سیب‌زمینی و سلامت انسان

سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L) پس از برنج و گندم، از نظر اهمیت جهانی به عنوان یک محصول غذایی برای مصرف انسانی در رتبه سوم قرار دارد. سیب‌زمینی‌های کشت‌شده از رشته‌کوه‌های آند در آمریکای جنوبی، که خاستگاه اصلی آن‌هاست، به 160 کشور در سراسر جهان گسترش یافته‌اند.

در حالی که مصرف تازه کاهش یافته است، محصولات فرآوری‌شده آن محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. با توجه به اینکه این ماده غذایی در رژیم غذایی تعداد بیشتری از افراد اهمیت بیشتری یافته، تفاوت‌های جزئی در ترکیب تغذیه‌ای آن می‌تواند تأثیرات مهمی بر سلامت جمعیت داشته باشد.

سیب‌زمینی غذایی سرشار از کربوهیدرات و تأمین‌کننده انرژی با میزان چربی کم است. اگرچه میزان پروتئین آن نسبتاً پایین است، اما ارزش بیولوژیکی بالایی در محدوده 90 تا 100 دارد. این گیاه سرشار از ویتامین C است و منبع خوبی از چندین ویتامین گروه B و پتاسیم محسوب می‌شود. پوست آن نیز مقدار قابل‌توجهی فیبر غذایی فراهم می‌کند.

بسیاری از ترکیبات موجود در سیب‌زمینی دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی هستند و علاقه به کشت ارقامی با گوشت رنگی رو به افزایش است. این مقاله به بررسی مواد مغذی و ترکیبات زیست‌فعال موجود در سیب‌زمینی و تأثیر آن‌ها بر سلامت انسان می‌پردازد.

انواع سیب‌زمینی و طبقه‌بندی برای استفاده‌های غذایی

انواع سیب‌زمینی را می‌توان بر اساس طیف گسترده‌ای از معیارها دسته‌بندی کرد. یکی از طبقه‌بندی‌های رایج بر اساس تعداد روزهای مورد نیاز برای رسیدن به گیاه بالغ پس از کاشت غده‌های بذری سالم یا برش‌خورده است. به عنوان مثال، به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

• خیلی زودرس: 65–70 روز
• زودرس: 70–90 روز
• میان‌رس: 90–100 روز
• دیررس: 110–130 روز
• خیلی دیررس: بیش از 130 روز

ارقام سیب‌زمینی با دوره رسیدگی طولانی‌تر معمولاً عملکرد بیشتری نسبت به ارقام زودرس دارند. سیب‌زمینی‌های جدید (New Potatoes) اغلب از ارقام زودرس هستند که به‌صورت نابالغ و در اندازه‌های کوچک و لطیف برداشت می‌شوند و معمولاً برای مصرف تازه، به‌ویژه به‌صورت آب‌پز، استفاده می‌شوند.

انواع آن را می‌توان بر اساس ویژگی‌های کیفی غده که برای مصارف پخت‌وپز یا فرآوری خاصی مناسب هستند (مانند آب‌پز کردن، پخت در فر، خشک کردن، سرخ کردن و غیره) طبقه‌بندی کرد. این دسته‌بندی را می‌توان به جزئیات بیشتری تقسیم کرد.

به عنوان مثال، ارقام مناسب برای سرخ کردن معمولاً به دو گروه تقسیم می‌شوند:

• سیب‌زمینی چیپسی (با شکل گرد)
• سیب‌زمینی خلالی (فرنچ فرای) (با شکل کشیده)

علاوه بر این، این گیاه را می‌توان بر اساس ویژگی‌های نگهداری نیز طبقه‌بندی کرد. برخی ارقام باید بلافاصله پس از برداشت مصرف یا فرآوری شوند، در حالی که برخی دیگر قابلیت نگهداری طولانی‌مدت را دارند و نشاسته آن‌ها در انبار پایدارتر می‌ماند.

در طول دوره انبارداری یا نگهداری طولانی‌مدت، نشاسته موجود در غده‌ها ممکن است به قندهای احیاکننده تبدیل شود که در فرآیند سرخ کردن کاراملیزه شده و باعث تغییر رنگ می‌شوند. از این رو، ارقامی که مدت طولانی‌تری قابل نگهداری هستند، برای صنعت غذایی مزیت بیشتری دارند.

ترجیح مصرف‌کنندگان ممکن است به رنگ پوست (پریدِرم) و/یا رنگ گوشت غده بستگی داشته باشد. رایج‌ترین رنگ‌های سیب‌زمینی شامل پوست قهوه‌ای، قرمز، سفید یا زرد همراه با گوشت سفید یا زرد است.

سیب‌زمینی‌های خاص یا جدید بازتابی از تنوع گونه‌های وحشی آمریکای جنوبی هستند که طیف گسترده‌تری از رنگدانه‌ها را نشان می‌دهند. به‌عنوان مثال، برخی ارقام دارای پوست و/یا گوشت بنفش یا آبی هستند.

رنگدانه‌های موجود در آن شامل آنتوسیانین‌ها، کاروتنوئیدها، و پیش‌سازهای فلاونوئیدی و فنولی هستند که به خواص تغذیه‌ای و آنتی‌اکسیدانی آن کمک می‌کنند.

این رنگدانه‌ها متابولیت‌های ثانویه‌ای هستند که نقش مهمی در دفاع گیاه در برابر تنش‌های محیطی و عوامل بیماری‌زا دارند.

