Заметки фитохимика. Картофель. Часть вторая. Рассказ про картофельный жир или «День сыроеда» / Хабр

Я думаю постоянные читатели моих заметок уже заметили достаточно скептическое мое отношение ко всевозможным, с позволения сказать, пищевым и диетологическим девиациям вроде сыроедения, моноедения, праноедения («тысячи их»). Но сегодня я хочу поговорить о таких «нутриентах» картофеля, которые в большинстве случаев доступны только тем, кто употребляет картофель в сыром виде (ну или делает картофельный сок) и не принесет особой пользы «варщикам и жарщикам всех мастей» (к коим относится, кстати, и автор этих строк). Должен же быть праздник и на улице Сыроеда. Вот этот день и настал…

В общем, чтобы узнать, как картошечкой вылечить артрит и снизить артериальное давление, какой размер у картофельного генома и где нынче производят картофельный квас — нужно заглянуть под cut.

— Биохимию! Биохимию! — кричали пионеры и доставали блокноты.
перефразировано из известного анекдота

Бульбяны тлушч, он же Fat of the…potato


Если говорить начистоту, то вводить такое понятие как «картофельный жир» даже как-то и не comme il faut, потому что содержание жиров (они же липиды) в клубнях очень низкое — всего лишь порядка 0,2 — 2 грамма/кг сырой массы (или в среднем 1,2 г/кг). Примерно о том же говорит и моя любимая база USDA, приписывая 100 граммам сваренного в мундире картофеля 0,1 г липидов, из которых 0,03 г приходится на насыщенные жирные кислоты, 0,002 на мононенасыщенные жирные кислоты и 0,043 г полиненасыщенных жирных кислот. И это при том, что для здорового взрослого организма в день требуется примерно до 17 грамм омега-6 и до 2 грамм омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. В общем, можно точно сказать, что жирком поживиться из картофеля не удастся… Но в целом не все так просто, мы ведь ищем качество, а не количество.

Начну с того, что, как ни удивительно, но все липиды синтезируются в клубнях картофеля из сахарозы. Под спойлером для продвинутых читателей — схема биосинтеза

Схема синтеза крахмала и жиров в картофеле

Сахароза превращается в UDP-глюкозу и фруктозу в клетках клубня с помощью сахароза синтетазы. Большая часть углеводов попадает в растительный амилопласт и используется для производства АДФ-глюкозы, предшественника в синтезе крахмала. Незначительное количество углеводов метаболизируется посредством гликолиза или превращается в ацетил-КоА и малонил-КоА для синтеза жирных кислот в том же амилопласте. Жирные ацильные группы переносятся специализированными белками в эндоплазматическую сеть, где в дальнейшем идут для биосинтеза липидов.


Обозначения: ACCase — Ацетил-СоА карбоксилаза, AGP — АДФ-глюкоза пирофосфорилаза, ACP — белок-носитель для ацильных групп, AATP — пластидный АТФ/АДФ-переносчик, bP — бисфосфат, CoA — коэнзим A, DAG — диацилглицерин, DGAT acyl-CoA — диацилглицерин ацилтрансфераза, Frc — фруктоза, Glc — глюкоза, P — фосфат, PGM — пластидная фосфоглюкомутаза, TAG — триглицериды


Свободных жирных кислот и триглицеридов в картофеле — следовые количества, но зато есть фосфолипиды (фосфатидилхолин — 30,7 мол. %, фосфатидилэтаноламин — 19,6%, фосфатидилинозитол — 9,3%, фосфатидная кислота — 3,2%, фосфатидилсерин — 1,5%, фосфатидилглицерин — 1,2% и дифосфатидилглицерин (кардиолипин) — 0,7%) и галактолипиды. Если о фосфолипидах и их свойствах я уже рассказывал в разделе Fat of the…banana своей последней «банановой» статьи (а значит, все сказанное там, применимо и к картофелю), то вот о галактолипидах кратенько расскажу сейчас. По сути, это разновидность гликолипидов, веществ, содержащих в своем составе неполярный «хвост» — остаток липида (жирной кислоты), связанный ковалентной (гликозидной) связью с полярным углеводным остатком (буквально сахарной «головой»). В случае галактолипидов, в качестве углеводного остатка выступает галактоза.


В целом гликолипиды отвечают за стабильность клеточной мембраны и за процессы распознавания «свой-чужой», как лежащие в основе имунного ответа, так и позволяющие клеткам срастаться между собой, образуя ткани. Кроме того, гликолипиды находятся на поверхности мембран эукариотических клеток, простираясь от двойного липидного слоя в «открытый космос» внеклеточной среды. Возвращаясь к галактолипидам, можно сказать что чаще всего они принимают непосредственное участие в процессах фотосинтеза и выступают в качестве резервного «аналога» фосфолипидов, в случае недостатка в организме фосфора. Помимо того, что галактолипиды обладают бОльшей биодоступностью, чем свободные жирные кислоты, они также способны проявлять и хорошую противовоспалительную активность. В качестве примера может служить шиповник, содержащий галактолипиды и обладающий выраженным противовоспалительным действием (противоартритным, в частности).

Интересным фактом является то, что галактолипиды также могут выступать и в роли отпугивающего средства (антифиданта) для морских растений (так же, как и всевозможные танины для наземных). В качестве примера можно привести распространенную на побережьях Атлантического и Тихого океана водоросль фукус, которую никак не может из-за присутствия галактолипидов поесть тот самый милый морской ёжик.

