马铃薯能生食吗?

2013-04-14 02:14曾凡逵周添红
中国马铃薯 2013年6期
关键词:生食蛋白酶口感

曾凡逵,周添红

(中国科学院兰州化学物理研究所,环境材料与生态化学研究发展中心,甘肃兰州730000)

产业开发

马铃薯能生食吗?

曾凡逵*,周添红

(中国科学院兰州化学物理研究所,环境材料与生态化学研究发展中心,甘肃兰州730000)

马铃薯营养丰富,钾和维生素C含量都很高。很多蔬菜既可以生食也可以煮熟后食用。通常,生食的蔬菜鲜嫩多汁且口感清新。然而有些蔬菜很少用来生食,马铃薯就是其中一种。马铃薯可以生食,但带有一点苦味,因此很少有人生食马铃薯。生的马铃薯其内含有的蛋白酶抑制剂具有潜在的治疗癌症的作用,但生食马铃薯的风险也很大,会导致难消化、产气和腹胀、食源性疾病和中毒等现象。

马铃薯;生食;糖苷生物碱;蛋白酶抑制剂

1 马铃薯的化学组成

马铃薯作为食品主要提供碳水化合物(淀粉),另外也提供一定量的蛋白质(马铃薯蛋白的氨基酸组成平衡性比较好)、维生素C、维生素B6、维生素B1、叶酸以及微量元素钾、磷、钙、镁、铁和锌。马铃薯膳食纤维含量高,马铃薯皮含有丰富的多酚类抗氧化物质、维生素C、类胡萝卜素和维生素E。新鲜马铃薯脂肪含量非常低(0.075%~0.200%),不含胆固醇,其化学组成如表1所示[1,2]。但一定要注意,马铃薯的化学组成会受到栽培品种和栽培条件的影响。

2 生食马铃薯的风险

很多蔬菜既可以生吃也可以煮熟以后吃。通常,生的蔬菜颜色明亮、多汁且口感清新,然而有些蔬菜很少生吃,马铃薯就是其中一种。尽管马铃薯可以生食,但因它淀粉含量高而且与其他蔬菜相比有生淀粉味,国外还报道生马铃薯与煮熟的马铃薯相比有一点苦味[3],因此国内外很少有人生食马铃薯。

笔者在重庆、湖南、海南、甘肃、内蒙、云南、广东、河南、陕西、北京、山西等地采访过一些市民∶“你觉得马铃薯能生吃吗?”。答案是∶“马铃薯不能生吃,红薯可以生吃”,“马铃薯不能生吃,要煮熟以后才能吃”。这说明在我国基本上没有生食马铃薯的习惯,风味和口感是决定人们是否喜欢某种食物最重要的因素,作为“舌尖上的中国”,更是如此。

表1 马铃薯的化学组成(湿基)Table 1 Chemical composition of potatoes on a fresh-weight basis

玉米也是一种非常重要的淀粉资源作物,以前中国没有生食玉米的习惯。2012年4月15日江苏卫视播出的《非诚勿扰》节目,主持人孟飞在现场吃杨天龙从甘肃兰州带过去的“水果玉米”。该品种的玉米已经解决了生食需要具备的口感问题,其水分含量高,淀粉含量低,味甜汁多口感好,可以生食[4]。

从营养角度来看,马铃薯营养丰富,钾和维生素C含量都很高,维生素热不稳定(特别是维生素C)容易受到烹饪过程中热加工的破坏,因此生食马铃薯似乎像生食其他蔬菜一样更有利于健康。但是生食马铃薯要谨慎,风味和口感不是每个人都喜欢,而且还存在以下食品安全问题。

2.1 绿皮马铃薯含有龙葵素(茄碱)