این ترکیبات، همراه با سایر مواد موجود در غده، نقش آنتی‌اکسیدانی دارند و دارای خواص مهمی برای سلامتی هستند که در بخش‌های بعدی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

ارزش تغذیه‌ای سیب‌زمینی

سیب‌زمینی به عنوان یک غذای اصلی در سراسر جهان پذیرفته شده است و در اشکال مختلف در دسترس است، اما بسیاری از مصرف‌کنندگان از ویژگی‌های مفید و سلامت‌بخش غده‌ها بی‌خبر هستند. مواد خشک و پروتئین آن از نظر مقدار نسبت به غلات در واحد سطح کشت، بیشتر است.

با وجود این، مصرف‌کنندگان معمولاً بر این باورند که سیب‌زمینی نسبت به سایر منابع کربوهیدراتی مانند برنج یا ماکارونی، کالری و چربی بالاتری دارد؛ که این یک فرضیه نادرست است، زیرا سیب‌زمینی چربی ناچیزی دارد و چگالی انرژی آن پایین است، مشابه با حبوبات.

کربوهیدرات‌ها

سیب‌زمینی‌های پخته‌شده منبع خوبی از کربوهیدرات هستند که حدود 75٪ از مواد خشک کل غده را تشکیل می‌دهند. نشاسته اصلی‌ترین کربوهیدرات در سیب‌زمینی است و به‌عنوان ذخیره انرژی برای گیاه عمل می‌کند. در حالی که سیب‌زمینی‌های کشت‌شده به طور میانگین 11.0 تا 30.4٪ نشاسته بر اساس وزن تازه دارند (میانگین 18.8٪)، گونه‌های وحشی از 3.8 تا 39.6٪ نشاسته با میانگین 18.1٪ متغیرند. با این حال، این داده‌ها بر اساس نوع رسیدگی گروه‌بندی نشده‌اند.

نوع رسیدگی از تنوع ژنتیکی باقی‌مانده برای عملکرد غده و محتوای نشاسته بسیار مهم‌تر است. ارقام دیررس تمایل دارند که عملکرد غده و عملکرد نشاسته بسیار بیشتری نسبت به ارقام زودرس تولید کنند. نشاسته در گرانول ها (دانه‌های نشاسته) بسته‌بندی شده است که معمولاً حاوی آمیلوز و آمیلوپکتین به نسبت 1:3 هستند. میزان آمیلوز در گونه‌های وحشی بین 23 تا 37٪ از مجموع نشاسته (میانگین 29.7٪) و در ارقام کشت‌شده بین 21.9 تا 42.7٪ (میانگین 31.2٪) بوده است.

این نشان می‌دهد که پتانسیل افزایش آمیلوز از طریق انتخاب در میان ارقام کشت‌شده و بهبود از طریق پرورش وجود دارد. از آنجا که ساختار بلوری نشاسته سیب‌زمینی بومی معمولاً در برابر عمل آنزیم‌های گوارشی آمیلاز مقاوم است، مقاومت قابل توجهی در برابر هضم نشاسته خام وجود دارد و بنابراین به طور فیزیولوژیکی به عنوان “نشاسته مقاوم” عمل می‌کند.

مقاومت به هضم آمیلاز هنگامی که نشاسته سیب‌زمینی پس از پخت ژلاتینه می‌شود، به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد زیرا ژلاتینه شدن باعث از دست دادن بلوریت شده و منجر به حل شدن پلیمرهای نشاسته می‌شود. ویژگی‌های کیفیت نشاسته در سیب‌زمینی پخته که بر سلامت تأثیر می‌گذارد شامل نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین و درجه فسفریلاسیون است.

ساختار شاخه‌ای آمیلوپکتین امکان هضم راحت‌تر نسبت به ساختار زنجیره‌ای خطی آمیلوز را فراهم می‌آورد که منجر به پاسخ گلیسمی بالاتری می‌شود. پاسخ گلیسمی (Glycemic Response) به تغییر سطح قند خون پس از مصرف یک ماده غذایی گفته می‌شود. این پاسخ به میزان و سرعت هضم و جذب کربوهیدرات‌ها در بدن بستگی دارد.

غذاهایی با شاخص گلیسمی بالا سریع‌تر باعث افزایش قند خون می‌شوند، در حالی که غذاهایی با شاخص گلیسمی پایین تأثیر کمتری روی قند خون دارند. از نظر تغذیه‌ای، پروپورسیون بالاتری از نشاسته مقاوم (یا نشاسته‌ای که به کندی هضم می‌شود) به عنوان مزیت محسوب می‌شود زیرا فواید مشابهی با فیبر قابل تخمیر دارد. در تغذیه، پروپورسیون به نسبت صحیح مواد مغذی در رژیم غذایی اشاره دارد. مثلاً نسبت کربوهیدرات، پروتئین و چربی در یک رژیم متعادل باید مناسب باشد.

نشاسته مقاوم به مجموع نشاسته و محصولات تجزیه نشاسته اطلاق می‌شود که در روده کوچک جذب نمی‌شوند. پس از خنک شدن سیب‌زمینی پس از پخت، نشاسته‌های با آمیلوز بالا نسبت به نشاسته‌های با آمیلوپکتین بیشتر پس از فرآوری، بازگشت (retrogradation) بیشتری دارند.بازگشت نشاسته باعث می‌شود که نشاسته بلوری‌تر شود که منجر به مقاومت بیشتر در برابر آنزیم‌های گوارشی می‌شود. نشاسته‌های با آمیلوز بالا همچنین نفوذ روغن را کاهش می‌دهند، بنابراین برای استفاده در مواد غذایی اسنک ترجیح داده می‌شوند تا مصرف چربی توسط مصرف‌کنندگان کاهش یابد.

