马铃薯及其制品中龙葵素的研究进展_刘春华

马铃薯及其制品中龙葵素的研究进展
刘春华,李春丽,尹桂豪
(中国热带农业科学院分析测试中心,海南海口571101)
摘要 综述了马铃薯及其制品中龙葵素的组成结构、致毒机理、提取方法、检测方法等,旨在为控制食品安全提供一定的参考依据。

关键词 马铃薯;龙葵素;提取;检测
中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)07-03519-02
Research Progress of Sol an i ne i n the Potato and Its Products L I U Chun -hua et al (Ana l ysis and T est Center o fChi nese A cade my o fT ropic Ag ri cult ure Sc i ences ,Ha i kou ,H a i nan 571101)Abstract In thi s paper ,t he research progress of s o l ani ne was revie wed ,i nc l udi ng it s structure ,mechanis m o f tox icity and espec i all y t he m et hods of t he extraction and det ecti on ,which provi ded re f erence va l ue f or the contro l of the f ood safet y .K ey words so l an i ne ;Po t ato ;Extracti on ;D etection
基金项目 中国热带农业科学院分析测试中心主任基金项目[科研专
项-高效液相色谱法对马铃薯及其制品中龙葵素的测定(2009-03)]。

作者简介 刘春华(1980-),女,黑龙江佳木斯人,硕士,研究实习员,
从事农药残留方面的研究。

收稿日期 2009-12-14
1 龙葵素的组成结构
龙葵素又称茄碱(Sola n i ne ,C 45H 73O 15N ),是一种甾系糖苷生物碱,是茄啶分别与葡萄糖、乳糖和鼠里糖结合的配位体,A -茄碱是茄啶与葡萄糖、乳糖和鼠里糖的配位体,A -查茄碱是茄啶与葡萄糖和2个鼠里糖的配位体。

茄碱有苦味,针状结晶,在190e 呈褐色,熔点248e ,约280~285e 分解;溶于吡啶、甲醇、温乙醇,难溶于水、乙醚、氯仿,可以被酸水
解,分解成茄啶和糖[1-2]。

2 龙葵素的致毒机理
龙葵素是一种有毒性的生物碱,在通常的情况下,马铃薯中龙葵素含量比较低,不会引起中毒。

马铃薯中龙葵素含量安全标准为20mg /100g ,一般成熟的马铃薯中,含量为7~10m g/100g ,食用是安全的。

当马铃薯变绿或发芽,就会产生大量的龙葵素,含量可增至500m g/100g ,超过安全标准,容易引起食物中毒[3]。

龙葵素的致毒机理是抑制体内的胆碱酯酶的活性。

胆碱酯酶催化神经递质乙酰胆碱的水解,生成胆碱和乙酸,该酶被抑制失活后,造成乙酰胆碱的积累,胆碱会使神经兴奋增强,引起胃肠肌肉痉挛等一系列中毒症状[4-6]。

食用含有大量龙葵素的马铃薯及其制品引起中毒虽然轻者只会产生头晕、恶心、呕吐、腹痛等症状,但严重者会出现昏迷、抽搐,甚至死亡[7-11]。

因此,此类中毒事件应引
起我们的高度重视。

3 龙葵素的提取方法
对于龙葵素的提取已有报道,不同的溶剂对马铃薯中龙
葵素的提取有不同的效果[12]。

早期,人们多采用甲醇来提取马铃薯及其制品中的龙葵素
[2],此提取方法相对简单,但
提取效率较低。

王守兰等采用的是四氢呋喃B 水B 乙腈B 乙酸
的混合提取液提取马铃薯中的龙葵素[13]
,提取方法有些复杂。

2006年,张薇等对提取方法进行了改进,采用乙醇-乙酸双溶剂法进行提取龙葵素[14]。

为了进一步提高提取效率,2008年,张薇等又采用了微波辐射的方法来提取马铃薯中的龙葵素,提取的含量得到了一定的提高
[15]。

此外,对于
其他植物当中的龙葵素的提取方法也有一些报道。

如李志文等采用70%的甲醇溶解,用超声波提取后减压抽滤的方法提取茄果当中的龙葵素,提取方法虽然有些复杂,但提取效果较好
[16]
;阿荣等采用80%的醋酸溶液对龙葵果当中的龙
葵素进行了提取[17]
;刘覃等则采用微波法对龙葵果当中的
龙葵素进行了提取[18]
,进一步提高了提取效率。

