯綠化的馬鈴薯皮中α-茄堿含量均高于外觀無綠化的，在相同貯藏溫度、相同貯藏時間下，光照貯藏的馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量比沒光照貯藏的馬鈴薯塊莖皮中的α-茄堿含量均高，例如在8，15，25℃時，光照下馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量分別比無光照下馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量高出1.35%,4.05%, 2.06%。當貯存溫度低于15℃時，α-茄堿含量變化不大，但高于15℃時，α-茄堿含量會隨溫度變化明顯變化，溫度升高α-茄堿含量增加。

2.4 貯藏時間對馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的影響

在有光照條件下，將馬鈴薯塊莖試樣置于溫度15℃下，分別貯藏6，12，18 d后。光照條件下分別培養(yǎng)6，12，18 d，外觀均明顯的綠化，18 d有明顯的發(fā)芽現(xiàn)象。用高效液相色譜測定7，8，9號馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量，7號（溫度為15℃光照下處理6 d樣品）中α-茄堿含量為4.96%，8號（溫度為15℃光照下處理12 d樣品）中α-茄堿含量為8.78%，9號（溫度為15℃光照下處理18 d樣品）中α-茄堿含量為12.76%。用HPLC測定7，8，9號樣品的α-茄堿，7，8，9號馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量測定結(jié)果說明，在相同貯藏溫度、光照條件下，隨著貯藏時間變化馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量在變化，例如在15℃時，光照條件下貯藏18 d α-茄堿含量是貯藏6 d α-茄堿含量的2.5倍、是貯藏12 dα-茄堿含量的1.5倍。

3 討論

馬鈴薯塊莖皮部分α-茄堿含量與其貯藏溫度、光照條件及貯藏時間、密切相關(guān)。改變貯藏溫度及光照強度的實驗結(jié)果表明，升高溫度及光照均能刺激馬鈴薯塊莖皮部分α-茄堿的合成，其中光照影響更為顯著；改變貯藏時間的實驗結(jié)果表明，隨著貯藏時間的延長，馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量也明顯增加。在有光照貯藏溫度為8，15，25℃條件下處理6 d的馬鈴薯塊莖肉質(zhì)樣品中α-茄堿含量分別為0.9556%，3.923%，7.520%；在有光照15℃貯藏時間為6，12，18 d條件下馬鈴薯塊莖肉質(zhì)中樣品中α-茄堿含量分別為3.923%，6.187%，9.257%；在有光照、無光照25℃條件下處理6 d的馬鈴薯塊莖肉質(zhì)中樣品中α-茄堿含量分別為7.520%，4.665%[18]。而在有光照貯藏溫度為8，15，25℃條件下處理6 d的馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量分別為1.35%，4.96%，9.67%；在有光照15℃貯藏時間為6，12，18 d條件下馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量分別為4.96%，8.78%，12.76%；在有光照、無光照25℃條件下處理6 d的馬鈴薯塊莖皮樣品中α-茄堿含量分別為9.67%，7.61%。數(shù)據(jù)表明相同貯藏條件下馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量均比馬鈴薯塊莖肉質(zhì)中α-茄堿含量高出許多。另外，光照或無光照條件下，馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量隨著貯藏溫度的變化情況與馬鈴薯塊莖肉質(zhì)中α-茄堿含量隨著貯藏溫度的變化相一致。馬鈴薯塊莖皮中α-茄堿含量的變化可以說明馬鈴薯塊莖皮中龍葵素含量的變化。因此，若為了馬鈴薯安全食用，必須抑制龍葵素的快速合成，因此馬鈴薯塊莖應(yīng)在無光照8～15℃貯藏，并要嚴格控制貯藏時間，以避免龍葵素的快速合成，綠化的馬鈴薯塊莖應(yīng)去皮食用。若要綜合利用馬鈴薯塊莖中的龍葵素，例如進行抗癌實驗等則馬鈴薯應(yīng)在有光照、15℃以上、培養(yǎng)18 d以上，這樣來刺激馬鈴薯塊莖中的龍葵素快速合成，提高馬鈴薯塊莖中龍葵素的含量。

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Content of Solanine in Tuber Peel of Potato(Solanum tuberosum L.) Under Different Storage Conditions

ZHANG Wei1,QIU Cheng1,GAO Rong1,XIONG Xingyao2＊
(1.Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China; 2.Institute of Vegetable and Flower,Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing 100081,China)

Changes in solanine content in the tuber peel of potato(Solanum tuberosum L.)were studied under different temperature and light conditions and storage periods.Solanine was extracted by ethanol-acetic acid,and measured by High Performance Liquid Chromatography.Thecontents ofsolanine in peeloftuberunderthe store temperature of 8,15 and 25℃for 6 days combined with light illumination were,respectively,1.35%,4.96%and 9.67%.The contents of solanine in skin of tuber under the storage period of 6,12 and 18 d at 15℃with light were,respectively,4.96%,8.78%,and 12.76%.The contents of solannein skinoftuberstored at25℃for6 d with and withoutlightwere,respectively,9.67%and 7.61%.The contents ofsolanne in skinoftuberincreased with storage temperatureand period,and noticeably increased underlight.

potato;tuber peel;solanine;storage condition

S532

B

1672－3635（2013）03-0144-04

2013-05-09

湖南省自然科學基金項目（11JJ3029）；農(nóng)業(yè)部馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-10-P19）。

張薇（1962-），女，教授，主要從事應(yīng)用化學研究。

熊興耀，教授，主要從事馬鈴薯栽培生理研究，E-mail:xiongxingyao@caas.cn。