فسفر پیوند خورده به صورت کووالانسی در نشاسته در سطوح بالاتری (0.08%) نسبت به دیگر نشاسته‌های گیاهی (0.02% در ذرت) موجود است. و این امر برای ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی نشاسته اهمیت دارد، زیرا بر ژلاتینه شدن و خواص چسبندگی آن تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، باقی‌مانده گلوکوزیل فسفاته به راحتی توسط آنزیم‌های آمیلاز تجزیه نمی‌شود، که منجر به آزاد شدن الیگوساکاریدهای فسفاته و کاهش هضم‌پذیری نشاسته ژلاتینه‌شده و خام می‌شود.

ساکارز قند دوگانه اصلی در سیب‌زمینی است، در حالی که گلوکز و فروکتوز قندهای ساده اصلی هستند. تعادل بین قندهای آزاد و نشاسته در طول نگهداری غده تغییر می‌کند و بر فرآوری تأثیر می‌گذارد. وجود قندهای کاهنده بیش از حد منجر به قهوه‌ای شدن سیب‌زمینی‌ها هنگام سرخ کردن می‌شود.

پروتئین

محتوای پروتئین سیب‌زمینی در 20 رقم آزمایش‌شده از 1 تا 1.5٪ وزن تازه غده متغیر بود. در مقایسه با سایر منابع خام گیاهی، سیب‌زمینی معمولاً به عنوان یک منبع خوب پروتئینی در رژیم غذایی در نظر گرفته نمی‌شود به دلیل محتوای پروتئین پایین آن. با این حال، پروتئین سیب‌زمینی دارای ارزش بیولوژیکی عالی است (BV)، با BV بین 90 تا 100 که در مقایسه با تخم‌مرغ کامل (100)، سویا (84) و لوبیا (73) قرار دارد.

پاتاتین پروتئین اصلی ذخیره‌ای سیب‌زمینی است و برای برخی افراد آلرژن محسوب می‌شود. این خاصیت آلرژنی به طور قابل توجهی با گرم کردن کاهش می‌یابد. این پروتئین در غده‌های سیب‌زمینی ذخیره شده و حدود 30 تا 40 درصد از کل پروتئین‌های محلول در سیب‌زمینی را تشکیل می‌دهد. پاتاتین علاوه بر نقش ذخیره‌ای، دارای فعالیت لیپاز است، یعنی می‌تواند برخی چربی‌ها را تجزیه کند. پاتاتین یک پروتئین با کیفیت بالا محسوب می‌شود و شامل تمام اسیدهای آمینه ضروری برای بدن است.

دومین پروتئین اصلی غده سیب‌زمینی پس از پاتاتین، گروهی متنوع از پروتئین‌های با وزن مولکولی کم است که پروتئازهای نوع کونیتز و آنزیم‌های دیگر را مهار می‌کنند. لایزین در سیب‌زمینی در سطوح بالاتری نسبت به پروتئین‌های غلات وجود دارد و آمینو اسیدهای حاوی گوگرد (مانند متیونین و سیستئین) در سطوح پایین‌تری یافت می‌شوند.

چربی‌ها و فیبر غذایی

چربی‌ها تنها بخش کوچکی از وزن سیب‌زمینی را تشکیل می‌دهند و حدوداً معادل 0.15 گرم در 150 گرم وزن تازه (FW) هستند؛ که کمتر از چربی موجود در برنج پخته (1.95 گرم) یا ماکارونی (0.5 گرم) می‌باشد. فیبر غذایی از دیوارهای سلولی تأمین می‌شود، به‌ویژه دیوارهای سلولی ضخیم‌شده پریدرم (پوست) که 1-2٪ از غده را تشکیل می‌دهند. این فیبرهای غیرلیگنیفیه ممکن است نقش مهمی در کاهش سطح کلسترول ایفا کنند.

مواد معدنی

مواد معدنی با بالاترین غلظت در سیب‌زمینی خام شامل موارد زیر هستند (میلی‌گرم در هر گرم وزن تازه – FW):

• پتاسیم (564)
• فسفر (30–60)
• کلسیم (6–18)

درصد نیاز روزانه (RDA) برای این مواد معدنی به ترتیب 22، 6 و 6 است. سیب‌زمینی با پوست به عنوان یک منبع غذایی خوب از پتاسیم در نظر گرفته می‌شود. موش‌های صحرایی که رژیم غذایی با سدیم بالا (2% کلرید سدیم) دریافت کرده بودند، وقتی سیب‌زمینی پخته به جای نشاسته گندم مصرف کردند، توانایی بهتری در حفظ کلسیم و منیزیم و افزایش pH ادرار به دلیل محتوای سیترا‌ت پتاسیم بالای سیب‌زمینی داشتند.

سیب‌زمینی حاوی مقدار نسبتاً کمی فسفر به شکل فیتات است. از آنجا که فیتات با مواد معدنی مهمی مانند زینک و آهن ترکیب‌های غیرقابل جذب تشکیل می‌دهد، سیب‌زمینی نسبت به بسیاری از سایر مواد غذایی گیاهی که محتوای اسید فیتیک بسیار بالاتری دارند، زیست‌دسترس‌پذیری بهتری برای این مواد معدنی دارد.