茄果和龙
葵果中龙葵素的提取方法对于提取马铃薯及其制品当中的龙葵素也是一个很好的借鉴。

4 龙葵素的检测方法
目前,国内外关于龙葵素的检测方法主要有称重法、比色法、薄层色谱扫描法和酶联免疫法(EL1S A )[19-23]
等。

称重法误差大,且不能定性;比色法、薄层色谱扫描法和酶联免疫法前处理过程比较复杂,且比色法和薄层色谱扫描法也不能对龙葵素进行准确地定性、定量分析;高效液相色谱法(HPLC )是一个既可以定性又可以定量的检测方法。

前人报道了许多关于采用高效液相色谱分析茄子、龙葵果、番茄等中龙葵素的检测方法[2,16,24-26]
,其中李志文等对于茄子果实中A -茄碱的高效液相色谱检测方法对于马铃薯及其制品中龙葵素的检测是很好的参考资料。

此方法研究了在不同的波长、柱温、流速、流动相高效液相色谱条件龙葵素的检测情况,最终确定了检测波长在203nm ,柱温25e 、流速0.7m l/m i n 、流动相乙腈-0.05m ol/L 磷酸二氢钾为70B 30的条件下龙葵素的检测条件最优,此方法不仅回收率较高,而且具有良好的重现性。

现有的关于马铃薯及其制品中龙葵素的高效液相(H PLC )检测方法
[13,15,27-34]
也有很多,上述方法
中存在的不足主要是有些方法前处理方法繁琐,费时、费力,且方法存在准确度和灵敏度不高,重现性不好。

其中王守兰等报道的高效液相色谱法测定马铃薯中A -茄碱含量的方法
回收率和重现性较好,但灵敏度不高;而Koda m ata n ia 等报道的高效液相色谱法对于生物碱的研究,不仅操作简单,而且灵敏度、准确度和精密度均较好。

5 降低马铃薯中龙葵素含量的措施
马铃薯及其制品中的龙葵素含量与光照条件、储藏时间、储藏温度、空气湿度、氧气浓度以及二氧化碳浓度密切相关。

在光照的条件下,马铃薯及其制品中的龙葵素会快速合成,其含量比没有光照的条件时增加将近1倍。

而且增加储藏时间,升高储藏温度、氧气浓度以及二氧化碳浓度,马铃薯
安徽农业科学,Jou r n al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2010,38(7):3519-3520责任编辑 李菲菲 责任校对 张士敏
中的龙葵素含量都会得以增加[4,35-39]。

因此,最好将马铃薯储藏在干燥、通风、低温的条件下,一般储藏温度在4e左右比较适宜[40-41]。

此外,人们在采购、贮存、加工马铃薯时要按规范进行;在食用马铃薯时,对生芽的马铃薯,要挖去芽眼及附近的皮肉,并将变紫表皮削除,然后将削好的马铃薯放入冷水中浸泡40m i n左右,以使剩余龙葵素溶于水中,如在烹调时放些醋,也可以破坏龙葵素,降低龙葵素的含量,避免引起食物中毒。

6结语
食品安全问题目前是世界各国都非常关注的重大问题。

造成食品中马铃薯及其制品中龙葵素中毒的主要因素有3个方面:一是生产监管不足,缺乏规范生产管理;二是检测方法和技术手段落后,不能满足生产控制和监管要求;三是人们对所食含有大量龙葵素的马铃薯及其制品会引起中毒的认识不够。

针对上述问题,笔者认为,政府应加大对马铃薯及其制品中的生产、采购、贮存、加工等环节的规范管理;同时应加大宣传力度,从根本上改变农民观念。

该研究主要目的是为了能够引起政府及相关部门的重视,尽快制定出一套对于检测马铃薯及其制品中龙葵素含量的国家标准,来维护广大消费者的身体健康,防止食物中毒,保障食品安全。

