Gladis Zinati， Ph.D.1，* 和拉瓦尼亚·雷迪瓦里， Ph.D. 2
1蔬菜系统试验主任， Rodale Institute, 611 Siegfriedale Road, Kutztown, PA 19530;
2普渡大学食品科学助理教授，745 农业购物中心博士，西拉斐特，印第安纳州 47907；
*通讯作者，邮箱： Gladis.Zinati@RodaleInstitute.org
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马铃薯是对世界粮食安全做出贡献的第四大作物，仅次于小麦、玉米和水稻 [1]。 根据 2019 年粮农组织统计数据，全球 388 万公顷土地上生产了 19 亿吨马铃薯 [2]。 在美国，马铃薯种植面积约为 1 万英亩，价值 4.6 亿美元。 在宾夕法尼亚州 (PA)，马铃薯的生产面积超过 5,300 英亩，每年可提供 18 万美元的市场价值。
马铃薯是钾、磷和镁等矿物质 [3] 以及碳水化合物、蛋白质和维生素 B、C 和 E [4,5] 的重要来源。 马铃薯含有多种植物化学物质，如多酚、类黄酮、多胺和类胡萝卜素，已被证明对人类健康有益。
多酚是一种天然存在的有机化合物，主要存在于水果、蔬菜、谷物和饮料中 [6]，近几十年来已成为营养学家和消费者感兴趣的新兴领域。 它们是一大类植物化学物质，以其抗氧化、抗炎和抗微生物特性而闻名。 研究表明，经常食用富含多酚的食物可降低患心脏病、某些癌症、2 型糖尿病和神经退行性疾病等慢性疾病的风险 [7]。
尽管 Lehigh 等白色和淡黄色肉质马铃薯品种很受欢迎，但更多有色品种，如紫色和红色肉质马铃薯正受到消费者的欢迎。
马铃薯和其他植物组织中酚类化合物的生物合成和积累是自然发生的，以保护植物免受捕食者的机械瘀伤和伤害 [8]，并且可能因栽培品种 [9]、生长条件和养分供应而异 [10]。 例如。 马铃薯植物的氮利用率降低可能导致酚类化合物含量增加，从而增强植物对病虫害的抵抗力[11]。 莫舍拉等人。 [12] 建议有机种植植物中酚类化合物的更多积累可能是由于更强的“致病压力”。
马铃薯与健康相关的特性刺激了对可以增加酚类化合物含量的马铃薯栽培品种和种植策略的研究。
在本文中，我们报告了在蔬菜系统试验 (VST) 中种植的 Lehigh 和 Purple Majesty 马铃薯品种的总多酚 (TP) Rodale Institute, PA，在 2019 年和 2020 年采用两种管理实践的有机 (ORG) 和常规 (CNV) 种植系统下。 Lehigh 马铃薯品种具有棕褐色的皮肤颜色和淡黄色的果肉，而紫色马铃薯品种具有紫色的皮肤和果肉。 管理实践包括 a) 凿耕，称为减耕 (RT)，和 b) 犁耕覆盖黑色塑料覆盖物，称为集约耕作 (BP)。
在收获时，从每个处理中对马铃薯品种进行取样，并评估产量和营养质量。 在普渡大学 Reddivari 博士的实验室对磨碎的冻干马铃薯样品进行了 TP 评估。 使用改进的 Folin-Ciocalteu 比色法测定总多酚浓度 [13]。 在所有块茎中评估总酚，并表示为毫克没食子酸当量/克干重（毫克 GAE/克干重）。
我们的结果表明，TPs 没有随着管理实践（BP 或 RT）而变化，3.2 年平均为 2019 mg GAE/g DW，2.4 年为 2020 mg GAE/g DW。然而，马铃薯品种的 TPs 浓度不同（图 1）。 2 年和 3 年，Purple Majesty 的总酚浓度分别是 Lehigh 的 2020 到 2019 倍。 这些发现证实了 Lewis 等人 [9]，他们记录的酚类化合物在紫肉或红肉马铃薯品种中比白肉品种高 3 到 4 倍。
此外，仅在 Purple Majesty 中观察到 TP 的逐年变化，2.5 年平均为 2020 mg GAE/g，3.2 年为 2019 mg GAE/g。我们的研究结果也与 Brazinskiene 等人的研究结果一致。 [14] 谁表明马铃薯块茎中的酚类化合物每年和品种之间都有显着差异。
2019 年受试马铃薯品种中的总酚浓度不随耕作系统而变化，在 Lehigh 平均为 1.7 mg GAE/g DW，在 Purple Majesty 平均为 4.9 mg GAE/g DW。
然而，在 2020 年，在有机系统中种植的 Purple Majesty 品种的总酚浓度显着高于常规系统（图 2），并且在 Lehigh 有机系统和常规系统之间没有观察到 TP 的显着差异。
与 Brazinskiene 等人相反。 [14]，他发现耕作系统对酚酸没有显着影响，我们的结果表明，某些马铃薯品种可能比其他品种更敏感，并且可能会因种植系统而导致 TPs 浓度变化，如紫色陛下的情况。
综上所述，我们的两年数据显示，马铃薯品种的总酚含量不同。 Lehigh 马铃薯，浅黄色肉品种，总酚浓度低于紫色陛下（紫色肉品种）。 耕作对马铃薯品种的TPs浓度没有任何显着影响。 Purple Majesty 在两年的实验年中有一年在有机系统中表现出比传统系统更高的多酚含量，而 Lehigh 马铃薯的 TPs 不受种植系统的影响。 我们的结果与其他研究人员证实，他们记录了紫肉马铃薯品种比白肉马铃薯品种含有更多的多酚 [9]，后者因耕作系统 [10] 和年份 [14] 而异。
除了通常生产的白色和淡黄色品种外，宾夕法尼亚州和其他地区的马铃薯种植者可以通过投资种植富含多酚的有色肉土豆品种来获得经济利益。 同样，消费者可以通过食用富含多酚的马铃薯来增强他们的健康益处，例如紫色陛下。
参考资料
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