贮藏条件对马铃薯龙葵素和叶绿素含量的影响

岳 红，卢其能，赵昶灵，李 云，周佐仪，黄小明

(1.云南农业大学 农学与生物技术学院，云南 昆明 650201;2.宜春学院 生命科学与资源环境学院，江西 宜春 336000)

马铃薯的植株和块茎中含有一种有毒性的甾类生物碱配糖衍生物，国外称为总糖苷生物碱 (total glycoalkaloids，TGA)，国内常称为龙葵素、龙葵碱、茄碱、颠茄碱、马铃薯素等［1］。龙葵素并不是单一成分，主要是由茄啶 (Solanidine)为糖苷配基构成的茄碱 (Solanine)和卡茄碱(Chaconine)共计6种不同的糖苷生物碱组成 (图1)。龙葵素含量越低，马铃薯品质越好。若贮藏不当导致马铃薯发芽或腐烂，龙葵素含量则大幅上升。龙葵素通过抑制胆碱酯酶［2－3］和使含甾醇类物质的生物膜破裂［4－6］，而使人畜服食即会出现呕吐、腹痛、眩晕、心率加快等中毒症状［6］，严重者出现致畸或死亡。因此，研究马铃薯的贮藏条件对马铃薯的利用有重要意义。吴耘红等［7］研究表明光照能促进龙葵素的快速合成。李春禄［8］认为光照时，龙葵素与叶绿素几乎同时增加。但两者是否存在相关性还未见报道。作者探讨了贮藏条件对马铃薯中龙葵素和叶绿素含量的影响以及两者间的关系，旨在为以减少叶绿素合成，降低马铃薯中龙葵素含量，从而为提高马铃薯的利用率奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

马铃薯，购于江西宜春市凤凰农贸市场。

1.2 设计

将马铃薯置于25℃，光照10 h·d－1，分别贮藏0，5，10，15，20 d，研究贮藏时间对马铃薯龙葵素和叶绿素含量的影响。

将马铃薯置于25℃，在无光照和光照 (24 h·d－1)条件下，分别贮藏 0，5，10，15，20 d，研究光照对马铃薯龙葵素和叶绿素含量的影响。

1.3 试剂和仪器

试剂:95%乙醇，天津市大茂化学试剂厂;冰乙酸，天津市大茂化学试剂厂;浓硫酸，江西洪都生物化学有限公司;氨水，江西洪都生物化学有限公司;甲醛，广东汕头市西陇化工厂;丙酮，天津市大茂化学试剂厂。

所用仪器:Sigma 3K30高速冷冻离心机;SPX-150B-Z型生化培养箱;美国安玛西亚ULTROSPEC 3100 pro紫外可见光分光光度计;99-1大功率磁力搅拌器;HH-S24数显恒温水浴锅;DZF-6201型真空干燥箱。

1.4 检测项目及方法

1.4.1 龙葵素

标准曲线制作。将0.01 g龙葵素标样用1%硫酸定容到10 mL摇匀，分别取龙葵素标准溶液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mL用1%硫酸定容到5 mL摇匀，配成标准溶液的浓度分别为0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg·mL－1，置冰浴中逐渐加入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测定其吸光度。以龙葵素含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线［8］。龙葵素的标准曲线为Y=0.676 7X+0.006 5，R2=0.999 3。

图1 龙葵素主要成分的分子结构

粗样品获取。称取5 g马铃薯薯皮 (厚2～3 mm)置于50 mL的烧杯中，加入25 mL乙醇和7.5 mL乙酸，用磁力搅拌器搅拌15 min，过滤。将滤液60℃水浴浸提8 h，冷却后100℃恒温干燥，使滤液呈浸膏状，用10 mL 5%硫酸溶解残留物，过滤。浓氨水调节滤液 pH值为10～11，在4℃下离心15 min，弃上清液，沉淀用1%氨水洗涤，至洗涤液澄清，沉淀干燥后为粗样品［9］。

样品溶液制备。一定量粗样品用1%硫酸定容到10 mL摇匀。取2 mL置冰浴中逐渐加入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下测定其吸光度，并按下式计算含量［10］:

式中:X为样品中所含龙葵素的量，mg·100 g－1;ρ为测得结果相应的标准质量浓度，mg·mL－1;V为样品提取之后定容的总体积，mL:m为样品量，g。

1.4.2 叶绿素

提取。称取5 g马铃薯薯皮 (厚2～3 mm)于15 mL丙酮中，冰浴2 h匀浆 (研钵应在4℃冰箱冷藏1 h以上)，将滤液和滤渣一起转移到25 mL容量瓶中，加入丙酮直至刻度线，避光放置24 h。过滤取滤液即叶绿素溶液。

测定。以丙酮为对照，在645 nm和663 nm测定叶绿素溶液的吸光值。

按照公式分别计算叶绿素 a、叶绿素 b浓度(g·L－1):

数据采用SPSS 18.0统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏时间对龙葵素和叶绿素含量的影响

由表1得出，在25℃，光照10 h·d－1时，马铃薯的龙葵素含量和叶绿素含量均随着贮藏时间的延长而增加，分析结果表明，两者呈正相关 (P＜0.02)，在置信区间0.05水平上相关显著，相关系数为0.95。

表1 马铃薯不同贮藏时间龙葵素和叶绿素含量

2.2 光照对龙葵素和叶绿素含量的影响

由表2可以看出，在相同贮藏时间和温度下，光照可以促进马铃薯中龙葵素和叶绿素的快速合成。

分析结果表明，有无光照，两者均呈正相关(P＜0.01)，在置信区间0.01水平上相关显著，相关系数分别为0.985和0.987。

表2 光照对马铃薯龙葵素和叶绿素含量的影响

3 小结

马铃薯中的龙葵素、叶绿素含量与其贮藏时间及光照条件密切相关。延长贮藏时间及光照均能促进马铃薯中龙葵素、叶绿素快速合成，且两者呈正相关。在合成途径中，两者是否具有交叉点尚需探讨。但光照下，叶绿素的合成与龙葵素的累积有明显的同步增快趋势。因此，马铃薯在贮藏时要严格注意贮藏时间和光照条件，以减少叶绿素的合成，避免龙葵素的积累，而影响其进一步开发利用。

［1］段光明，冯彩萍．马铃薯糖苷生物碱 ［J］．植物生理学通讯，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］吴耘红，江成英，王拓一．贮藏条件对马铃薯渣中龙葵素含量影响的研究 ［J］．农产品加工:学刊，2008(7):144-146．

［8］李春禄．光照与温度对马铃薯绿化及龙葵素含量的影响［J］．马铃薯杂志，1994，2008(2):124-125．

［9］宁正详．食品成分分析手册 ［M］．北京:中国轻工业出版社，1998:405-406．