综述：马铃薯中的糖苷生物碱：探索健康影响、分析技术、存在情况与缓解措施

《Food and Chemical Toxicology》：Glycoalkaloids in potatoes: exploring health effects, analytical techniques, occurrence, mitigation measures

本综述系统探讨马铃薯糖苷生物碱（SGAs）的双重性：其毒性（≥200 mg/kg鲜重可致胃肠道及神经症状）与潜在药用价值。文章详述了α-茄碱（α-solanine）与α-卡茄碱（α-chaconine）的提取分析技术（如HPLC-MS），并从种植、储存到加工全链条提出毒性控制策略，为食品安全与药物开发提供重要参考。

　　

Abstract

糖苷生物碱是马铃薯天然合成的次级代谢产物，当含量超过特定水平时可能产生毒性。作为全球广泛消费的食品，马铃薯中糖苷生物碱的评估与控制至关重要。本文综述了糖苷生物碱对人类健康的毒性影响与潜在益处，评估了多种定量分析方法，探讨了影响其积累的因素，并提出了在整个生产周期中降低毒性的策略，以确保消费者安全。

Introduction

糖苷生物碱是茄科植物（如番茄、茄子、马铃薯）中天然存在的次级代谢产物，具有毒理学特性并在植物防御机制中起关键作用。高剂量（≥200 mg/kg鲜重）摄入可引起恶心、呕吐、腹泻等胃肠道症状，甚至神经毒性。马铃薯作为全球第四大重要作物，其品种超过4500种，因此控制糖苷生物碱含量对公共安全至关重要。近年研究发现，甾体糖苷生物碱（SGAs）在严格控制下可能具有治疗潜力，为医学应用提供了新方向。

Alkaloids

植物代谢产物分为初级代谢物（PMs）和次级代谢物（SMs）。初级代谢物如脂质、碳水化合物和蛋白质，直接参与植物生长和能量代谢。次级代谢物则不直接参与生长过程，但作为防御化合物，在植物对抗病原体和食草动物中发挥重要作用。糖苷生物碱属于次级代谢物中的甾体生物碱类别。

Structure and biosynthesis

糖苷生物碱主要由疏水性苷元（27碳胆甾烷骨架，氮原子嵌入环中）和极性碳水化合物链（通常为三糖）组成。马铃薯中最主要的糖苷生物碱是α-茄碱（α-solanine）和α-卡茄碱（α-chaconine），两者苷元相同但糖链结构不同。其生物合成始于胆固醇，经过羟化、胺化、糖基化等酶促反应形成。

Consumption and legislation of potatoes in EU and Portugal

马铃薯是全球重要粮食作物，欧盟加工马铃薯产业价值约100亿欧元。根据FAO数据，2023年欧洲马铃薯产量约4830万吨。欧盟委员会建议马铃薯中总糖苷生物碱含量不应超过100 mg/kg鲜重，绿皮或发芽部位应去除，以降低中毒风险。葡萄牙人均年消费量约85公斤，国家对马铃薯质量有严格监控标准。

Analytical methods to determine SGAs

准确测定SGAs含量对食品安全至关重要。分析方法主要包括样品制备（提取、纯化）和仪器检测。高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）是目前最常用的定量技术，具有高灵敏度、高选择性。其他方法包括气相色谱-质谱联用（GC-MS）、酶联免疫吸附测定（ELISA）和近红外光谱（NIRS）。样品前处理通常采用酸提取、固相萃取（SPE）净化步骤。

Factors influencing SGAs and techniques for mitigation

影响SGAs积累的因素涵盖从种植到消费的全链条。遗传因素（品种差异）、环境胁迫（光照导致绿皮）、机械损伤、储存条件（温度、湿度）均可显著提高SGAs水平。缓解措施包括：选育低生物碱品种；避光储存；控制温度（4-8°C）；加工过程中去皮（因SGAs富集于表皮）；烹饪（煮沸可部分降解）；以及新兴技术如臭氧处理、紫外线照射和生物防治。

Conclusion and future perspectives

马铃薯作为全球主食，其安全性关乎公共健康。糖苷生物碱的控制需要多管齐下：从品种选育、农业管理到储存加工均需优化。现有分析技术（如HPLC-MS）能有效监控SGAs含量，未来可开发更快速、经济的检测方法。同时，SGAs的双重性（毒性/药用潜力）值得深入研究，探索其在医药领域的可控应用前景。