Cовсем по вершкам о связанных с жирами соединениям, присутствующим в клубнях:

Во-первых, это уже знакомые нам фитостеролы (см. статью Заметки фитохимика. Закат эпохи хабра-банана чтобы освежить знания о фитостеринах/стеролах). В свежих картофельных клубнях можно найти достаточно много свободных стеринов. Свежие клубни картофеля содержат около 43.1–43.7% β-ситостерина (от общего количества растительных стеринов), кампестерин (26%), Δ5-авенастерин (20%), и 10% остатка примерно поровну делят между собой брассикастерин, Δ7-авенастерин и стигмастерин и их эфиры. А значит что? А значит subj неправ (почему — см. уже упомянутую выше банана-статью):

Но зачем ты вместе с бульбой жрешь это мясо и ложишся спать ?

А затем, что фитостерины бульбы снижают всасывание холестерина мяса, не с бананом же это мясо многострадальное, ей богу, жрать…

Во-вторых

, липофильный биополимер суберин, который является основным компонентом внутренней части картофельной кожуры. Суберин состоит из т.н. субериновых кислот (пробковых кислот) и глицерина. Сами кислоты иногда используются для синтеза лекарств (таких вот, по данным русской википедии) и биоразлагаемых пластиков. А суберин — суберин, друзья, это, грубо говоря, и есть та самая пробка, абсолютно одинаковая что в винной бутылке, что в виде отделочного материала на стенке кухни. «Грубо говоря» потому, что пробка — это смесь суберина, клетчатки, лигнина и различных растительных восков.

Ну и в-третьих, именно жиры отвечают за тот самый картофельный запах. Важно, что сырой картофель практически не имеет запаха, ибо содержит очень малые количества летучих веществ. Как только пошло окисление липидов — пошли и запахи (кстати, именно с процессами окисления липидов и борются все антиоксиданты). Приятные запахи свежесваренного картофеля, равно как жареного и запеченного, формируются из-за того, что происходит окисление ненасыщенных жирных кислот (которых и содержится то мизерное количество) — в основном, линолевой и линоленовой. В результате образуется ряд летучих альдегидов, кетонов, спиртов и алкилфуранов. Как утверждают авторы работы, разница во вкусах вареного картофеля различных сортов связана с содержанием линолевой кислоты, и соединением цис-4-гептеналь, который образуется в результате окисления (соединение это, кстати, используется в качестве пищевой отдушки). В качестве ложки дегтя можно добавить, что неприятные запахи («прогорклости» и т.п.) также обязаны своим появленияем ненасыщенным жирным кислотам, которые легко окисляются при хранении (особенно обезвоженного картофеля и продуктов из него). В работе авторы показали, что неприятному запаху, который образуется при длительном хранении картофельных хлопьев, последние обязаны продуктам разложения линолевой кислоты (образуются при расщеплении пероксо-комплексов линолевой кислоты), в частности гексаналю (который дает запах «свежескошенной травы»).

Подозреваю, что комментаторы обязательно при упоминании про запах термически обработанного картофеля могут вспомнить про всевозможные пиразины, которые придают картофелю «тот самый вкус, знакомый с детства». Поэтому внесу уточнение «за запах-в большей степени отвечают жиры, а за вкус — все остальное, что получается в результате „известной каждому повару“ реакции Майяра.

Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации) — химическая реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, в ходе которых в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.

Возможно, позднее придется остановится отдельно на процессе термической обработки картофеля и рассмотреть его химизм. Пока же скажу просто, что в формировании вкуса сваренной/жареной картошечки (и присущего ему аромата) принимают участие в основном различные алкилфураны (пиразины туда же), образующиеся в той самой реакции Майяра.

На заметку: интересный факт заключается в том, что продукты распада РНК — некоторые рибонуклеотиды, образующиеся в процессе запекания/жарки картофеля выступают как прекурсоры (предшественники) „глутамато-подобных“ усилителей вкуса, стимуляторов рецепторов класса „умами“. Так что, если „язык не идет к глутамату, глутамат идет к языку“, а ты, %USERNAME% об этом и не догадываешься 🙂

Белок картофеля


Жиров — мало, белков — немного больше (в картофеле, естественно). Но все равно даже при огромном желании дотянуть до продуктов животного происхождения не получится. В среднем, один картофельный клубень содержит около 20 грамм белка (6,9-46,3) на килограмм сырого веса. А по данным USDA в мякоти одного вареного в мундире картофеля содержится примерно 1,87 грамма белка на 100 г продукта. Таким образом, белок, который может поступить в организм с картофелем — составляет мизерную часть к общему необходимому для организма дневному поступлению белка. Но, тем не менее, стоит признать, что даже с таким малым содержанием, корнеплоды (вроде картофеля и батата) являются ценным НЕзерновым источником белка в мировом масштабе. Кроме того, картофельный белок представляет определенную ценность из-за высокого содержания таких незаменимых кислот, как лизин, метионин, треонин и триптофан. Все же, так сказать, эндогенные белки, которые можно найти в картофеле, можно разделить на три класса: пататины, ингибиторы протеаз и высокомолекулярные белки. О каждом поподробнее ниже.

Основным белком, содержащимся в картофеле, является пататин, также известный как туберин (как это получится в переводе на русский — »картофин» что ли…). В основном он содержится в клубнях или столонах растения (в вакуолях паренхимы). На пататины приходится около 40–60% всех белков картофеля. Пататины — это гликопротеины запасного типа (т.е. белки, накопленные в ходе роста и развития плода как питательные вещества, необходимые для развития растения на начальных этапах прорастания), обладающие ферментативной активностью липидацил гидролазы (LAH, способная отщеплять жирные кислоты от мембранных липидов, но именно это, кстати, является основной причиной аллергии на картофель) и обладающие молекулярной массой от 40 до 45 кДа.


Состоит пататин примерно из 366 аминокислот, в картофеле присутствует в виде димера молекулярной массой около 88 кДа. Третичная структура у белка стабильна до 45 °С, при повышении температуры вторичная структура начинает разворачиваться и при 55 °C денатурирует α-спираль. Так что, возрадуйтесь, о поклонники и фанаты модного нынче СУ-ВИД течения, даже оно может избавить вас от картофельного белка.