参考文献
[1]李洁,丛培峰.发芽马铃薯中毒检验一例[J].广东公安科技,2003(4):
78.
[2]李占胜,刘秀梅,吴凤兰,等.A-茄碱及A-查茄碱的快速检测方法的研
究[J].卫生研究,1998(S1):151.
[3]李红梅.龙葵素在农业上的应用[J].山西农业,2005(8):34.
[4]吴耘红,江成英,王拓一.储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,2008(7):144-146.
[5]段光明,周小梅.马铃薯糖苷生物碱对人血胆碱酯酶的抑制[J].中国
生物化学与分子生物学报,1994,10(5):575-579.
[6]荆百治,张冬梅,耿芙蓉.生脉注射液治疗发芽马铃薯急性中毒13例
[J].中西医结合实用临床急救,1998,5(5):228.
[7]张社扣.2例发芽马铃薯中毒的急救及护理[J].黑龙江护理杂志,
1998,4(11):49.
[8]高伟艳.发芽马铃薯引起食物中毒22例调查报告[J].中国煤炭工业
医学杂志,2006(8):884.
[9]干梅.发芽马铃薯中毒[J].中国乡村医药杂志,2001,8(12):54-55.
[10]钟水发,钟民荣,杨晓程.一起发芽马铃薯引起的食物中毒[J].现代
预防医学,2005,32(8):965.
[11]王代贵.一起发芽土豆引起食物中毒的流行病学调查[J].解放军预
防医学杂志,1998,16(1):71.
[12]段光明,宗会.不同溶剂系统对马铃薯糖苷生物碱的提取效果[J].植
物生理学通讯,1993,29(5):365-368.
[13]王守兰,朱佳.高效液相色谱法测定马铃薯中A-茄碱含量[J].分析检
验,1996(6):61.
[14]张薇,熊兴耀,李霞.马铃薯中龙葵素的提取方法[J].湖南农业大学
学报,2006,32(6):665-667.
[15]张薇,文雄,潘双银,等.微波辅助提取马铃薯龙葵素[J].园艺学报,
2008,35(9):1393-1396.
[16]李志文,周宝利,刘翔,等.茄子果实中A-茄碱的高效液相色谱法检测
[J].沈阳农业大学学报,2008,39(4):479-482.
[17]阿荣,李金梅,米拉,等.龙葵果红色素的提取条件的研究[J].内蒙古
农业大学学报,2008,23(3):108-110.
[18]刘覃,陈晓青,蒋新宇.微波辅助提取龙葵中总生物碱的研究[J].天
然产物研究与开发,2005,17(1):65-68.
[19]蒋新宇,杨辉,赵宇.龙葵中甾体类生物总碱的含量测定[J].食品科
学,2006,27(8):224-226.
[20]杨满业,贺新生,林明.黄果茄生物碱的初步研究[J].绵阳农专学报,
1995,12(4):9-12.
[21]P UTAL UNW,TANAKA H,I K EN AKA T.D i stri buti on of s o l asod i ne gl yc o-
sides i n Sol anu m khasi an u m fru i ti ng stage deter m i ned by ELIS A and w estern b l otti ng[J].NatM ed,2001,55(5):243-246.
[22]霍权恭,朱之光,周展明.马铃薯中配糖生物碱总量测定方法研究
[J].分析试验室,1996,15(6):39-41.
[23]段光明,冯育林,叶荩.马铃薯糖苷生物碱的薄层层析及扫描测定
[J].生物化学杂志,1995,11(3):368-369.
[24]FRI ED MAN M,LEVI N C E,MCDON ALD G M.A-To m ati ne deter m i na-
ti on i n to matoes byHPLC usi ng pulsed a mpero m etri c det ection[J].Agric Food Che m,1994,42:1959-1964.
[25]ED WARDS E J,COBB A H.I mp roved h i gh-perf or mance li q u i d c h ro mat o-
gra ph i c met hod for t he anal ysi s of potato(Sol an u m t ube rosu m)gl ycoal ka-l oi ds[J].J ou r nal ofAgri cu l tural and Food Che m istry,1996,44(9):2705 -2709.
[26]TUR AKA I N EN M,V''N'NEN T,ANTT I LA K,et a.l E ff ect of sel enate
su pp l e men t ati on on gl yc oal kal oi d content of potat o(S olan u m t uberosu m L.)[J].Agric Food Che m,2004,52(23):7139-7143.
[27]KODA MATAN I A H,S AI TOB K,N II NAC N,et a.l S m i p l e an d se nsiti ve
met hod for det er m i nati on of gl ycoal kal oi ds i n potat o t ubers b y h i gh-per-for m ance li q u i d chro m atograp hy w it h c he m i lu m i n escence det ecti on[J].
Journal ofChro m at ograp hy A,2005,1100(1):26-31.
[28]HELLEN'S K E,BR ANZELL C.Liq u i d chro m at ographic det er m i nati on of