马铃薯属于茄科植物,和西红柿、茄子、辣椒、烟草属于同一科。这个科的植物都会产生具有毒性的生物碱来保护自己,马铃薯也不例外。马铃薯主要包含两种生物碱,α-茄碱和α-卡茄碱(图1)[5]。这两种生物碱对人体具有一定的危害。通常情况下,这两种生物碱在马铃薯中的含量很低。然而,发芽或皮发绿的马铃薯,这两种生物碱的含量非常高。这两种生物碱会导致腹泻、恶心、抽筋和头疼,中毒比较严重的情况下会导致器官功能衰竭而死亡。皮发绿的马铃薯,无论是生吃或者是煮熟以后都不能吃(糖苷生物碱含量高于200 mg∕kg)。

图1 α-卡茄碱和α-茄碱Figure 1α-chaconine and α-solanine

网上流传着日本禅宗僧侣富泽知芳发明的“马铃薯生汁疗法”,声称马铃薯生汁对治疗癌症有特效,对肝病、糖尿病、胃溃疡、肾病、心脏病、高血压、腰痛和肩膀痛等疾病也有神奇效果。对于这种“包治百病”的偏方,肯定是值得怀疑的。有中国癌症患者服用生马铃薯汁15~30 min后感觉手指和嘴唇麻痹、恶心、欲呕等系列反应,推测这就是被人误会“有效”的原因,实质是身体发生龙葵素中毒反应,也吻合神经毒素的中毒症状[6]。关于“马铃薯生汁疗法”,我们的建议是∶①不可迷信;②在保证安全卫生的情况下可以作为一种新鲜“果汁”饮用,但是不可过量;③有中毒症状立刻就医。

2.2 生马铃薯含有抗营养因子

按干基计算,马铃薯大约含有5%~6%蛋白质。马铃薯块茎中可溶性蛋白分成三大类∶Patatin蛋白,蛋白酶抑制剂和其他蛋白[7]。Patatin蛋白是一类分子量介于40~45 kDa的蛋白(pI 4.5~5.2),约占马铃薯块茎总可溶性蛋白的40%。

马铃薯蛋白酶抑制剂约占马铃薯总可溶性蛋白的一半,在马铃薯块茎中主要是作为贮存蛋白和调节内源蛋白酶的活性(图2)。马铃薯蛋白酶抑制剂是由多种不同的蛋白组成,其分子量大小不同(5~25 kDa),等电点、氨基酸序列、作用的蛋白酶和抑制活力也不同[8]。马铃薯蛋白酶抑制剂种类繁多,到目前为止,编码马铃薯蛋白酶抑制剂的核苷酸序列已公布了100多种。根据组成蛋白的不同,马铃薯蛋白酶抑制剂可以分为羧肽酶抑制剂、丝氨酸蛋白酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂与天冬氨酸蛋白酶抑制剂等[9]。

图2 SDS-PAGE分析马铃薯蛋白Figure 2 SDS-PAGE analysis of potato protein

马铃薯蛋白酶抑制剂是一种具有生物活性的蛋白质,潜在的应用价值包括减肥,预防和治疗肛周炎、感染、血栓性疾病和癌症等[10],但煮熟以后的马铃薯蛋白酶抑制剂已经发生变性,不再具有这些功能。如果说生吃马铃薯具有抗癌作用,可能跟马铃薯蛋白酶抑制剂有关。Sever等[11]报道了马铃薯半胱氨酸蛋白酶抑制剂PCPI 8.7对啮齿类动物B16黑色素瘤细胞的侵袭具有抑制作用;Blanco-Aparicio等[12]报道了马铃薯羧肽酶抑制剂能与表皮生长因子竞争结合受体,表皮生长因子受体的信号传导通路在癌症发展过程中起到了非常关键的作用,马铃薯羧肽酶抑制剂是报道的第一个人类表皮生长因子拮抗剂,在治疗癌症方面具有潜在的应用价值[13]。

值得注意的是,动物消化道内的胰蛋白酶对马铃薯蛋白酶抑制剂非常敏感,因此生吃马铃薯可能会因为摄入活性马铃薯蛋白酶抑制剂这种抗营养因子而影响对蛋白质的消化、吸收和产生不利影响,甚至还会产生其他不良生理反应。

