不同贮藏条件下马铃薯块茎皮中龙葵素含量的变化

张薇，邱成，高荣，熊兴耀

（1.湖南农业大学理学院，湖南长沙410128；2.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081）

不同贮藏条件下马铃薯块茎皮中龙葵素含量的变化

张薇1，邱成1，高荣1，熊兴耀2*

（1.湖南农业大学理学院，湖南长沙410128；2.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081）

马铃薯块茎在不同温度和光照条件下贮藏6～18 d，用乙醇-乙酸法提取块茎皮中的α-茄碱，用高效液相色谱法测定其含量，研究块茎皮中龙葵素含量的变化。结果表明，在有光照、贮藏温度为8，15，25℃条件下贮藏6 d，样品中α-茄碱的含量分别为1.35%，4.96%和9.67%；在有光照、贮藏温度15℃的条件下，贮藏时间为6，12，18 d，样品中α-茄碱的含量分别为4.96%，8.78%和12.76%；在25℃、贮藏时间6 d条件下，有光照和无光照处理的样品中α-茄碱含量分别为9.67%和7.61%。块茎皮中的α-茄碱含量随贮藏温度和时间的增加而增加，光照条件下块茎皮中的α-茄碱含量明显增加。

马铃薯；块茎皮；α-茄碱；龙葵素；贮藏条件

马铃薯（Solanum tuberosum L.）块茎在贮藏过程中会产生龙葵素[1]。超量食入龙葵素会导致中毒，严重时致畸或导致死亡[2-8]。近期研究[9-10]表明，马铃薯龙葵素与马铃薯块茎的食用品质和加工品质及马铃薯自身的抗病虫能力等密切关系，同时也是一种新的医药资源，能抑制消化道肿瘤细胞的增殖，对胃癌、直肠癌有尤其明显的抑制作用，因此，研究马铃薯中龙葵素含量的变化对马铃薯的安全食用和综合利用有重大意义。目前，在马铃薯龙葵素提取的研究中，马铃薯块茎中龙葵素的提取用乙醇-乙酸双溶剂法[5,11-15]，马铃薯块茎中α-茄碱含量的测定用高效液相色谱法（HPLC）[16-17]。在不同贮藏温度、光照和时间下马铃薯块茎肉质部分α-茄碱含量的变化已有报道[18]，但关于不同贮藏条件下马铃薯皮中龙葵素含量变化的报道尚少。笔者研究不同贮藏温度、光照和时间下马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的变化，旨在为马铃薯的贮藏、食用以及块茎中龙葵素的综合利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

马铃薯块茎购自湖南省长沙市马王堆菜市场。

1.2 主要仪器与试剂

主要仪器为HPG-280-BX型光照培养箱和安捷伦1260高效液相色谱仪（Agilent科技有限公司）。

主要试剂为α-茄碱（标样，Sigma公司，纯度≥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

将马铃薯块茎洗净后放入光照培养箱（HPG-280-BX型）贮藏。

试验考查不同贮藏时间（6，12，18 d）、贮藏温度（8，15，25℃）和光照（有或无）条件下马铃薯块茎中α-茄碱含量的变化，共设9个处理（表1）。重复3次。

1.3.1 溶液制备

（1）标准溶液及试验所用药品配制

标准溶液：准确称取0.0128 gα-茄碱标样，用甲醇溶解，并定容至25 mL，再分别量取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00 mL于10.0 mL容量瓶中，用色谱纯甲醇稀释定容。