Интересно, что по сравнению с другими распространенными белковыми растительными источниками пататин обладает такой же питательной эффективностью, что и яичный белок, и при этом имеет эмульгирующие свойства лучше, чем соевые белки (производители всевозможных вегетарианских суррогатов здесь должны остановиться и задуматься).

Второй группой белков картофеля, являются ингибиторы протеаз (т.н. туберинин), которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 5 до 25 кДа. Как и пататин, ингибиторы протеазы составляют 30–40% от общего белка клубня. И да, это, если кто-то уже забыл, ни много ни мало, а антипитательные вещества. Ингибиторы протеазы блокируют работу сериновой, цистеиновой (ингибирует папаина = не есть сырой картофель с папайей), аспаргиновой протеазы (может ингибировать трипсин, химотрипсин и эластазу лейкоцитов человека, ага), некоторых инвертаз и металлсодержащих карбоксипепсидаз (PCI). В целом, на сегодня выделено пять семейств этих ингибиторов (А — с массой до 8,1 кДа, В — с массой до 12,3 кДа, С — с массой 22–25 кДа, K, M) которые отличаются по своей аминокислотной последовательности, длине цепи и составу субъединицы (от мономера до пентамера). 70% картофельных ингибиторов протеаз относятся к т.н. «доменам Куница» (ударение на первый слог), которые, кстати, активно используются в качестве основы для разработки новых фармацевтических препаратов. По сравнению с пататином ингибиторы протеаз, как правило, более гидрофильны, однако обе фракции белка имеют одинаковую тенденцию коагулировать под воздействием термической обработки (т. е. они так же уязвимы перед sous-vide). Еще раз напомню, что статус антипитательных веществ ингибиторы протеаз получили за то, что снижают усвояемость и биологическую ценность белка, что, правда, имеет место только в случае употребления сырых или неправильно приготовленных продуктов из картофеля.

Ну и наконец, третья, «NONAME», группа картофельных белков (20–30% от общего белка картофеля). Сюда относятся в основном высокомолекулярные белки, участвующие в синтезе крахмала, например, такие, как фосфорилаза L-1 с молекулярной массой 80 кДа (4%). Можно также вспомнить липоксигеназы (10%), дефенсин (5%), аннексин, глиоксилаза I, энолаза, каталаза, UDP-пирофосфорилаза и т.п. Семейство это на сегодняшний день никто толком еще не изучал. Так что белые пятна еще есть (белорусские картофельные эксперты, ау! работа для вас).

Итак, описание дано и стоит рассказать, а чем это все интересно. А интересно тем, что при ферментативной деградации многих из упомянутых полипептидов образуются короткоцепочные протеины, которые могут обладать гормоноподобной (антитромботической, антигипертензивной, иммуномодулирующей и т. д.) активностью. Биоактивностью обычно обладают пептиды с 3-20 аминокислотными остатками, способные проникать через кишечный эпителий или связываться со специфичными рецепторами эпителиальных клеток кишечника.

На сегодняшний день, стоит признать, ни физиологическая роль, ни биологическая активность картофельных белков достаточно не изучена (читай ждет своих исследователей). Исходя из аминокислотных последовательностях картофельных белков, исследователи предполагают наличие нескольких потенциальных «белков-прекурсоров» (предшественников), которые в организме человека формируют пептиды с различной активностью.

Лирика про картофельный геном и картофельный квас из Беларуси

Не знаю, многие ли в курсе, но геном картофеля уже расшифровали. И его даже можно скачать, записать на DVD-R и подарить бабушке, от которой осенью повезем пару-тройку мешков… Благо занимает он всего-то 844 Мб (это вам не геном пшеницы , размером около 15 Гб, причем всякие геномы гороха, земляники, какао, огурца, сои и т. д. и т.п. тоже не маленького размера). Наглядно это выглядит примерно так:


Картинка, кстати, из той самой, легендарной статьи в не менее легендарном Nature. Геном картофеля был отсеквенирован в 2011 году силами Международного консорциума по секвенированию картофеля. В состав этого коллектива входили 16 научных групп из разных стран, из России специалисты были, а вот были ли из «картофельной» Беларуси — не знаю, если комментаторы подскажут — поправлю статью.

Но скорее всего, пока международное комьюнити секвенировано секвенировало, да не высеквенировало, наш брат «мытьем и катаньем» (=как завещал нам дедушка Мичурин) выводил себе селекционными методами «картофель с розовой, синей и фиолетовой мякотью». Не столь важно, что уже в 2003 году исследователи из Корнеллского университета США встречали Новый год с фиолетовой картошкой сорта Adirondack Blue, сколь то, что из «Белорусского цветного» можно делать картофельный квас Miкола (Miкола — это Николай на русском, если что) (для Европейских игр 2019, ага).


В качестве примера биологической активности можно привести работу в которой показан эффект «картофина» приводящий к усиленному ингибированию ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), ответственного за контроль артериального давления (и кучу других последствий различных заболеваний). Притом наибольшей активностью на этом поприще обладали белки из т.н. «сосудистого пучка» и внутренних клубней. Оказывал воздействие и возраст этих самых клубней (любители молодой картошечки, как ни крути, а правы в своих вкусовых предпочтениях).

