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生物资源·利用

红薯的营养成分及其潜在生物学活性

  • 刘会青 ,
  • 李凯
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  • 山东省单县杨楼镇便民服务中心,山东单县 274324

刘会青(1978—),女,山东单县人,高级农艺师,从事农业技术推广工作。

Office editor: 周泳利

收稿日期: 2025-06-23

  网络出版日期: 2026-06-12

Nutritional components and potential biological activities of sweet potatoes

  • Liu Huiqing ,
  • Li Kai
Expand
  • Yanglou Town Public Service Center, Shanxian County, Shandong Province, Shanxian 274324, China

Received date: 2025-06-23

  Online published: 2026-06-12

摘要

本文分析了红薯的主要营养成分及其潜在生物学活性,以及其不同品种营养差异。红薯富含多种营养成分,包括维生素A和维生素C等维生素、锌和铁等矿物质、碳水化合物和蛋白质等膳食纤维以及花青素和绿原酸等多酚类化合物。这些营养成分在抗氧化、拮抗细胞病变、血糖调节、心血管保护和免疫支持等方面具有积极的潜在辅助作用。此外,不同红薯品种在营养方面存在一定差异,紫薯富含花青素;黄薯富含β-胡萝卜素,其可在体内转化为维生素A;红心薯中β-胡萝卜素和维生素C含量高;白薯中碳水化合物含量较高。本文为红薯营养开发与应用研究提供参考。

本文引用格式

刘会青 , 李凯 . 红薯的营养成分及其潜在生物学活性[J]. 安徽农学通报, 2026 , 32(11) : 104 -107 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.11.025

Abstract

This paper analyzed the main nutritional components and potential biological activities, as well as the nutritional differences among different varieties of sweet potatoes. Sweet potatoes are rich in a variety of nutritional components, including vitamins such as vitamin A and vitamin C, minerals such as zinc and iron, dietary fiber such as carbohydrates and proteins, as well as polyphenolic compounds such as anthocyanins and chlorogenic acid. These nutritional components exhibit positive potential auxiliary effects in aspects such as antioxidation, antagonizing cellular lesions, blood glucose regulation, cardiovascular protection and immune support. In addition, there are certain differences in nutrition among different sweet potato varieties: purple sweet potatoes are rich in anthocyanins; yellow sweet potatoes are rich in β-carotene, which can be converted into vitamin A in the human body; red-hearted sweet potatoes have high contents of β-carotene and vitamin C; white sweet potatoes have a relatively high carbohydrate content. This paper provides a reference for the research on the nutritional development and application of sweet potatoes.

红薯因其适应性强、产量高和营养价值丰富而被广泛推广[1]。因其高淀粉含量和多种活性成分被用于饲料、食品加工和功能性食品开发等多个领域。红薯品种较多,如徐薯18和南薯88[2]。红薯及其茎叶经过加工后,可以替代部分玉米,用于制作青贮饲料、发酵饲料及配合饲料[3]。其中提取淀粉后的红薯渣也可制作成低成本的饲料。通过镰刀霉菌和酵母菌的液态发酵处理后,其蛋白质含量较原料红薯渣提升66%,是良好的蛋白质饲料[3-4]。胡炜等[5]采用不同配比甘薯块根粉与甘薯茎蔓粉喂养刺参,结果表明,添加20%的红薯块根粉可显著促进刺参的生长发育并提高产量。本文分析了红薯的主要营养成分及其潜在生物学活性、不同品种的营养差异,为薯类营养挖掘和膳食搭配提供参考。

1 红薯的主要营养成分及生物学活性

红薯是一种营养较为丰富的块根类作物,兼具主食和蔬菜的食用特性。其主要营养成分包括维生素、矿物质、膳食纤维和多酚类化合物等。这些营养成分在维护机体健康和预防疾病中具有潜在的作用。

1.1 维生素

1.1.1 营养成分

红薯富含多种维生素,其中维生素C含量较高,每100 g鲜薯中含有20~30 mg的维生素C,维生素B1和维生素B2含量相对较低[6]。不同于水果和蔬菜,红薯中的维生素C具有较强的活性和耐热特性,在加工和储存过程中较易保持其生物学活性。

1.1.2 生物学活性

红薯中的维生素(如β-胡萝卜素和维生素C)可以增强人体的免疫功能。作为维生素A的前体,红薯中的β-胡萝卜素可转化为维生素A,通过调节免疫细胞的增殖和分化来增强细胞免疫。其代谢物视黄酸能够辅助调控胰岛素信号通路并降低胰岛素抵抗水平[7]。补充β-胡萝卜素可显著提高巨噬细胞的吞噬能力,同时增强T细胞的活性[8]。维生素A对维持视力和皮肤健康具有潜在辅助作用,每日摄入一定量维生素A的前体β-胡萝卜素可辅助防止老年黄斑变性发生[9]
维生素C是重要的免疫调节剂,红薯中丰富的维生素C能够促进白细胞的生成,提高白细胞对病原体的吞噬能力。维生素C可减轻氧化应激对免疫细胞的损伤,进而间接增强机体免疫防御能力。每日摄入100~200 mg维生素C可有效降低感冒持续时间。同时维生素C具有抗氧化作用,能够减少心血管系统中自由基引起的损伤,维持血管壁的完整性;摄入富含维生素C的红薯可能在一定程度上降低冠心病的发生率[10]。维生素C还可调节机体免疫功能,并促进铁元素吸收。红薯中的抗氧化成分通过多种途径保护细胞免受损害,其所含的维生素C也能辅助减少肠道的氧化应激水平,从而保护肠黏膜免受损伤。