بیوفورتیکیشن (تقویت مواد مغذی) یک ابتکار نسبتاً جدید است که هدف آن بهبود سلامت در جمعیت‌های فقیر از طریق پرورش محصولات غذایی اصلی غنی از ریزمغذی‌ها است. ممکن است بتوان با انتخاب بهبود یافته در میان ارقام سیب‌زمینی، کسر مواد معدنی در غده‌های سیب‌زمینی را افزایش داد. به عنوان مثال، زینک برای مهارت‌های شناختی حیاتی است؛

دامنه آن در میان ارقام سیب‌زمینی بسیار وسیع‌تر از آنچه قبلاً شناخته شده بود، یافت شد (12.5–20 میکروگرم در گرم وزن خشک = گسترش 160٪). به‌طور مشابه، کمبود آهن در میان جمعیت‌های فقیر رایج است و در دنیای توسعه‌یافته نیز غیرمعمول نیست. سطح آهن در میان ارقام سیب‌زمینی به‌طور قابل توجهی متغیر بود (18–65 میکروگرم در گرم وزن خشک = گسترش 373٪)، که به‌مراتب بیشتر از برآوردهای قبلی بود. جالب این‌که ارتباطی بین سطح بالاتر آهن و ارقام با پوست قرمز تعیین شد. پرورش بهبود یافته و کوددهی معدنی از دیگر روش‌ها برای افزایش وضعیت معدنی سیب‌زمینی هستند.

ویتامین‌ها

ویتامین غالب در سیب‌زمینی ویتامین C (اسکوربیک اسید) است که میزان آن بین 84 تا 145 میلی‌گرم در 100 گرم وزن خشک متغیر است و این مقدار بستگی به رقم، محل کاشت و شرایط نگهداری دارد. ویتامین C برای دسترس‌پذیری آهن اهمیت دارد، که یک ماده معدنی است که معمولاً در رژیم غذایی انسان محدود است. سیب‌زمینی منبع مهمی از ویتامین C در بسیاری از نقاط جهان است. همچنین، چندین ویتامین B (مانند اسید فولیک، نیاسین، پیریدوکسین، ریبوفلاوین و تیامین) نیز در سیب‌زمینی موجود است و می‌توان گفت سیب‌زمینی منبع غذایی خوبی برای پیریدوکسین (ویتامین B6) است.

کاروتنوئیدها و مشتقات آن‌ها، زانتوفیلا، رنگدانه‌های مختلف و چربی‌حل هستند. در سیب‌زمینی، زانتوفیلا فراوان‌ترین کاروتنوئیدها هستند. دو تا از این رنگدانه‌ها، که در سیب‌زمینی کشت‌شده در غلظت‌های پایین موجود هستند (بتا-کاروتن و لوتئین)، نقش مهمی در سلامت چشم دارند. کمبود ویتامین A گسترده است؛

بیش از 124 میلیون کودک در سراسر جهان به ویتامین A کمبود دارند که منجر به بیماری‌های مختلف از جمله کوری و مرگ زودهنگام می‌شود. بتا-کاروتن قوی‌ترین منبع غذایی ویتامین A (پروویتامین A) است. لوتئین یک زانتوفیل اکسیژنه است که از دژنراسیون ماکولا، عامل اصلی اختلالات بینایی و کوری در بزرگسالان مسن آمریکای شمالی، محافظت می‌کند.

سیب‌زمینی‌هایی که گوشت زرد دارند، عمدتاً حاوی لوتئین هستند، همراه با مقادیر کمی بتا-کاروتن و سایر رنگدانه‌ها از جمله ویولاکسانتین، زئازانتین و غیره. محتوای کاروتنوئیدها در محدوده 57 تا 750 میکروگرم در 150 گرم وزن تازه (FW) است؛ ارقام با گوشت زرد دارای کاروتنوئیدهای بیشتری نسبت به ارقام با گوشت سفید هستند.

سیب‌زمینی‌های با گوشت نارنجی علاوه بر لوتئین، حاوی زئازانتین نیز هستند. پرورش ممکن است محتوای کاروتنوئیدها را افزایش دهد، زیرا گونه‌های وحشی ممکن است این رنگدانه‌ها را در غلظت‌های بالاتری داشته باشند. در کاهو، هم بتا-کاروتن و هم لوتئین ارتباط بالایی با یکدیگر داشتند، بنابراین انتخاب برای سطوح بالاتر یکی از آن‌ها ممکن است منجر به افزایش هر دو شود. این ارتباط برای سیب‌زمینی بررسی نشده است. همچنین ممکن است بتوان سیب‌زمینی را تغییر ژنتیکی داد تا محتوای بتا-کاروتن آن افزایش یابد.

مواد فیتوشیمیایی‌

فیتوشیمیایی‌ها ترکیبات ثانویه‌ای هستند که در متابولیسم گیاهی تولید می‌شوند و بسیاری از آن‌ها به عنوان آنتی‌اکسیدان در سلامت انسان نقش دارند. این ترکیبات در میزان و ترکیب در میان ارقام سیب‌زمینی متفاوت هستند. به طور مثال، 124.5 میلی‌گرم معادل ویتامین C در هر 150 گرم وزن تازه سیب‌زمینی وجود دارد؛ که 13٪ آن از ویتامین C و مابقی از کاروتنوئیدها و مواد فنولی تأمین می‌شود.