Хотя, если уж говорить о снижении артериального давления, то стоит сказать о такой штуке как кукоамины (на картинке — кукоамин А)


В 2005 году британские исследователи обнаружили эти соединения в картофеле. Химически кукоамины являются катехинами (т.е. относятся к подмножеству антиоксидантов), а также производными диаминов дигидрокофейных кислот. Ранее подобные соединения были обнаружены в одном единственном растении Lycium chinense (Solanaceae) аka Дереза китайская


Если что, к этому же семейству относится и Дереза обыкновенная, плоды которой у нас принято еще называть «волчьей ягодой». Но системы здесь никакой нет, так что не вздумайте хватануть на досуге волчьих ягод, давление не понизит, несмотря на внешнюю схожесть (найди десять отличий с Lycium chinense)


Китайская дереза традиционно использовалась в фитомедицине, как средство эффективно снижающее артериальное давление. Аналогичными свойствами обладают и кукоамины картофеля. Правда стоит отметить, что в той же работе 2005 года есть ссылки на исследования, показавшие наличие кукоаминов в лесном табаке (Nicotiana sylvestris) и помидорчике (Lycopersicon esculentum). Пока роль кукоаминов в картофеле недостаточно изучена, существуют статьи, где авторы приписывают им регуляцию биосинтеза крахмала, формирование устойчивости к заболеваниям и стимуляцию прорастания. Что касается биологической активности в человеческом организме, то здесь еще предстоит оценить термическую устойчивость картофельных аминов (а на сегодня их обнаружено около 30 штук) и их биодоступность.

Вторым интересным фактом белковой природы могут служить работы (ать, два). Исследователи обнаружили, что картофельные белки, в частности, ингибиторы аспаргиновой протеазы, стимулируют высвобождение в организме мышей холестистокинина (CCK) и стимулировал клетки, вырабатывающие CCKAR (англ. Cholecystokinin A receptor), который, взаимодействуя с белками пищи, способствует возникновению эффекта насыщения.

Учитывая все вышесказанное, картофельные белки могут выступать в качестве прекрасного компонента для создания функциональной пищи (о ней я неоднократно упоминал в своих «банановых» статьях).

Кроме того, картофель из-за огромного количества фактически дармовых полипептидов может выступать в качестве отличного in vitro нанореактора многих необходимых биологических соединений. Исследователи в работе, к примеру обнаружили, что мелкие картофельные пептиды, полученные в результате щелочного ферментативного гидролиза, оказали положительное влияние на метаболизм липидов у крыс. В результате этой работы, высокомолекулярные белки картофеля удалось «раздробить» на пептиды с молекулярной массой от 700 до 1840 Да, причем основная молекулярная масса (90% от общего количества) составляла 850 Да. В результате был сделан вывод, что такой способ получения низкомолекулярных пептидов является наиболее экономически доступным из существующих, с великолепными возможностями для промышленного масштабирования (не говоря уже про то, что низкомолекулярные пептиды обладают более широким спектром функциональных свойств, чем их высокомолекулярные «коллеги»).

К чему это все? А к тому, что на сегодняшний день белок картофеля чаще всего стараются убрать при производстве крахмала и даже не всегда используют на корм животным (из-за горького вкуса, которым могут давать некоторые соединения, тот же соланин), также практически не используются белки картофеля для эмульгирования и пенообразования, хотя, думаю, каждый кто хоть раз варил картофель, знает насколько устойчивой бывает образующаяся при кипении пена. А выходит штука это интересная и достаточно не изученная. Единственный их минус в том, что все, самые интересные свойства, проявляются только при использовании as is, т.е. в необработанном виде… Химики-сыроеды, ваш ход!

Продолжение следует. ..

Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Использованная литература

Liyanage, R., Han, K.-H., Watanabe, S., Shimada, K-i., Sekikawa, M., Ohba, K., et al., 2008. Potato and soy peptide diets modulate lipid metabolism in rats. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 943–950.

Pots, A. M.; Gruppen, H.; Diepenbeek, R. v.; Lee, J. J. v. d.; Boekel, M. v.; Wijngaards, G.; Voragen, A. G. J. 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. Sci. Food Agric. 1999, 79, 1557-1564.

van Koningsveld, G.A., Walstra, P., Gruppen, H., Wijngaards, G., van Boekel, M.A., Voragen, A. G., (2002). Formation and stability of foam made with various potato protein preparations. Journal of Agricultural and Food Chemistry 7651–7659.

Løkra, S., Helland, M.H., Claussen, I.C., Straetkvern, K.O., Egelandsdal, B., (2008). Chemical characterization and functional properties of a potato protein concentrate prepared by large-scale expanded bed adsorption chromatography. Swiss Society of Food Science and Technology 1089–1099.

Dobson, G., Griffiths, D. W., Davies, H. V., & McNicol, J. W. (2004). Comparison of fatty acid and polar lipid contents of tubers from two potato species, Solanum tuberosum and Solanum phureja. J. Agric. Food Chem., 52, 6306–6314.

Petersen, M. A., Poll, L., & Larsen, L. M. (1998). Comparison of volatiles in raw and boiled potatoes using a mild extraction technique combined with GC odour profiling and GC-MS. Food Chem., 61, 461–466.

Oruna-Concha, M. J., Bakker, J., & Ames, J. M. (2002). Comparison of the volatile components of two cultivars of potato cooked by boiling, conventional baking and microwave baking. J. Sci. Food Agric., 82, 1080–1087.

Laine, G., Göbel, C., du Jardin, P., Feussner, I., & Fauconnier, M. -L. (2006). Study of precursors responsible for off-flavor formation during storage of potato flakes. J. Agric. Food Chem., 54, 5445–5452.

Klaus, D., Ohlrogge, J. B., Ekkehard Neuhaus, H., & Dörmann, P. (2004). Increased fatty acid production in potato by engineering of acetyl-CoA carboxylase. Planta, 219, 389–396.

Dobson, G., Griffiths, D. W., Davies, H. V., & McNicol, J. W. (2004). Comparison of fatty acid and polar lipid contents of tubers from two potato species, Solanum tuberosum and Solanum phureja. J. Agric. Food Chem., 52, 6306–6314.