Huang等[14]研究了三种马铃薯蛋白酶抑制剂在烹饪过程中的热稳定性,三种蛋白酶抑制剂分别为抑制剂I(胰凝乳蛋白酶抑制剂)、抑制剂II(胰凝乳蛋白酶抑制剂和胰蛋白酶抑制)和缩肽酶抑制剂。他们采用马铃薯品种‘麻皮布尔班克’(Russet Burbank),比较了三种不同的烹饪方式对蛋白酶抑制剂灭活的影响,三种烹饪方式分别为蒸煮30 min、烘箱191℃焙烤80 min和微波炉焙烤7 min。他们发现抑制剂II在三种烹饪方式中全部失活,抑制剂I的失活受到烹饪方式的影响(微波加热能灭活),缩肽酶抑制剂在所有烹饪方式中都非常稳定。微波炉烹饪方式能将抑制剂I和抑制剂II灭活。

Huang等[14]还比较了马铃薯块茎6个不同部位的蛋白酶抑制剂含量及活性随烹饪时间的变化,发现马铃薯皮当中蛋白酶抑制剂含量最高。因此,生食马铃薯时将皮去除有利于降低蛋白酶抑制剂这种抗营养因子对人体的不利影响。

2.3 其他风险

2.3.1 难消化

虽然马铃薯营养丰富,但其作为食品最重要的价值是提供淀粉形式的碳水化合物。碳水化合物是人体最重要的能源物质之一,但人体对生淀粉的消化能力非常有限。像谷物淀粉一样,马铃薯淀粉在糊化以前基本不能被人体消化,是一种天然的“抗性淀粉”,生马铃薯和煮熟的马铃薯不一样,不会增加血糖浓度,因此营养价值非常低。

将马铃薯打成浆再用纱布或筛网(豆浆机或果汁机自带)过滤做成“果汁”,只能将纤维素分离,淀粉还是可以透过纱布或筛网,因为小的马铃薯淀粉颗粒直径只有几微米,大的颗粒也只有几十微米。检验马铃薯“果汁”中是否含有淀粉只要将“果汁”静置一段时间(10 min左右)看容器底部有没有白色沉淀即可。中国有生吃甘薯(红薯)的习惯,而且一般也是选择淀粉含量比较低的甘薯品种生吃。甘薯淀粉颗粒比马铃薯淀粉颗粒小(图3),因此舌头对生淀粉的“颗粒感”也不是很明显。

图3 马铃薯淀粉(左)和甘薯淀粉(右)扫描电镜照片Figure 3 Scanning electron micrograph of starches from potato(left)and sweet potato(right)

2.3.2 产气和腹胀

由于消化问题,生马铃薯在通过小肠以后进入大肠以前基本没有什么变化。大肠里含有很多肠道微生物,生马铃薯在大肠里开始发酵,发酵会产生气体,引起腹胀、腹部绞痛和胀气。这种发酵虽然不会对健康造成威胁,但会引起不舒服。而且大肠胀气的释放过程,会给日常生活造成尴尬。

2.3.3 食源性疾病

细菌和其他微生物等“病原体”是导致食源性疾病的原因之一,生食任何食物都存在增加患食源性疾病的风险,烹饪的加热过程可以杀死病原体,预防疾病的发生。因此,生食任何蔬菜都应该先彻底洗净,能够去皮的尽量去皮。

3 结论

生马铃薯的风味和口感不一定每个人都能接受,煮熟以后除了维生素有一定损失以外,其蛋白、碳水化合物等大部分营养物质更容易被人体吸收,而且口感更好。如果有人想生食马铃薯(包括榨汁),我们的建议是∶除了将马铃薯清洗干净并去皮,请选择新鲜、低淀粉含量、无病害、没有发芽、没有绿皮的马铃薯。如果条件允许的话,请选择有机马铃薯。

[1]Li X Q,Scanlon,M G,Liu Q,et al.Processing and value addition [M]∕∕Gopal J,Khurana S M P.Handbook of potato production, improvement,and postharvest management.New York:Food Products Press,2006:523-555.