آنتوسیانین‌ها رنگدانه‌های قرمز، آبی و بنفش هستند که می‌توانند در پوست و گوشت برخی از ارقام سیب‌زمینی یافت شوند. این ترکیبات در سلامت گیاه و انسان اهمیت دارند و خواص آنتی‌اکسیدانی مهمی را ارائه می‌دهند. محتوای کل آنتوسیانین‌ها در سیب‌زمینی‌های اندی از 14 تا 16,330 میکروگرم در گرم وزن خشک (DW) متغیر بود. آنتوسیانین‌ها محلول در آب هستند و معمولاً در فرم‌های گلیکوزیله و استیله‌شده وجود دارند.

اسیدهای فنولی و پلی‌فنول‌ها نقش‌های مهمی در سلامت گیاه، ویژگی‌های پخت‌وپز و سلامت انسان ایفا می‌کنند. اسید کلروژنیک ترکیب فنولی غالب در سیب‌زمینی است، همانند سایر گونه‌های سولاناسه مانند بادمجان. ترکیبات فنولی اصلی جداشده از عصاره‌های متانول/آب شامل اسید کلروژنیک، کاتچین، اسید کافئیک، اسید فرولیک، اسید گالیک و مالویدین بودند.

فعالیت کلی آنتی‌اکسیدانی با محتوای کل فنولی همبستگی داشت. علاوه بر ترکیبات فنولی آزاد مانند اسید کلروژنیک و اسید کافئیک، ترکیبات فنولی متصل مانند اسید فرولیک نیز در سیب‌زمینی وجود دارند. این ترکیبات به پلی‌ساکاریدهای دیواره سلولی استری شده‌اند و به فعالیت مهار رادیکال‌های آزاد در سیب‌زمینی کمک می‌کنند.

سموم طبیعی و آلرژن‌ها

گلیکوآلکالوئیدها ترکیبات نیتروژنی هستند که در سیب‌زمینی و سایر اعضای خانواده سولاناسه (Solanaceae) وجود دارند. آلفا-چاکونین (α-chaconine) و آلفا-سولانین (α-solanine) گلیکوآلکالوئیدهای اصلی در سیب‌زمینی هستند. نسبت این ترکیبات متفاوت است و عمدتاً در پوست غده متمرکز شده‌اند.

به دلیل نگرانی‌های مربوط به اثرات این ترکیبات بر سلامت انسان، ارقام جدید سیب‌زمینی از نظر محتوای کل گلیکوآلکالوئیدها (TGA) مورد بررسی قرار می‌گیرند. کلروفیل و گلیکوآلکالوئیدها هر دو در پوست سیب‌زمینی در حضور نور تجمع می‌یابند،

اما این فرآیندها به‌صورت مستقل از یکدیگر رخ می‌دهند. لکتین‌ها گلیکوپروتئین‌هایی هستند که به کیتین متصل می‌شوند و در نتیجه به عنوان عوامل حفاظتی گیاه عمل می‌کنند. S. tuberosum agglutinin (STA) لکتین اصلی سیب‌زمینی محسوب می‌شود. آسیب‌دیدگی غده‌ها باعث تولید ترکیبات اضافی متصل‌شونده به کیتین می‌شود. اخیراً، یک مکانیسم برای تعامل لکتین با ایمونوگلوبولین E (IgE) پیشنهاد شده است که می‌تواند حساسیت غیرآلرژیک برخی از مصرف‌کنندگان به سیب‌زمینی را توضیح دهد.

اثرات بالقوه گلیکوآلکالوئیدها، به‌ویژه α-سولانین و α-چاکونین

اثرات مفید:

• کاهش سطح گلوکز خون
• خاصیت آنتی‌بیوتیکی
• مهار رشد سلول‌های سرطانی
• کاهش سطح کلسترول خون
• خواص ضدالتهابی
• خواص تب‌بری (ضد تب)

اثرات مضر:

• مهار آنزیم کولین‌استراز (Cholinesterase)
• ایجاد ناهنجاری‌های مادرزادی (تراتوژنیسیته)
• التهاب روده‌ای
• تهوع

آلرژی به سیب‌زمینی به نظر می‌رسد که نسبتاً نادر باشد. پاتاتین (Sol t 1) پروتئین ذخیره‌ای اصلی و آلرژن اصلی در سیب‌زمینی است. پاتاتین ممکن است در هنگام پوست‌گیری سیب‌زمینی باعث ایجاد علائم آلرژیک شود. چهار پروتئین دیگر (Sol t 2، Sol t 3.0101، Sol t 3.0102، و Sol t 4) به مهارکننده‌های تریپسین سویا مرتبط هستند و ممکن است در کودکان آتوپیک (مستعد آلرژی) واکنش ایجاد کنند.

پاتاتین ممکن است در افرادی که به لاتکس حساسیت دارند، واکنش متقاطع ایجاد کند و کودکان مبتلا به درماتیت آتوپیک حساسیت بیشتری به این پروتئین سیب‌زمینی نشان می‌دهند.

در یک مطالعه، دوازده نوزاد مبتلا به درماتیت آتوپیک و آلرژی مشکوک به سیب‌زمینی، واکنش مثبت به سیب‌زمینی خام و پخته نشان دادند. بیشتر نوزادانی که به سیب‌زمینی حساسیت دارند، تا سن ۴ سالگی به سیب‌زمینی پخته تحمل پیدا می‌کنند. همچنین مشخص شده است که آلرژی به سیب‌زمینی می‌تواند یک عامل خطر برای آلرژی به گرده در آینده باشد.