Shewry PR (2003). Tuber storage proteins. Ann. Bot. 91 (7): 755–69.

Pihlanto, A. and Korhonen, H.J.T. (2003) Bioactive peptides and proteins. Advances in Food and Nutrition Research 47, 175-276.

Pihlanto, A., Akkanen, S. and Korhonen, H.J. (2008) ACE-inhibitory and antioxidant properties of potato (Solanum tuberosum). Food Chemistry 109, 104-112.

Makinen, S., Kelloniemi, J., Pihlanto, A., Makinen, K., Korhonen, M., Hopia, A. and Valkonen, J.P.T. (2008) Inhibition of angiotensin converting enzyme I caused by autolysis of potato proteins by enzymatic activities confined to different parts of the potato tuber. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, 9875-9883.

Foltz, M., Ansems, P., Schwarz, J., Tasker, M.C., Lourbakos, A. and Gerhardt, C.C. (2008) Protein hydrolysates induce CCK release from enteroendocrine cells and act as partial agonists of the CCK1 receptor. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, 837-843.

Parr, A. J., Mellon, F. A., Colquhoun, I. J., & Davies, H. V. (2005). Dihydrocaffeoyl polyamines (kukoamine and allies) in potato (Solanum tuberosum) tubers detected during metabolite profiling. J. Agric. Food Chem., 53, 5461–5466.

Tanemura, Y., & Yoshino, M. (2006). Regulatory role of polyamine in the acid phosphatase from potato tubers. Plant Physiol. Biochem., 44, 43–48.

Stenzel,O.,Teuber,M.,&Drager,B.(2006).Putrescine N-ethyltransferase in Solanum tuberosumL., a calystegine-forming plant. Planta, 223, 200–212.

Matsuda, F., Morino, K., Ano, R., Kuzawa, M., Wakasa, K., & Miyagawa, H. (2005). Metabolic flux analysis of the phenylpropanoid pathway in elicitor-treated potato tuber tissue. Plant Cell Physiol., 46, 454–466.

Kaur-Sawhney, R., Shih, L. M., & Galston, A. W. (1982). Relation of Polyamine Biosynthesis to the Initiation of Sprouting in Potato Tubers. Plant Physiol., 69, 411–415.

Картофеля для питания

Картофель — один из основных продуктов питания для человека. В мире он занимает пятое место среди источников энергии в питании людей после пшеницы, кукурузы, риса и ячменя. 100 г свежей массы картофеля содержат в среднем около 295 кДж или «70 ккал, причем в зависимости от содержания крахмала показатели колеблются от 65 до 90 ккал. В его клубнях содержатся ценные питательные вещества. Значение картофеля в питании человека обусловлено особенно содержанием крахмала, протеина, витаминов, минеральных и балластных веществ.

Столовый картофель является комплексным пищевым продуктом, который вьшолняет одновременно несколько аспектов здорового питания. Концентрация энергии в нем относительно низкая. Он содержит питательные вещества в концентрациях (плотность питательных веществ на 100 ккал), которые необходимы человеческому организму. По этим показателям картофель более соответствует физиологическим потребностям взрослого человека, чем, например, свинина и хлеб.

 

Благодаря содержанию физиологически ценных веществ для питания картофель ифает и важную роль в профилактике различных заболеваний, является важной диетической пищей.
Хотя содержание сырого протеина в картофеле низкое (около 2%, у отдельных сортов до 2,5%), его белок (чистый протеин) является очень ценным для питания человека. Переваримость его выше 90%, а соотношение незаменимых аминокислот в нем примерно такое же, как в протеине животного происхождения. Поэтому он считается особенно ценным, уступая лишь протеину яиц, молока и мяса.

Среди растительных белков из культурных растений протеин картофеля имеет самую высокую биологическую ценность, обусловленную долей абсорбированного азота от поглощенного и, которая задерживается в организме и используется для его роста.

Это обосновано тем, что химический состав клубней зависит от многих факторов: от сорта, почвенных и погодных условий, удобрения, степени спелости, способа возделывания и условий хранения и др. Влияет на эти показатели и срок анализа (осенью или весной), а также анализированы весь клубень или только часть его, большие или маленькие клубни.
И сохранения. У куриного яйца она равна, например — 96, для белка картофеля — 73, сои — 72, кукурузы — 54, пшеницы — 53, гороха — 48, фасоли — 46%.

Белок картофеля богат незаменимыми аминокислотами. Особенно отличается он относительно высоким содержанием лизина и серосодержащими аминокислотами. При ежедневном потреблении 150 г картофеля, в зависимости от сорта, можно удовлетворить на 25. ..40% дневную потребность человека в лизине, лейцине, изолейцине и триптофане. 

 

Крахмал с долей 75% сухой массы является главной составной частью картофеля и основным углеводом, содержание которого в столовых сортах, в зависимости от группы спелости, колеблется от 8 до 17%, а в сортах для производства крахмала — от 15 до 25%. Он имеет очень полезные для питания человека свойства. Сырой крахмал человеком (в противоположность жвачным животным) почти не усваивается, но после варки его переваримость составляет около 90%. Так как кишечник может усваивать только моносахариды, полисахарид крахмал ступенчато расшепля-ется в слюне, и особенно в тонкой кишке, специфическими энзимами (а-амилазой и а-1,6-глюкозидазой) до глюкозы, которая потом ресорбируется кровью. Крахмал картофеля не только важный источник энергии. Благодаря содержанию устойчивого крахмала он является важным превентивным средством против болезней толстой кишки, в т. ч. рака. Содержание устойчивого крахмала составляет в варенном картофеле 1. ..3%

Благодаря своей структуре устойчивый крахмал не расшепляется амилазами. Поэтому он попадает в непереваренной форме в толстую кишку, где служит субстратом для питания микроорганизмов ее флоры. Физиологическое действие его состоит в том, что он участвует в обмене веществ кишечных бактерий и способствует образованию бутирата в толстой кишке, который противодействует образованию раковых клеток. Кроме этого, он снижает концентрацию вторичных галловых кислот (их подозревают в канцерогенности) в толстой кишке, содержимое кишки разбавляется, вследствие чего срок прохождения кала через нее сокращается. Устойчивый крахмал подавляет также, как и другие балластные вещества, канцерогенез, особенно в конечной кишке.

