Składniki antyodżywcze w bulwach

Bulwy ziemniaka, oprócz składników kształtujących wysoką ich jakość (witamin – głównie C, białka, błonnika, lipidów, składników mineralnych – K, Ca, Mg), zawierają także substancje niepożądane w żywieniu człowieka, tzw. substancje antyodżywcze. Jednymi z głównych składników antyodżywczych – mających wpływ na wartość żywieniową bulw ziemniaka są azotany i glikoalkaloidy.

Azotany są naturalnymi składnikami występującymi w bulwach ziemniaka. Ich obecność związana jest z przemianą azotu w aminokwasy i białko. Dopuszczalny poziom azotanów w bulwach wynosi 200 mg/kg świeżej masy bulw. Nadmiar związany jest najczęściej ze stosowaniem wysokich dawek nawożenia mineralnego azotem, co objawia się między innymi szybkim i intensywnym ciemnieniem miąższu bulw, szczególnie po ugotowaniu.
Toksyczność azotanów polega na tym, że mogą one ulegać redukcji do azotynów, zarówno w organizmie ludzkim pod wpływem flory bakteryjnej żołądka, jak i w środkach spożywczych podczas ich produkcji. Azotyny powodują przemianę hemoglobiny w methemoglobinę, czego następstwem jest zmniejszenie zaopatrzenia tkanek w tlen, co jest szczególnie niebezpieczne dla małych dzieci. Azotyny mogą także brać udział w powstawaniu rakotwórczych nitrozoamin. Stwierdzono jednak, że duża zawartość witaminy C w bulwach ziemniaka może niwelować w znacznym stopniu rakotwórcze działanie nitrozoamin, powstających z azotynów. Ziemniaki należą do grupy roślin nie wykazujących dużych predyspozycji do kumulowania azotanów w bulwach. Jak wynika z tabeli nr 1 wszystkie przebadane jadalne odmiany ziemniaka charakteryzowały się genetycznie uwarunkowaną niską (do 100 mg/kg św. masy bulw) lub średnią (od 100 do 200 mg/kg św. masy bulw) skłonnością do kumulowania azotanów w bulwach, ale niewłaściwa agrotechnika czy układ warunków pogodowych w latach uprawy mogą przyczynić się do nadmiernej ich zawartości w bulwach. Podwyższonym poziomem azotanów charakteryzują się częściej bulwy odmian bardzo wczesnych i wczesnych, niż odmian późniejszych. Ponadto obieranie bulw i ich obróbka kulinarna powodują redukcję azotanów od około 50 do 70%.
Z kolei glikoalkaloidy (głównie solanina i czekonina) stanowią jeden z elementów wieloskładnikowego mechanizmu odpornościowego roślin ziemniaka. Zwiększona kumulacja tych związków następuje w wyniku działania czynników stresowych typu uszkodzenia mechaniczne czy działanie światła. Na podstawie badań wykazano, że głównie od właściwości odmiany zależy wielkość syntezy glikoalkaloidów w bulwach i przyrost ten spowodowany uszkodzeniami mechanicznymi czy działaniem światła stanowić może średnio 95%. W praktyce oznacza to, że uszkodzenia mechaniczne i światło, na które narażone są bulwy ziemniaka podczas zbioru, transportu, sortowania i ekspozycji w sklepach mogą podwoić poziom glikoalkaloidów występujących w bulwach w chwili zbioru. Dlatego bardzo ważne jest, aby wszystkie zarejestrowane odmiany miały genetycznie uwarunkowaną niską zawartość tych związków w bulwach (najlepiej poniżej 50 mg/kg świeżej masy bulw). Dopuszczalna zawartość glikoalkaloidów niezależnie od odmiany wynosi do 200 mg/kg świeżej masy bulw, chociaż zawartość tych związków powyżej 100 mg/kg świeżej masy bulw pogarszać może już smak bulw.

Spożycie ziemniaków z nadmierną zawartością glikoalkaloidów może powodować uszkodzenia przewodu pokarmowego i układu nerwowego. Symptomami zatruć są: podrażnienie gardła i błon śluzowych, bóle brzucha, nudności, wymioty czy biegunka. Ilość glikoalkaloidów znacznie zmniejsza się po obraniu bulw, gdyż związki te są zlokalizowane głównie w zewnętrznej warstwie, którą stanowi skórka i miąższ bezpośrednio pod nią (do 3 mm). Gotowanie nie wpływa na zmniejszenie ich zawartości, ponieważ związki te są termostabilne, ulegają rozkładowi dopiero w temperaturze powyżej 250oC. Jak wynika z tabeli nr 2 zarejestrowane jadalne odmiany ziemniaka charakteryzują się w większości genetycznie uwarunkowaną niską i średnią kumulacją glikoalkaloidów w bulwach. Jednak w przypadku odmian wczesnych: Justa i Nora czy odmian z grupy średnio wczesnych: Asterix, Bartek, Finezja, Pirol, Romula, Roxana, Tajfun oraz późnych: Syrena i Medea należy odpowiednio zoptymalizować agrotechnikę ich uprawy, a po zbiorze zabezpieczyć odpowiednie warunki przechowywania bulw, aby zminimalizować działanie czynników stresowych mogących skutkować większą syntezą glikoalkaloidów w bulwach.