试验所用药品：5%硫酸溶液；1%氨水溶液；乙醇-乙酸混合溶剂（体积比100：30）；0.4%磷酸溶液等。

（2）样品溶液制备

称取按表1设计的1，2，3，4，5，6，7，8，9处理的马铃薯块茎皮（约2 mm厚）80.0 g，切碎后移入圆底烧瓶，加入乙醇-乙酸（100：30(V：V)）溶剂200 mL，用磁力搅拌器搅拌15 min，过滤，将滤液装入圆底烧瓶，滤渣装入索氏脂肪提取器，安装装置，然后调节恒温水浴锅温度到55~65℃，抽提16 h。合并滤液减压浓缩至浸膏状，用5%硫酸溶解，过滤，滤液中加入浓氨水调节pH至10~11，冷冻离心，弃取溶液沉淀再用1%氨水洗涤至洗涤液澄清，将沉淀自然干燥，即得粗品样品。准确称取一定量的粗品样品用色谱纯甲醇溶解定容至10 mL，得按表1设计的1,2,3,4,5,6,7,8,9处理的马铃薯块茎皮部分的α-茄碱样品，待HPLC测定。根据峰面积求出α-茄碱含量。

表1 试验设计Table 1 Experimental design

1.3.2 马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的HPLC测定

（1）色谱条件高效液相色谱仪：色谱柱（Unitary C18）；4.6 mm×150 mm，5 μm；流动相：乙腈与0.4%磷酸溶液的体积比25：75；流速：0.800 mL/min；检测波长：210 nm；柱温：30℃。

（2）α-茄碱标准品含量的测定：按文献[18]方法进行测定。

（3）马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量的测定：取各样品溶液50 μL进样，在上述色谱条件下进行HPLC分析，测定α-茄碱含量。

2 结果与分析

2.1 标准品α-茄碱的HPLC的测定

图1 α-茄碱标样色谱图Figure 1 Chromatograph of standard solanine sample

用HPLC测定标样的α-茄碱，出峰时间和分离效果如图1所示。图1表明，α-茄碱在1.3.2（1）色谱条件的保留时间约为16.40 min，分离较好。

2.2 贮藏温度对马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的影响

按表1设计的1，2，3，4，5，6处理马铃薯块茎皮中α-茄碱的含量分别为1.35%（图2）、4.96%（图3）、9.67%（图4）、0%、0.703%、7.61%。光照条件下8，15，25℃贮藏6 d的马铃薯块茎皮的外观均有明显的变绿现象，8，15℃看不出明显的发芽现象，25℃已有明显发芽现象；无光照8，15，25℃贮藏6～18 d的马铃薯块茎皮的外观均没有明显的变化。

图2 T1处理马铃薯样品的色谱图Figure 2 Chromatograph of solanum solanine nigrum sample content under light at 8℃for 6 days

图3 T2处理马铃薯样品的色谱图Figure 3 Chromatograph of solanum nigrum sample content under light at 15℃for 6 days

图4 T3处理马铃薯样品的色谱图Figure 4 Chromatograph of solanine nigrum sample content under light at 25℃for 6 days

2.3 光照度对马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的影响

在有光照条件下，将马铃薯块茎分别置于温度8，15，25℃下贮藏6 d，6 d后按1.3.1（2）得到的按表1设计的1，2，3号样品，用高效液相色谱测定α-茄碱含量，1，2，3号样品中α-茄碱含量分别为1.35%、4.96%、9.67%。在无光照条件下，将马铃薯块茎分别置于温度8，15，25℃下，贮藏6 d后按1.3.1（2）得到的4，5、6号样品，用高效液相色谱测定4，5，6号样品α-茄碱含量，α-茄碱含量分别为0%、0.703%、7.61%。经光照培养处理6 d的马铃薯块茎从外观观察有明显的变绿或发芽现象，无光照培养处理6 d的从外观上看不出明显变化。

用HPLC测定样品的α-茄碱，出峰时间和分离效果如图2，3，4所示。图2，3，4表明，在此色谱条件下分离好。1，2，3，4，5，6号样品的测定结果说明，同温度下在光照下贮藏的外观明显绿化的马铃薯皮中α-茄碱含量均高于外观无绿化的，在相同贮藏温度、相同贮藏时间下，光照贮藏的马铃薯块茎皮中α-茄碱含量比没光照贮藏的马铃薯块茎皮中的α-茄碱含量均高，例如在8，15，25℃时，光照下马铃薯块茎皮中α-茄碱含量分别比无光照下马铃薯块茎皮中α-茄碱含量高出1.35%,4.05%, 2.06%。当贮存温度低于15℃时，α-茄碱含量变化不大，但高于15℃时，α-茄碱含量会随温度变化明显变化，温度升高α-茄碱含量增加。