Картофель содержит целый набор полезных для человека витаминов, особенно водорастворимых. Их содержание в клубнях подвергается большим колебаниям. Особое значение имеет относительно высокое содержание витамина С (10…20 мг/100 г свежей массы), которое немного выше, чем в яблоках (около 10 мкг/100 мг свежей массы). В процессе варки теряется 10…20% содержания этого витамина. При ежедневном употреблении 300 г картофеля можно удовлетворить 70% суточной потребности в витамине С, в витамине Вб — на 36%, В1 — на 20%, пантотеновой кислоте — на 16% и в витамине В2 — на 8%. Содержание жира в картофеле незначительное, хотя состав жирных кислот является очень ценным. Около 50% их приходится на дважды ненасыщенную линолевую кислоту, около 20% составляет трижды ненасыщенная линоленовая кислота.

Важными составными веществами клубней картофеля являются балластные вещества, под которыми понимают непереваримые, прежде всего составные элементы растительных клеточных оболочек типа углеводов (целлюлоза, пектины, гемицеллюлозы, лигнин), которые выполняют важные, отчасти очень различные функции в пищеварительном тракте с влиянием на обмен веществ. Они ифают большую роль в здоровом питании. Хотя доля этих веществ в клубнях картофеля невысока (около 2,5%), порция 200 г картофеля удовлетворяет около одной четверти необходимой для человека дневной нормы. Клубни картофеля со¬держат большое количество макро- и микроэлементов, которые имеют значение не только для питания растения, но и для человека и животных

.
При ежедневном употреблении 200 г картофеля потребность человека удовлетворяется на 30% дневной нормы в калии, на 15…20% — в магнии, 17 — в фосфоре, 15 — в меди, 14 — в железе, 13 — в марганце, 6 — в йоде и 3% — во фторе.

 

Благодаря комплексу своих положительных пищевых свойств картофель щироко используется для диетических целей. Основой для этого прежде всего являются:

  • хорошая усвояемость. Картофель в вареном виде не вызывает каких либо интолерантностей и поэтому является составной частью любой диеты;
  • высокое качество белка. Поэтому его используют в специфических протеиновых диетах, например, при заболеваниях почек;
  • щелочное действие. При образовании камней в почках, что связано с высокой концентрацией мочевой кислоты, применяют картофельсодержащие диеты;
  • низкий аллергенный потенциал. Он часто является основой диет свободных от аллергенов и диет для определения аллергий.

Кроме полезных составных веществ картофель содержит и вредные вещества для человека и животных, из которых следует назвать особенно нитраты, алкалоиды, тяжелые металлы и акри-ламид.

Картофель считается пищевым продуктом, содержащим небольшое количество нитратов. Повышенное их содержание в клубнях картофеля считается вредным. Летальная доза нитратов (ЛД50) для человека составляет > 200 мг/кг массы тела (ЛД50 поваренной соли (для сравнения) около 100 мг/кг массы тела), что при средней массе человека соответствует 15 мг нитратов. На содержание нитратов влияют разные факторы: сорта, погодные и поч¬венные условия выращивания, удобрения, условия хранения и др.

 

В результате этого человек употребляет с пищей значительно меньще нитратов, чем их содержится в сырой массе при уборке.

 

Исследования последних лет показывают, что умеренное содержание нитратов в пище человека является даже полезным для здоровья, так как нитриты — продукты разложения нитратов — дезинфицируют ротовую полость и желудочно-кищечный тракт.
Во всех органах растений картофеля, в т. ч. и в клубнях, содержится ядовитый стероидный гликоалкалоид соланин, состоящий из а-соланина и а-хакоина. Но концентрация их в непозе-леневших клубнях низкая (2…60 мг/кг свежей массы), причем в клубнях они распределены неравномерно.

 

Опасными для здоровья человека считаются концентрации гликоалкалоидов в количестве 300…500 мг/кг свежей массы. Так как эти вещества играют важные функции в защитных реакциях картофеля против вредных организмов, они больше всего сконцентрированы в кожуре. Их концентрация в разных сортах разная. При хранении и при повреждении концентрация гликоалкалоидов повышается, но остается ниже 100 мг/кг сухой массы. Только при позеленении и прорастании в темноте концентрация их достигает уровня, отрицательно влияющего на здоровье человека. При варке картофеля соланин не разрушается, также как и энзимами при переваривании.

В клубнях содержатся и разные ферментные ингибиторы переваривания, но они разрушаются при обофеве картофеля и не играют роли при пищевом его использовании. Из тяжелых металлов в первую очередь следует назвать токсически действующие элементы кадмий и свинец. Обычно их содержание намного ниже, чем пороги допустимых доз (в Германии они составляют для свинца — 0,25 мг/кг свежей массы, для кадмия — 0,1 мг/кг свежей массы. При очистке содержание свинца в картофеле снижается на 80…90%, кадмия — на 20%, при варке — на 25…30%. Содержание свинца при варке не снижается.

У переработанных из картофеля продуктов, например чипсах и картофеле фри, а также у жареного картофеля, при определенных условиях приготовления может возникать акриламид — вещество, которое в большом количестве используется в промышленности. Подозревают, что оно при высоких концентрациях является токсическим, канцерогенным и мутагенным. ЛД50 его у крыс составляет 500 мг/кг массы тела.