[2]Storey M.The harvested crop[M]∕∕Vreugdenhil D.Potato biology and biotechnology advances and perspectives.Oxford:Elsevier, 2007:441-470.

[3]Decker F.The risks of eating raw potatoes[OL].Livestrong,2013 [2013-8-16].http:∕∕www.livestrong.com∕article 523041-therisks-of-eating-raw-potatoes∕

[4]水果玉米[OL].百度百科,2013[2013-10-21].http:∕∕baike.baidu. com∕link?url=-qMaenLgF8M_vzlFbRCUpzGCtT5QGbbn0apo1pTii5p The-Z3rtTpUUHd8_WUJnAJob4cezo3Dz96vBNYEETuq

[5]Friedman M,Levin C E.Analysis and biological activities of potato glycoalkaloids,calystegine alkaloids,phenolic compounds, and anthocyanins[M]∕∕Singh J,Kaur L.Advances in potato chemistry and technology.Oxford:Elsevier Inc.,2009:127-128.

[6]马铃薯生汁疗法[OL].百度百科,2013[2013-10-21].http:∕∕baike.baidu.com∕link?url=lpvW28JxMK6LEKZamXwyQdE0oxk_d tAgSbOFlclIvVrhL8m5dSsoayOYeuuTKhjpAeKiCnsPwPmc-vDR5XJ bsK

[7]Pots A M,Gruppen H,Van D R,et al.The effect of storage of whole potatoes of three cultivars on the patatin and protease inhibitor content;a study using capillary electrophoresis and MALDI-TOF mass spectrometry[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1999,79(12):1557-1564.

[8]Bauw G,Nielsen H V,Emmersen J,et al.Patatins,Kunitz protease inhibitors and other major proteins in tuber of potato cv.Kuras[J]. FEBS Journal,2006,273(15),3569-3584.

[9]Ralet M C,Gueguen J.Potato proteins:composition,recovery and functional properties[J].Sciences des Aliments,1999,19(2),147-165.

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[11]Sever N,Filipic M,Brzin J,et al.Effect of cysteine proteinase inhibitors on murine B16 melanoma cell invasion in vitro[J]. Biological Chemistry,2002,383(5):839-842.

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[13]Sitjà-Arnau M,Molina M A,Blanco-Aparicio C,et al.Mechanism of action of potato carboxypeptidase inhibitor(PCI)as an EGF blocker[J].Cancer Letters,2005,226(2),169-184.

[14]Huang D Y,Swanson B G,Ryan C A.Stability of proteinase inhibitors in potato tubers during cooking[J].Journal of Food Science,1981,46(1):287-290.

Can Potato Be Eaten Raw?

ZENG Fankui*,ZHOU Tianhong
(Research and Development Center for Eco-material and Eco-chemistry,Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou,Gansu 730000,China)

Potatoes are an excellentsource ofpotassium and vitamin C.Many vegetables are commonly consumed raw, as wellas cooked.In general,raw vegetables are brightin color,juicy and fresh flavored.However,there are some vegetables that are seldom eaten raw.Potato is one of those.Although they can be eaten raw,their starchy texture and slight bitterness are unappealing to most.Potato protease inhibitors have the potential application of treatment for cancer,but the risks of eating raw potatoes are present,including indigestibility,gas and bloating,foodborne illness,and toxicity.

potato;eaten raw;glycoalkaloid;protease inhibitor

S532

B

1672-3635(2013)06-0374-05

2013-10-25

现代农业产业技术体系建设专项资金(nycytx-15);国家自然科学基金青年基金项目(31301532)。

曾凡逵(1980-),男,助理研究员,博士,主要从事马铃薯加工研究。

曾凡逵,E-mail:zengfk@licp.cas.cn。

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