马铃薯的营养价值与人体健康

王 颖，潘哲超，李先平，白建明，杨琼芬，隋启君

(云南省农业科学院经济作物研究所/云南省马铃薯工程技术研究中心，昆明 650205)

马铃薯的营养价值与人体健康

王 颖，潘哲超，李先平，白建明，杨琼芬，隋启君

(云南省农业科学院经济作物研究所/云南省马铃薯工程技术研究中心，昆明 650205)

综述了马铃薯的营养价值与人体健康关系的研究进展。

马铃薯；营养；膳食指南；主食化

马铃薯是世界第四大粮食作物[1]。栽培马铃薯起源于1万年前的南美洲[2]，在过去的5个世纪里，开始扩展到欧洲、非洲和亚洲。目前，马铃薯在160多个国家广泛种植[2]，人均消费为33kg/年[1]。2010年，美国膳食指南咨询委员会建议减少油炸马铃薯的摄入量，以降低人们日常的脂肪摄入量[3]。在同一份报告里，膳食指南咨询委员会建议增加蔬菜的摄入量，尤其是提供大量膳食纤维、钾、维生素D和钙的蔬菜，而马铃薯中的钾远高于其他蔬菜。本文综述了马铃薯的营养价值及其在人类健康和疾病中的作用的研究进展。

1 马铃薯的营养价值

1.1 能量和大量元素

与其他主食相比，马铃薯一直被认为是高热量食物，其实马铃薯中的热量低于大多数主食(表1)[4]。由焙烤的马铃薯提供的能量约是大米和面食的20%。在被广泛食用的马铃薯食品中，超过一半的能量是由脂肪提供的，实际上除却加工过程中加入的脂肪，马铃薯本身含有的脂肪含量很低，仅为0.1%，而且2/3的为不饱和脂肪酸。此外，马铃薯中的脂质也显著低于大米(0.2%)和面食(0.9%)。与其他三大主食相比，马铃薯中的蛋白质含量最低，在鲜薯中平均含量为1%～1.5%。玉米中的蛋白质含量最高(8.7g/100g)，面粉和大米为别为5.8、2.4 g/100g。然而马铃薯蛋白质的生物价为90～100，与全蛋蛋白质(100)很类似，比黄豆(84)和其他豆科植物(73)高[5]。对于马铃薯是否满足人体对蛋白质的需求这一问题，东欧曾在20世纪90年代展开过激烈辩论。为了解决这一问题，Kon and Klein[6]证实了以马铃薯为基础的饮食可以维持成人体内的氮平衡，但是马铃薯蛋白质促进人体生长发育的能力仍然受到质疑。1981年，Lopez de Romaa[7]在研究以马铃薯为主的饮食对秘鲁儿童重度营养不良的恢复实验表明，含有50%的马铃薯饮食容易被接受，若含有84%的马铃薯饮食持续一段时间则不被接受。马铃薯可以为正在生长的儿童提供50%～75%的人体所需能量、80%的氮素需求，同时可以保持儿童的正常的血清白蛋白浓度。因此，长期食用马铃薯蛋白可以维持营养不良儿童的生长，同时可以维持成年人的体重和体内的氮平衡。

研究表明，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸限制了人体对于混合食物中蛋白质的摄取。因此，马铃薯的氨基酸得分可以通过比较这些氨基酸在马铃薯中的水平来确定(表2)[8]。对于这4种必需氨基酸，马铃薯的含量均超过推荐值，而且与面食、白米和全谷物麦片相比，马铃薯满足了赖氨酸推荐值，然而马铃薯中的含硫氨基酸(甲硫氨酸和蛋氨酸)则比其他主食少。目前，科学家们正在研究高含硫氨基酸含量的马铃薯转基因品种，导入苋菜基因AMA1可以提高35%～60%的总蛋白质和氨基酸含量，此外，这些转基因马铃薯具有较高的产量，马铃薯体内体外的动物实验表明，这类转基因马铃薯是安全的[9]，目前正在印度种植。

马铃薯中的碳水化合物大概占95%，主要有直链淀粉和支链淀粉2种，一般以1∶3的比例出现[2]。支链淀粉的分支结构比直链淀粉具有更高的消化率，煮熟后冷却的土豆比煮熟后的土豆的血糖指数低[10]。