یک بررسی بر روی عصاره‌های سیب‌زمینی‌های وحشی و اصلاح‌شده ژنتیکی نشان داد که ۵.۷٪ از افراد دارای اختلالات آلرژیک تشخیص‌داده‌شده، به این عصاره‌ها واکنش مثبت در آزمایش پوستی نشان می‌دهند.

هیچ تفاوتی بین عصاره‌های سیب‌زمینی وحشی و اصلاح‌شده ژنتیکی مشاهده نشد. جوشاندن و قرار دادن در معرض شیره معده شبیه‌سازی‌شده، به میزان زیادی پروتئین و اتصال IgE را کاهش داد. این یافته با گزارش‌های قبلی درباره واکنش‌های آلرژیک به مصرف سیب‌زمینی خام همخوانی داشت.

سیب‌زمینی به‌عنوان یک غذای “ایمن” برای افرادی که به پروتئین انتقال‌دهنده لیپید (یک آلرژن گیاهی با واکنش‌پذیری متقاطع بالا) حساسیت دارند، توصیه شده است.

سیب‌زمینی به‌عنوان غذا

مصرف‌کنندگان سیب‌زمینی را به روش‌های بسیار متنوعی آماده می‌کنند. پختن در فر، جوشاندن، خشک کردن و سرخ کردن از روش‌هایی هستند که در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تأثیر فرآوری بر ترکیب مواد مغذی

پخت یا فرآوری سیب‌زمینی، قابلیت هضم نشاسته آن را به میزان زیادی بهبود می‌بخشد. نشاسته سیب‌زمینی در حالت خام بسیار سخت هضم می‌شود، زیرا دانه‌های نشاسته آن دارای ساختار بتا-کریستالی هستند که در برابر هضم توسط آنزیم آمیلاز مقاوم است.

به طور کلی، سیب‌زمینی‌هایی که با پوست پخته می‌شوند، مواد مغذی بیشتری را حفظ می‌کنند در مقایسه با سیب‌زمینی‌های پوست‌کنده. همچنین، خرد کردن سیب‌زمینی باعث افزایش از دست رفتن مواد مغذی می‌شود. جوشاندن سیب‌زمینی‌های خردشده یا پوست‌کنده منجر به از بین رفتن ویتامین‌ها و مواد معدنی محلول در آب می‌شود، زیرا این مواد به آب پخت منتقل می‌شوند.

از دست رفتن مواد معدنی عمدتاً در اثر جوشاندن اتفاق می‌افتد و بیشترین میزان کاهش مربوط به پتاسیم و مس است. پختن، کبابی کردن و سرخ کردن به طور معمول منجر به از دست دادن کمتر ویتامین‌ها نسبت به جوشاندن می‌شود.

سرخ کردن معمولی یا چیپس کردن سیب‌زمینی در روغن، مانند تهیه سیب‌زمینی سرخ‌کرده و چیپس، معمولاً باعث افزایش محتوای چربی در مدت زمان کوتاهی می‌شود.

محتوای فیبر سیب‌زمینی، که از نظر تغذیه‌ای مهم است، با پوست‌کنی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. همچنین، تمرکز اسید آسکوربیک (ویتامین C) با افزایش زمان و دمای پخت کاهش می‌یابد. پختن سیب‌زمینی با مایکروویو کمترین میزان از دست دادن اسید آسکوربیک (ویتامین C) را در سه نوع مختلف سیب‌زمینی کره‌ای تولید کرد. در حالی که جوشاندن باعث از دست رفتن 77.2–88.4% از ویتامین C می‌شود.

افرادی که تحت دیالیز کلیه قرار دارند باید مصرف پتاسیم خود را محدود کنند. به بیماران توصیه شده است که سیب‌زمینی‌ها را در آب خیسانده تا مقداری از این مواد معدنی به بیرون ترشح شود. با این حال، تنها خیساندن به تنهایی باعث از دست رفتن قابل توجهی از پتاسیم نمی‌شود.

جوشاندن سیب‌زمینی‌های خرد شده به طور متوسط باعث کاهش سطح پتاسیم به میزان 50% می‌شود؛ در حالی که رنده کردن سیب‌زمینی‌ها برای افزایش سطح تماس پیش از پخت، منجر به از دست رفتن 75% از این معدنی می‌شود.

برعکس، افرادی که عملکرد طبیعی کلیه دارند و می‌خواهند پتاسیم را حداکثر کنند، باید سیب‌زمینی‌های کامل را بپزند و زمان جوشاندن را به حداقل برسانند تا از ترشح پتاسیم جلوگیری کنند.

به دلیل نسبت بالای طبیعی پتاسیم به سدیم در سیب‌زمینی‌ها، این سبزی برای رژیم‌های غذایی محدود به سدیم مفید است.

سیب‌زمینی‌های تازه‌برش‌خورده و کم‌فرآوری‌شده در اشکال مختلفی از جمله مکعبی، ورقه‌ای و رنده‌شده در دسترس هستند. پلی‌فنول اکسیداز ممکن است با مواد زیرین (مانند تیروزین و اسید کلروژنیک) واکنش دهد و باعث تغییر رنگ قطعات بریده‌شده شود. برونینگ آنزیمی می‌تواند منجر به از دست دادن قابل توجهی از آمینو اسیدها شود، که با پخت فوری سیب‌زمینی‌های بریده‌شده یا غوطه‌ور کردن آن‌ها در آب می‌توان از این مشکل جلوگیری کرد.