Акриламид возникает в продуктах из картофеля из свободных аминокислот (например, из аспарагиновой) и из редуцирующих Сахаров (глюкоза, фруктоза) под влиянием температур >120 °С и при низком содержании влаги. С возрастающими температурами при переработке (>120 °С) линейно возрастает и содержание акриламида. Вареный картофель не содержит акриламид, так как температура при варке не превышает 100 °С. Бланшировкой клубней до нафева образование акриламида снижается, так как при этом удаляется некоторое количество свободных аминокислот и редуцирующих Сахаров.

 

Большинство веществ, содержащихся в клубнях картофеля, распределено неравномерно, что можно использовать при его употреблении и переработке для пищевых целей.

Значение картофеля в питании человека в разных регионах мира и странах не одинаковое, что находит свое выражение в больших различиях потребления его на душу населения. Во второй половине прошлого века использование картофеля для питания в развитых странах значительно снизилось. Это касается особенно употребления свежего картофеля. Одновременно повысилась доля продуктов из переработанных клубней, что видно на примере Германии.

 

Рост потребления переработанных продуктов столового картофеля в первую очередь обусловлен:

  • отсутствием трудоемких работ при приготовлении блюд;
  • расширенным сортиментом гигиенически упакованных продуктов;
  • постоянным, длительное время сохраняющимся, равномерным качеством продуктов;
  • при переработке картофеля существенно не снижаются питательные его качества;
  • свежий картофель при длительном хранении подвергается многочисленным нежелательным изменениям.

 

 




Картофель для белка | Является ли картофель хорошим источником белка?

  • Недавние исследования показали, что потребление изолята картофельного белка может помочь увеличить скорость, с которой ваши мышцы вырабатывают новый белок.
  • Однако выделить белковый изолят из картофеля не очень реально. Вместо этого есть другие источники растительного белка, которые содержат такое же количество белка, что и изолят картофельного белка.
  • Ежедневное потребление достаточного количества белка помогает наращивать и восстанавливать мышцы, помогая вам кататься сильнее и дольше.

Ничто так не поражает воображение, как картофель фри. Или запеченный сладкий картофель. Или оладьи. Дело в том, что картошка очень вкусная. Они даже могут стать отличным топливом для гонок. Новые исследования показывают, что эти картофелины могут быть хорошим источником белка для наращивания мышечной массы.

В исследовании, опубликованном в журнале Nutrients , 24 женщины в возрасте от 20 лет придерживались диеты, которая соответствовала рекомендуемой норме потребления белка, которая составляет 0,8 грамма (г) белка на килограмм (кг). массы тела в сутки в течение 21 дня. (Это соответствует 0,36 грамма белка на фунт массы тела в день.)

Женщины также были разделены на две группы. Одна группа потребляла дополнительный изолят картофельного белка в виде пудинга два раза в день. Каждая чашка пудинга содержала 25 г изолята картофельного белка и удваивала их ежедневное потребление белка. Другая группа потребляла две чашки пудинга с плацебо в день, который не содержал дополнительного белка.

Кроме того, все участники придерживались программы тренировок, в которой особое внимание уделялось тренировкам с отягощениями и включали такие упражнения, как жим ногами и разгибания ног.

[ Руководство по силовым тренировкам для начинающих научит вас всем основам, позволяющим получить максимальную отдачу от силовой тренировки. ]

Результаты? Исследователи обнаружили, что в течение 21 дня скорость, с которой мышцы вырабатывали новый белок, увеличилась в группе, которая потребляла изолят картофельного белка. В группе, принимавшей пудинг с плацебо, такого увеличения не наблюдалось.

Хотя эти результаты кажутся очевидными, источник белка — картофель — довольно необычен. Одна крупная картофелина, по данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), содержит 7,5 г белка; это не совсем суперпродукт в этой области.

Связанная история
  • 6 признаков дефицита белка

Чтобы приготовить пудинг, содержащий 25 г изолята картофельного белка, Стюарт Филлипс, доктор философии, автор исследования и директор Центра питания и физических упражнений Университета Макмастера , и Health Research, сказал Bicycling , что ему и его коллегам нужно извлечь белок из довольно большого количества картофеля.

«Вам нужно съедать около пяти фунтов картофеля в день, чтобы получить такое количество картофельного белка», — сказал он.

Хотя концепция употребления картофеля для наращивания мышечной массы интересна, очевидно, что это не очень реалистично для любого обычного человека, который готовит или потребляет. Но это подтверждает необходимость включения в свой рацион большего количества растительных источников белка, даже если вы не соответствуете профилю участника 20-летней женщины.

По словам Натали Риццо, MS, RD, вы можете получить одинаковое количество белка в одной порции следующих продуктов:

  • 1 чашка эдамаме: 22 г
  • 1/3 чашки сейтана: 21 г
  • 6 унций (унций) тофу: 18 г
  • 3 унции темпе: 18 г
      • 9 9006DA для белка составляет 0,8 г на кг массы тела в день, как мы упоминали ранее, Международная ассоциация легкоатлетических федераций (ИААФ) опубликовала консенсусное заявление в 2019 году, в котором говорилось, что спортсмены с целью поддержания своей мышечной массы должны фактически потреблять от 1,6 до 2,4 г. граммов белка на килограмм массы тела в день (от 0,7 до 1,1 грамма на фунт). Это будет от 105 до 165 граммов для человека весом 150 фунтов. Это соответствует тому, что Риццо рекомендует своим клиентам, которые занимаются выносливостью, хотя это зависит от уровня их подготовки, сказала она 9.0014 Велоспорт .