膳食纤维主要是由马铃薯细胞壁提供的，尤其是果皮增厚的细胞壁，煮熟的没有薯皮的马铃薯中含有膳食纤维1.8g/100g[2]，而煮熟的带皮马铃薯中的膳食纤维含量为2.1g/100g。马铃薯的膳食纤维含量高于白米(0.3 g/100g)和全麦食品(1.6 g/100g)，但少于全谷物麦片(7.3g/100g)，因此，马铃薯不能视为高膳食纤维食物，但它是一个重要的来源。通过对个人食物摄入量持续调查数据的分析表明，土豆为低收入女性提供了11%的膳食纤维摄入，蔬菜和面包分别提供23%和12%[11]。而高收入女性倾向多吃水果和蔬菜补充膳食纤维，来自土豆中的膳食纤维摄入量较少。

表1 马铃薯和其他主食的营养成分

表2 马铃薯中氨基酸含量的比较(建议选择IOM氨基酸模式) 单位：mg/g 蛋白质

1.2 矿物质元素和植物化学物质

马铃薯含有丰富的矿物质和植物化学物质。1个煮熟的马铃薯可以提供544mg/100g的钾、27mg/100g的镁[12-13]，占每日推荐膳食中钾摄入量的12%、镁摄入量的7%。马铃薯还提供了75mg/100g的磷，但是不同于其他植物，马铃薯中只有少量的磷以植酸的形式存在，使得马铃薯中锌和铁的生物利用率高于同类高植酸食物(如豆类、小麦和玉米)。马铃薯中的抗坏血酸可以进一步提高铁的生物利用率。根据每日膳食推荐，100g马铃薯可以提供铁和锌需求量的8%和3%，然而，选育高锌、高铁的马铃薯新品种可以解决这一问题[2]。

马铃薯中含有约13mg/100g的抗坏血酸，占每日推荐膳食中抗坏血酸摄入量的14%，但是，不同的马铃薯品种中抗坏血酸的含量差异显著，同时受烹饪方式的影响较大[14]。烤马铃薯和微波加热马铃薯的抗坏血酸含量是煮和炸马铃薯的2倍[14]。马铃薯也是维生素B6的重要来源，100g马铃薯中约含有0.2mg维生素B6，占每日推荐膳食中维生素B6摄入量的15%。美国健康和营养检查调查(NHANES)2003—2006年的数据分析表明，马铃薯为儿童和青少年提供了14%～18%的维生素B6摄入量，欧洲癌症与营养前瞻性调查还发现，马铃薯是维生素B6的主要来源。英国和荷兰的数据表明，马铃薯为他们提供了17%的维生素B6摄入量[15]。

马铃薯也是植物化学物质的重要来源，150g(鲜重)马铃薯总酚的抗氧化能力相当于124.5mg维生素C的抗氧化能力[16]。马铃薯中的酚酸和多酚成分对人类健康也起到重要作用[17]。

2 马铃薯与人类健康

近年来，有关马铃薯与肥胖病、糖尿病有关的报道也在增多。2011年，Mozaffarian等[18]研究发现，体重的变化与薯片、薯条、碳酸饮料和未加工或加工的肉类的摄入量显著相关。Bistrian等[19]指出，马铃薯与体重之间并没有因果关系，薯条、薯片中一半的卡路里来自于外加的脂肪，这更有可能是体重增加的元凶。迄今为止，还没有马铃薯在减肥项目上的实验开展。关于马铃薯消费与2型糖尿病的相关性研究，Halton等[20]发现，在肥胖症妇女人群(BMI 30)，马铃薯替代全谷类食品，患2型糖尿病的风险增加30%，但在非肥胖症妇女人群(BMI<30)，并没有发现马铃薯消费与2型糖尿病的相关性。Liese等[21]发现，摄入较多的能量密集型食物(如油炸马铃薯)，会增加纤溶酶原激活物抑制物和纤维蛋白原的水平，能量密集型食物与患2型糖尿病有关，最后作者指出，避免上述情况发生，应加减少能量密集型食物的摄入，而不是只关注油炸马铃薯。与Halton和Liese相反，Villegas等[22]以上海女性为研究对象发现，与大米相比，食用马铃薯会降低型糖尿病的患病率，这个研究结果可能与美国人与中国人在马铃薯加工过程中添加脂肪的量有关。其他3项研究[23-25]发现，马铃薯消费与2型糖尿病无关联。迄今为止，所有关于马铃薯摄入与糖尿病的研究都集中在一个潜在的正相关关系上。然而，考虑到马铃薯中含有大量的纤维素、多酚和抗氧化剂等有益成分，通过控制脂肪添加的马铃薯与糖尿病、代谢综合征和心血管疾病之间的关联研究是必要的。还有一些研究表明，马铃薯蛋白质、抗性淀粉和磷酸化淀粉有助于降低胆固醇[2]。