برش دادن سیب‌زمینی باعث افزایش فعالیت فنیل‌آلانین آمونیاک‌لیاز (PAL) می‌شود، که به نوبه خود موجب افزایش آنتی‌اکسیدان‌ها می‌گردد.

گلیکوزیدهای کورتکتین، فلاونوئیدهای کل، و مشتقات اسید کافئیک در سیب‌زمینی‌های تازه‌برش‌خورده که به مدت ۶ روز در دمای ۴ درجه سانتی‌گراد نگهداری شده‌اند، افزایش یافتند.

نور ترکیب فنولی ناشی از آسیب را مهار می‌کند، که نشان می‌دهد بسته‌بندی مات ممکن است برای سیب‌زمینی‌های تازه‌برش‌خورده مطلوب باشد تا آنتی‌اکسیدان‌ها در محصولاتی که قرار است به سیب‌زمینی سرخ‌کرده خانگی و پوره سیب‌زمینی تبدیل شوند، حداکثر شود.

سیب‌زمینی نوع All-Blue که آسیب دیده بود، در شرایط تاریکی آنتوسیانین‌های بیشتری را حفظ کرد نسبت به زمانی که در معرض نور قرار داشت.

سیب‌زمینی‌های تازه تولید ترکیبات فنولی کمتری نسبت به سیب‌زمینی‌هایی که مدت طولانی ذخیره شده‌اند، می‌کنند. برش دادن سیب‌زمینی‌ها منجر به از دست دادن اسید آسکوربیک در حضور اکسیژن می‌شود.

برونینگ آنزیمی بیش از حد همراه با از دست دادن ویتامین C، جو معمولی را برای استفاده تجاری غیرعملی می‌کند. بسته‌بندی وکیوم سیب‌زمینی‌های تازه‌برش‌خورده تا 89% از محتوای ویتامین C اصلی را حفظ کرده و رنگ روشن آن حفظ شد. مقایسه با سیب‌زمینی‌های نپخته نشان می‌دهد که تمام روش‌های پخت منجر به از دست دادن قابل توجهی از فلاونوئیدهای کل شدند. جوشاندن، بخارپز کردن و سرخ کردن باعث حفظ ۴–۱۶ میلی‌گرم از مشتقات کورتکتین و ۶–۳۰ میلی‌گرم از مشتقات اسید کافئیک در هر وعده شد؛ در حالی که پختن در مایکروویو باعث از دست دادن بیشتر فلاونوئیدها نسبت به جوشاندن و بخارپز کردن شد.

جوشاندن سیب‌زمینی‌ها در مقادیر مختلفی از آب به نظر نمی‌رسد که بر میزان اسید کلروژنیک که به آب پخت نشت می‌کند، تأثیری داشته باشد. با وجود از دست رفتن‌ها، سیب‌زمینی‌های پخته مقادیر قابل توجهی از فلاونوئیدها را به رژیم غذایی اضافه می‌کنند.

تیرگی پس از پخت (ACD) یک عیب برای برخی از ارقام سیب‌زمینی است که پس از فرآوری (جوشاندن، پختن در فر، سرخ کردن و خشک کردن) در معرض هوا قرار می‌گیرند. این تغییر رنگ شامل اکسیداسیون اسید کلروژنیک آهنی به یک ترکیب فری-دی‌کلروژنیک خاکی-آبی است که به نسبت اسید کلروژنیک به اسید سیتریک بستگی دارد. نوع رقم و مدت زمان ذخیره‌سازی تأثیر بیشتری نسبت به شیوه‌های مدیریت در ایجاد تیرگی پس از پخت (ADC) دارند.

محتوای گلیکوالکالوئید تحت تأثیر برخی از انواع فرآوری قرار می‌گیرد. پوست‌کنی و برش بیشترین تأثیر را در کاهش محتوای گلیکوالکالوئید کل (TGA) در تولید سیب‌زمینی سرخ‌کرده داشتند. با این حال، شستن و بلانچ کردن به طور قابل توجهی نیترات‌ها را کاهش داد.

رقم‌های اوایل فصل معمولاً سطح TGA کمتری دارند، و دو برابر شدن استفاده از کود نیتروژن باعث افزایش 10% در TGA می‌شود. پوست‌کنی و پختن منجر به از دست رفتن بیشتر سولانین، که سمی‌تر از چاکونین است، نسبت به چاکونین می‌شود.

خلاصه

سیب‌زمینی یکی از محبوب‌ترین مواد غذایی جهان است که در حال حاضر در بیش از 160 کشور در سراسر دنیا کشت می‌شود. سیب‌زمینی‌ها به روش‌های مختلفی آماده می‌شوند. به عنوان یک غذای اصلی در رژیم‌های غذایی تعداد فزاینده‌ای از انسان‌ها، تفاوت‌های کوچک در ترکیب غذایی سیب‌زمینی می‌تواند بر سلامت جمعیت‌ها تأثیر بگذارد. سیب‌زمینی یک غذای غنی از مواد مغذی است که بدون افزودن کالری زیاد، مواد مغذی قابل توجهی را تأمین می‌کند. این ماده غذایی نقش مهمی در پیشگیری از سوءتغذیه در مناطق فقیر دارد و در مناطقی که غذا به اندازه کافی موجود است، به سلامت کمک می‌کند.