the gl ycoal kal oi ds A-s olani ne and A-chacon i ne i n pot at o t ubers:N MKL
i nterl aborat ory st udy[J].J ou r nal of AOAC Internati ona,l1997,80(3):
549-554.
[29]BUS HWAY R J,BARDEN E S,BUS HWAY AW,et a.l The mass extrac-
ti on of potat o gl ycoal k aloi ds fro m bloss o m s[J].Ameri can J ournal of Pota-to Researc h,1980,57(4):175-180.
[30]FRIED MAN M,LEV I N C E.Reversed-phase h i gh-p erf or m ance li qu i d
chro m atograp h ic s eparati on of potato gl ycoal kal oi ds and hydrol ysis prod-ucts on aci d i c col u mns[J].Agri c Food Ch e m,1992,40(11):2157-2163.
[31]BUS HWAYA R J,BARDENA E S,BUS HWAYA A W,et a.l H i gh-per-
for m ance li q u i d chro m atograp h i c separati on of potato gl ycoal kal oi ds[J].
Journal ofChro m at ograp hy A,1979,178(2):533-541.
[32]DAO L,FRI ED MAN M.Co m pari son of Gl ycoal kal oi d content of fres h and
freeze-d ri ed pot ato leaves deter m i ned byH PLC an d col orm i etry[J].Ag-ri c Food Ch e m,1996,44(8):2287-2291.
[33]ROD NEY JB,J ANI CE L B,J OAN K.M od i fi cati on of the rap i d h i gh-per-
for m ance li q u i d c h ro mat ograph i c m et hod f or t h e deter m i nati on of pot at o gl yc oal kal oi ds[J].Agri c.Food Che m.,1986,34(2):277-279.
[34]ED WARDS EVER ARD J,AND REW H C.I mproved h i gh-perf or mance
li q u i d chro m atograp h icm eth od for t he analysi s of p otato(S olan u m tubero-s u m)gl ycoal kaloi ds[J].Agri c Food Che m,1996,44(9):2705-2709. [35]霍权恭,范璐.储藏条件对马铃薯品质的影响[J].河南工业大学学
报,2005,26(6):47-49.
[36]周志钦.马铃薯从休眠到发芽过程差异表达基因的分析[J].西南农
业大学学报,2001,23(3):213-215.
[37]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,1994,8(2):124-125.
[38]潘新仿,吕国华,贾晓鹰.光质对不同日龄脱毒马铃薯试管薯发芽的
影响[J].中国马铃薯,2005,19(4):212-213.
[39]KELE I M AGE F,KELE I M AGE M S.The effect of st orage cond iti ons(te m-
perat ure,li gh,t tm i e)and vari et y on the g l ycoal kaloi d con te n t of potat o t u-bers and sprouts[J].Food Contro,l2004,15(4):281-286.
[40]罗有中,王永伟.定西市马铃薯贮藏管理技术[J].中国蔬菜,2008(2):
48-49.
[41]赵生山,牛乐华.山体窖贮藏马铃薯保鲜技术[J].贮藏与加工,2008
(10):46-47.
(上接第3469页)
[8]张占雄,康东瑞,赵国芬.沙棘酵母酵母泥中活性多糖的提取及理化性
质分析[J].畜牧与饲料科学,2008,29(5):3-6.
[9]白丽娟,殷文政,钱建伟.乳酸菌胞外多糖生物合成条件的研究[J].畜
牧与饲料科学,2006,27(1):22-24.
[10]LI ANG Y L,GUO JQ,C HEN X Y,et a.l S t ud y on t h e Fer men t ati on Con-
d i ti ons of a Mucopol ys acc h ari de-p rod u ci ng bacteri u m LV1[J].Agri cu-l
tural Sci ence&T ec hnol ogy,2009,10(2):29-32,40.
[11]WANG X M,LI Y W,LI AN R L,et a.l Prelm i i nary st ud y on t he li qu i d
f er m entati on and p o l ysacchari de producti on of Ga noder ma[J].Agri cult u r-
al Sci ence&Tec hnol ogy,2007,8(3-4):15-19.
3520安徽农业科学2010年。