2.4 贮藏时间对马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的影响

在有光照条件下，将马铃薯块茎试样置于温度15℃下，分别贮藏6，12，18 d后。光照条件下分别培养6，12，18 d，外观均明显的绿化，18 d有明显的发芽现象。用高效液相色谱测定7，8，9号马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量，7号（温度为15℃光照下处理6 d样品）中α-茄碱含量为4.96%，8号（温度为15℃光照下处理12 d样品）中α-茄碱含量为8.78%，9号（温度为15℃光照下处理18 d样品）中α-茄碱含量为12.76%。用HPLC测定7，8，9号样品的α-茄碱，7，8，9号马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量测定结果说明，在相同贮藏温度、光照条件下，随着贮藏时间变化马铃薯块茎皮中α-茄碱含量在变化，例如在15℃时，光照条件下贮藏18 d α-茄碱含量是贮藏6 d α-茄碱含量的2.5倍、是贮藏12 dα-茄碱含量的1.5倍。

3 讨论

马铃薯块茎皮部分α-茄碱含量与其贮藏温度、光照条件及贮藏时间、密切相关。改变贮藏温度及光照强度的实验结果表明，升高温度及光照均能刺激马铃薯块茎皮部分α-茄碱的合成，其中光照影响更为显著；改变贮藏时间的实验结果表明，随着贮藏时间的延长，马铃薯块茎皮中α-茄碱含量也明显增加。在有光照贮藏温度为8，15，25℃条件下处理6 d的马铃薯块茎肉质样品中α-茄碱含量分别为0.9556%，3.923%，7.520%；在有光照15℃贮藏时间为6，12，18 d条件下马铃薯块茎肉质中样品中α-茄碱含量分别为3.923%，6.187%，9.257%；在有光照、无光照25℃条件下处理6 d的马铃薯块茎肉质中样品中α-茄碱含量分别为7.520%，4.665%[18]。而在有光照贮藏温度为8，15，25℃条件下处理6 d的马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量分别为1.35%，4.96%，9.67%；在有光照15℃贮藏时间为6，12，18 d条件下马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量分别为4.96%，8.78%，12.76%；在有光照、无光照25℃条件下处理6 d的马铃薯块茎皮样品中α-茄碱含量分别为9.67%，7.61%。数据表明相同贮藏条件下马铃薯块茎皮中α-茄碱含量均比马铃薯块茎肉质中α-茄碱含量高出许多。另外，光照或无光照条件下，马铃薯块茎皮中α-茄碱含量随着贮藏温度的变化情况与马铃薯块茎肉质中α-茄碱含量随着贮藏温度的变化相一致。马铃薯块茎皮中α-茄碱含量的变化可以说明马铃薯块茎皮中龙葵素含量的变化。因此，若为了马铃薯安全食用，必须抑制龙葵素的快速合成，因此马铃薯块茎应在无光照8～15℃贮藏，并要严格控制贮藏时间，以避免龙葵素的快速合成，绿化的马铃薯块茎应去皮食用。若要综合利用马铃薯块茎中的龙葵素，例如进行抗癌实验等则马铃薯应在有光照、15℃以上、培养18 d以上，这样来刺激马铃薯块茎中的龙葵素快速合成，提高马铃薯块茎中龙葵素的含量。

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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

湖南省自然科学基金项目（11JJ3029）；农业部马铃薯产业技术体系（CARS-10-P19）。

张薇（1962-），女，教授，主要从事应用化学研究。

熊兴耀，教授，主要从事马铃薯栽培生理研究，E-mail:xiongxingyao@caas.cn。