در جمعیت‌هایی که مصرف سیب‌زمینی بالا است، این محصول می‌تواند سهم مهمی در تأمین ترکیبات فنولی، اسید آسکوربیک، پتاسیم و همچنین سهمی متوسط از فیبر رژیمی (وقتی که پوست سیب‌زمینی خورده شود)، منیزیم، فسفر، و ویتامین‌های گروه B داشته باشد. انتخاب ارقام با محتوای بیشتر آهن و روی می‌تواند مصرف این مواد معدنی مهم را به‌ویژه با توجه به محتوای نسبتاً کم فیتات در سیب‌زمینی‌ها به طور قابل توجهی بهبود بخشد—که از اهمیت ویژه‌ای در مناطقی که انتخاب غذا محدود است، برخوردار است.

این مشارکت‌های غذایی، سیب‌زمینی را به یک ماده غذایی مهم و معمولاً دست‌کم گرفته‌شده در رژیم غذایی بسیاری از جمعیت‌ها در سطح جهانی تبدیل می‌کند و نقش بالقوه آن را در مبارزه با سوءتغذیه در مناطق فقیر تأکید می‌کند. یک وعده غذایی حاوی سیب‌زمینی به احساس سیری کمک می‌کند. خوردن سیب‌زمینی خود به خود منجر به چاقی نمی‌شوند، بلکه این موضوع یک مشکل پیچیده با عوامل مؤثر متعدد است.

اطلاعات منتشر شده در مورد اثرات سلامتی بلندمدت سیب‌زمینی در رژیم‌های غذایی مصرف‌کنندگان در سراسر جهان نسبتاً کم است. مطالعات پراکنده و نسبتاً کوتاه‌مدت، آنتوسیانین‌های سیب‌زمینی، گلیکوالکالوئیدها و لکتین‌ها را به‌عنوان عوامل ضد تومور در توده های سلولی سرطان معرفی کرده‌اند، در حالی که نگرانی‌هایی نیز در مورد مقادیر اندک آکریلامید در نشاسته‌های پخته شده ابراز شده است. برای حفظ حداکثر سلامت قلبی-عروقی، سیب‌زمینی باید با اضافه کردن محدود چربی آماده شود و پوست آن باید برای محتوای فیبر مصرف شود. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد پروتئین سیب‌زمینی، نشاسته‌های مقاوم و نشاسته‌های فسفریله‌شده نیز خواص کاهش کلسترول دارند. فیتوشیمیایی‌ها، به ویژه آنتی‌اکسیدان‌ها، در کاهش التهاب، که عاملی خطرناک برای سرطان، بیماری‌های قلبی-عروقی و دیابت است، نقش دارند. بروز دیابت در سراسر جهان در حال افزایش است. مطالعات بیشتری برای تأیید ارتباط بین فیبر رژیمی سیب‌زمینی و محتوای پلی‌فنولیک در پیشگیری یا درمان دیابت لازم است.

افزایش دانش در مورد ترکیب اجزای فنولی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی ارقام مختلف سیب‌زمینی، به آگاهی بیشتر صنعت غذا و مصرف‌کنندگان در مورد سیب‌زمینی‌ها به عنوان “غذاهای کاربردی” کمک خواهد کرد و احتمالاً می‌تواند شیوه‌های صنعت غذا و عادات مصرف‌کنندگان را در استفاده از ارقام خاص سیب‌زمینی با آنتی‌اکسیدان بالا تغییر دهد. چشم‌اندازهای تحقیقاتی نوظهور نشان می‌دهند که اجزای پلی‌فنولی از عوامل کلیدی موجود در غذاها برای پیشگیری از بیماری‌های مزمن هستند. این تحقیق می‌تواند به توسعه برچسب‌گذاری اطلاعاتی برای مصرف‌کنندگان در مورد محتوای پلی‌فنولی کمک کند. چنین برچسب‌گذاری باعث گرایش مصرف‌کنندگان به خرید ارقام سیب‌زمینی با محتوای پلی‌فنولی بالاتر می‌شود و فرآوری‌کنندگان را به تلاش برای حفظ یا غنی‌سازی این اجزا در محصولات سیب‌زمینی سوق می‌دهد.

وضعیت فیتوشیمیایی بهینه هنوز باید ارزیابی شود، زیرا ترکیب‌های فنولی مختلف در ارقام سیب‌زمینی وجود دارند. با این حال، دانش محدودی در مورد تعاملات هم‌افزایشی یا متضاد این ترکیب‌ها، از جمله با اسید آسکوربیک، در دسترس است. اطلاعات بیشتری در مورد تعاملات مواد مغذی در مخلوط‌های پیچیده‌ای که در ارقام مختلف سیب‌زمینی و غذاهای مصرفی همراه وجود دارند، لازم است، زیرا اثرات این ترکیب‌ها نمی‌توانند به‌طور جداگانه در نظر گرفته شوند. همچنین اطلاعات بیشتری در مورد دسترس‌پذیری زیستی ترکیبات پلی‌فنولی در سیب‌زمینی‌ها نیاز است.

ماشین آلات کشاورزی که برای سیب زمینی استفاده می شوند شامل دستگاههای کاشت سیب‌زمینی، داشت سیب‌زمینی و برداشت سیب‌زمینی هستند.