3 马铃薯与膳食指导

3.1 食物分组与膳食指导

自1894年，美国农业部都会向公众进行膳食指导。1902年，美国农业部W.O.Atwater指出“在选择食物时要小心，否则会导致饮食片面或严重失衡”[26]。在1917年，美国农业部食品指南将食物分成5类：牛奶和肉类，谷物，蔬菜和水果，脂肪和脂肪食品，糖和含糖食物。1933年，12大食品分组被推荐：牛奶乳制品，瘦肉/家禽/鱼，干成熟豆、豌豆、坚果、鸡蛋、面包、面粉、谷物、绿叶/黄叶蔬菜，土豆/甜土豆、西红柿、柑橘等水果/蔬菜，黄油，其他脂肪和糖。自1943以来，美国农业部发布了4种不同的食品指南：基本七(20世纪40年代)、基本四(20世纪50年代—1970年)、食物金字塔/金字塔(1980—2010年)和我的盘子[28-29]。所有这些食物指南包括牛奶/牛奶产品组，肉/家禽/鱼/鸡蛋/干豆/豌豆/坚果组，面包/谷物/大米/面食组。4个指南的主要区别是脂肪/油/甜食组是否包括蔬菜和水果分类。脂肪/油/甜食组不包括在基本四和我的盘子。食物金字塔/金字塔分离和我的盘子蔬菜和水果分为2组，而前面的2个指南要么将它们组合成1组(基本四)或分为颜色或植物学特性(基本七)。蔬菜在饮食史上一直具有突出地位，因为它们含有高浓度的维生素(特别是维生素C、A)和矿物质(包括电解质)。最近，蔬菜为人体贡献的植物化学物质、膳食纤维和抗性淀粉等有益成分已被确认，大多数国家都已承认蔬菜的重要性。事实上，2大营养学家发表的消费者导向的饮食指导，强调色彩鲜艳的水果、蔬菜在健康饮食中的作用[28-29]。然而，如果通过颜色对蔬菜分组，会消除白色蔬菜，如菜花、大头菜、洋葱、白萝卜、马铃薯等。Oude Griep等[30]通过10年的研究发现，每天摄入25g的白色水果或蔬菜会降低中风风险9%，而深绿色、红色或黄色的蔬菜与降低中风风险无相关性。此外，另一项研究发现，钾的摄入量与中风风险降低有关，每增加1 000mg的钾摄入，中风风险降低11%[31]，而马铃薯是饮食中钾含量重要来源之一[13]。

3.2 膳食指南中马铃薯的定位

马铃薯是钾、镁、膳食纤维、维生素B6的重要来源[3，12]，一直以淀粉类蔬菜或其他类蔬菜的分组存在与蔬菜中[32]。在20世纪，在美国和许多欧洲移民家庭，马铃薯一直是他们的主食，马铃薯为他们提供了充足的能量和营养[33]，一直到现在，马铃薯依然是一些地区的主食，鉴于马铃薯富含膳食纤维、矿物元素和植物化学物质，如何在膳食指南中替代大米、面食，是马铃薯要面临的一个挑战。◇

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(责任编辑 李婷婷)

The Relationship Between Nutritional Value of Potato and Human Health

WANG Ying，PAN Zhe-chao，LI Xian-ping，BAI Jian-ming，YANG Qiong-fen，SUI Qi-jun
(Industrial Crops Research Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences/ Potato Engineering Technology Center of Yunnan Province，Kunming 650205，China)

The paper reviewed research advancements of the relationship between nutritional value of potato and human health.

potato；nutrition；dietary guidance；staple food

国家马铃薯产业技术体系岗位科学家(项目编号：CARS-10-P07)；云南省马铃薯地方品种食味性状与SSR标记的关联分析(项目编号：2015FD061)。

王 颖(1987— )，女，硕士研究生，助理研究员，研究方向：马铃薯栽培及品质。

隋启君(1964— )，男，研究员，研究方向：马铃薯育种。