      История по теме
      • Действительно ли белый картофель настолько вреден для здоровья?

      Это не значит, что вам нужно полностью выбросить картошку — как белую, так и оранжевую — в окно. Тот факт, что они не являются лучшим источником белка, не означает, что они не дают много других преимуществ спортсменам на выносливость, таким как велосипедисты.

      «Картофель доступен по цене, универсален и богат крахмалистыми углеводами, которые отлично подходят в качестве топлива перед поездкой», — сказал Риццо. И в белом, и в сладком картофеле в кожуре содержится наполняющая клетчатка. В белом картофеле содержится 30% суточной нормы витамина С, а также калий — важный электролит, необходимый для гидратации. Сладкий картофель содержит антиоксидант бета-каротин, который полезен для здоровья глаз».

      Суть? В то время как картофель определенно имеет место в вашем рационе, есть и другие растительные продукты, которые являются лучшими источниками белка. А кто знает? Возможно, однажды пудинг с изолятом картофельного белка появится на полках каждого продуктового магазина.

      Danielle Zickl

      Старший редактор

      Danielle Zickl для журнала Runner’s World and Bicycling.

      Сколько белка в большом картофеле для запекания? | Здоровое питание

      М.Т. Wroblewski Обновлено 27 ноября 2018 г.

      Когда вы думаете о картофеле, вы можете автоматически думать об углеводах. Но красновато-коричневый картофель, также известный как картофель для запекания, является прекрасным источником белка, который должен играть важную роль в здоровом питании. Так же часто картофель является источником сюрпризов для людей, которые находят время пересмотреть его пищевую ценность, поскольку картофель содержит больше витаминов, питательных веществ и — да — белка, чем ожидалось. Обычно это начинки, которые приводят к углеводам (и жирам), без которых вы можете жить.

      Белок в цифрах

      Одна картофелина среднего размера или весом 213 граммов содержит 4,6 грамма белка — 9 процентов от рекомендуемой дневной нормы для человека, придерживающегося диеты на 2000 калорий в день.

      Вы можете рассчитать рекомендуемую суточную норму белка, умножив свой вес в фунтах на 0,36. Но чтобы дать вам представление о том, сколько белка вам нужно каждый день, 50-летней женщине ростом 5 футов 5 дюймов, весом 140 фунтов и уровнем активности, который можно охарактеризовать как «низкоактивный», требуется 51 грамм. белка в сутки.

      Между тем, 50-летнему мужчине ростом 6 футов, весом 190 фунтов и уровнем активности также является «низкоактивным», требуется 69 граммов белка в день.

      Если вам все еще интересно узнать об этих углеводах, средняя картофелина содержит 38 граммов углеводов и 168 калорий. Он также содержит 11 граммов натрия, но 0 граммов жира. Ржавый картофель является хорошим источником витамина С, железа и минералов, таких как калий, марганец, магний, медь и железо.

      Protein Packs Power

      Независимо от того, получаете ли вы суточную норму белка в основном из картофеля или из комбинации других источников, он необходим вашему организму для правильного функционирования. Белок был описан как «строительный блок» костей, мышц, крови, хрящей и кожи. Ваше тело использует белок для укрепления и восстановления тканей, волос и ногтей, а также для производства ферментов и гормонов.

      В отличие от углеводов ваше тело не хранит белок; он нуждается в свежем запасе каждый день. Это должно стать хорошей новостью, если вы хотите сделать картофель здоровой частью своего рациона.

      Ноу-хау Spud Lover

      Крахмалистая природа красновато-коричневого картофеля помогает ему соответствовать своему названию; они получаются исключительно хорошими, когда их запекают (а также пюре). Оставьте их в «рубашках», чтобы приготовить классическую запеченную картошку, или нарежьте их дольками для картофеля фри.

      Министерство сельского хозяйства США рекомендует следующие советы по приготовлению, которые помогут вам приготовить его как профессионалу и каждый раз максимально использовать содержание белка:

      • Удалите все ростки или зеленые пятна с картофеля. Помойте картофель под прохладной струей воды, удаляя пятна грязи. № Обсушить.* Чтобы запечь картофель в духовке, проткните картофель вилкой, положите на противень, сбрызните оливковым маслом и посыпьте морской солью и небольшим количеством перца. Выпекайте их при температуре 350 градусов в течение одного часа. Со шкурками «куртки» останутся хрустящими. Если вы предпочитаете мягкую кожуру, заверните картофель в алюминиевую фольгу перед запеканием.
      • Чтобы отварить картофель для пюре, сначала снимите кожицу. В противном случае приготовьте картофель для супов и других блюд, поместив его в кастрюлю с кипящей водой не менее чем на 20 минут или пока он не станет мягким. Слейте воду и остудите перед нарезкой.
      • Картофель можно приготовить и в микроволновке, если вы торопитесь. Просто будьте готовы к тому, что этот ярлык подорвет часть их естественного вкуса и текстуры. Проткните их несколько раз вилкой, поместите в посуду с небольшим количеством воды и готовьте при высокой температуре от 6 до 8 минут на фунт, переворачивая не менее одного раза во время приготовления.

      Ссылки

      • Nutrition Value.org: Картофель, сырой, с мякотью и кожурой, красновато-коричневый
      • Гарвардская медицинская школа: Сколько белка вам нужно каждый день?
      • WebMD: Преимущества белка
      • Урожай к столу: Типы и сорта картофеля
      • Изысканная кулинария: Картофель красновато-коричневого цвета
      • Вкус картофеля: Картофель красновато-коричневого цвета
      • Приятного аппетита: Картофель, запеченный Мэри

        • Заработано мастером aWrowski0 Биография Wrowski0 с отличием получил степень в области коммуникаций и работал репортером и редактором в двух отделах новостей Чикаго.