Nieprawidłowa agrotechnika uprawy czy przechowywania oraz przygotowania do spożycia mogą przyczynić się do znacznego wzrostu zawartość azotanów czy glikoalkaloidów w bulwach ziemniaka, co zagraża bezpieczeństwu ich spożycia oraz odpowiedniej wartość odżywczej i smakowej. Istnieje również pewna zależność tych związków od warunków pogodowych w okresie wegetacji roślin. Lata zimne, deszczowe i pochmurne sprzyjają zwiększonej kumulacji glikoalkaloidów w bulwach, natomiast w latach suchych i upalnych bulwy kumulują większe ilości zarówno glikoalkaloidów, jak i azotanów. Stąd do uprawy najlepiej wybierać odmiany o niskiej skłonności do kumulowania tych związków, a ponadto monitorować ich zawartość w bulwach.

Tabela 1. Podział jadalnych odmian ziemniaka uprawianych na glebie lekkiej* według skłonności do kumulacji azotanów (NO3) w bulwach.

Wczesność

Skłonność do kumulacji azotanów (NO3) w bulwach

 

niska (poniżej 100 mg/kg świeżej masy bulw)

średnia (od 100 do 200 mg/kg świeżej masy bulw)

wysoka (powyżej 200 mg/kg

 świeżej masy bulw)

Bardzo wczesne, wczesne

Bard, Berber, Fresco, Justa, Krasa, Molli, Augusta, Bellarosa, Bila, Eugenia, Ewelina, Lady Claire, Lady Florina, Latona, Nora, Oman.

Arielle, Denar, Impala, Karatop, Lord, Miłek, Orlik, Velox, Gracja, Korona, Rosalind, Vineta, Vitara.

 

Średnio wczesne

Agnes, Almera, Asterix, Bartek, Benek, Ditta, Elanda, Finezja, Marlen, Meridian, Redstar, Pirol, Promyk, Roxana, Sagitta, Sante, Tajfun, Victoria, Wiarus, Zebra.

Andromeda, Cekin, Ibis, Irga, Romula, Satina, Żagiel.

 

Średnio późne, późne

Jelly, Niagara, Medea, Ursus, Zagłoba.

Roko, Syrena, Zeus.

 

* – nawożenie organiczne: słoma + poplon ścierniskowy (gorczyca biała);

nawożenie mineralne: N – 100 kg/ha, P2O5 – 80 kg/ha, K2O – 120 kg/ha. 

Tabela 2. Podział jadalnych odmian ziemniaka uprawianych na glebie lekkiej* według skłonności do kumulacji glikoalkaloidów w bulwach.

Wczesność

Skłonność do kumulacji glikoalkaloidów w bulwach

 

 

niska (poniżej 50 mg/kg

świeżej masy bulw)

Średnia (od 50 do 100 mg/kg świeżej masy bulw)

wysoka (od 100 do 200 mg/kg

 świeżej masy bulw)

Bardzo wczesne, wczesne

Arielle, Bard, Denar, Fresco, Impala, Karotop, Krasa, Lord, Molli, Ruta, Bila, Gracja, Korona, Lady Florina, Rosalind, Vineta, Vitara.

Berber, Irys, Miłek, Orlik, Augusta, Bellarosa, Etola, Eugenia, Ewelina, Lady Clair, Latona, Oman, Owacja.

Justa, Nora.

Średnio wczesne

Agnes, Almera, Dali, Ditta, Folva, Ibis, Quincy, Sagitta, Sante, Satina, Wiarus, Żagiel.

Ametyst, Andromeda, Benek, Cekin, Courage, Elanda, Irga, Jutrzenka, Marlen, Meridian, Promyk, Redstar, Victoria, Zebra.

Asterix, Bartek, Finezja, Pirol, Romula, Roxana, Tajfun.

Średnio późne, późne

Bryza.

Jelly, Niagara, Roko, Zeus, Ursus, Zagłoba.

Syrena, Medea.

         

* – nawożenie organiczne: słoma + poplon ścierniskowy (gorczyca biała);

nawożenie mineralne: N – 100 kg/ha, P2O5 – 80 kg/ha, K2O – 120 kg/ha.