1.2 矿物质

1.2.1 营养成分

红薯中含有多种人体所需要的矿物质。余华等[6]分析表明,1 kg红薯中含有2.89~3.32 mg的锌,12.06~17.32 mg的铁,6.07~9.46 mg的锰,0.28~0.32 mg的钾,1.74~2.72 mg的铜,256.91~283.39 mg的钠,146.45~238.35 mg的镁。1 kg红薯中还含有346.38~452.19 mg的钙和1.69~2.00 μg的硒元素。

1.2.2 生物学活性

红薯对心血管健康的益处已被广泛研究,主要体现在辅助改善血脂、降低血压以及减少炎症反应等方面[11]。红薯富含钾、镁、铁、铜和锰,这些矿物质对维持血压、骨骼健康和能量代谢至关重要[10]。研究发现,高钾膳食可辅助降低中风发病风险。其抗氧化成分还可抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化,进而预防动脉粥样硬化发生[12]。此外,钾可通过减少钠的吸收和增加钠的排泄,缓解高血压,减少心血管疾病发生。红薯中的钾元素被认为可辅助改善胰岛素敏感性并降低因高血糖引发的心血管风险。每日摄入约2 500 mg钾可降低高血压患者的血压水平[13]

1.3 膳食纤维

1.3.1 营养成分

膳食纤维独特的持油、持水特性以及增容效果和微生物调节功能,使其在疾病预防与治疗方面发挥着重要作用。该生物活性物质被认为是“第七大营养素”[14]。红薯中富含膳食纤维,每100 g鲜薯含2~3 g膳食纤维。

1.3.2 生物学活性

红薯中的膳食纤维有助于促进消化健康,预防便秘,并在一定程度上调节血糖水平[15]。红薯中丰富的膳食纤维能够延缓葡萄糖的吸收并改善胰岛素敏感性。膳食纤维的摄入可降低空腹和餐后血糖水平,同时改善2型糖尿病患者的代谢健康[15]。红薯在调节血糖方面具有一定的作用,主要得益于其低血糖生成指数(GI)和丰富的膳食纤维、抗氧化成分等活性物质。Gummesson等[16]研究表明,低GI饮食可将2型糖尿病患者的糖化血红蛋白(HbA1c)降低0.5%~1.0%。红薯的血糖生成指数低于许多常见主食(如白米饭和面包),特别是经过蒸煮后,其GI进一步降低。这种特性使得红薯成为糖尿病患者和存在血糖波动风险人群的理想选择[15]
红薯中丰富的可溶性膳食纤维能够显著降低血液中的低密度脂蛋白(LDL)胆固醇水平,同时维持高密度脂蛋白(HDL)胆固醇水平。其膳食纤维可改善肠道菌群平衡,辅助预防消化不良和肠炎,还可有效促进肠道益生菌(如双歧杆菌和乳酸菌)的生长、增加肠道益生菌的多样性和抑制有害菌生长,从而进一步增强糖代谢的稳定性和间接增强肠道免疫屏障功能。这种益生元效应能够提高IgA抗体的水平,从而降低感染风险[17]。研究表明,红薯膳食纤维能够显著提高短链脂肪酸(SCFAs)的产量,这些代谢产物能够调节肠道pH,抑制病原菌的生长[18]

1.4 多酚类化合物

1.4.1 营养成分

多酚类化合物是天然存在的酚类物质,亦是植物体内重要的次生代谢产物。目前已发现的结构各异的多酚类物质种类繁多,仅从食用植物中分离得到的就达数百种。诸多具备辅助健康与生理活性作用的多酚类物质在红薯中均有分布,且含量较为丰富。例如,100 g鲜薯中含有30 mg的花青素和20 mg的绿原酸[6-7]

1.4.2 生物学活性

红薯中的多酚类化合物,如类胡萝卜素和花青素,能够有效清除体内的自由基,减少氧化应激对细胞的损害,具有抗氧化、抗炎、抗菌等潜在作用[19]。研究显示,长期摄入富含β-胡萝卜素的食品,能够辅助降低呼吸道与消化道相关病症的发病风险[20]。多酚还能通过调控炎症相关因子(如IL-6和TNF-α),对炎症性肠病(IBD)风险产生一定积极影响。红薯中的绿原酸和其他多酚类化合物能够抑制氧化应激相关的信号通路(如NF-κB信号通路),从而减少炎症[21]
紫薯富含花青素,该物质属于强效天然抗氧化剂。崔建等[22]研究表明,在小鼠模型中,摄入紫薯提取物显著减少了结肠癌的肿瘤体积。Li等[23]研究显示,摄入富含花青素的红薯可显著抑制大肠癌和膀胱癌细胞的增殖。紫薯中的花青素不仅可增强抗氧化能力,还可通过减少胰岛细胞的氧化应激来保护胰岛β细胞功能。动物试验研究表明,花青素提取物能够显著提高胰岛素分泌并降低胰岛素抵抗指数[24]。此外,花青素还可抑制血小板聚集,从而降低血栓形成的风险[25]。Rodriguez等[25]研究表明,补充花青素可显著提高老年小鼠的免疫细胞活性;红薯中的花青素可通过减少肠道的炎症反应,促进益生菌的繁殖,进而改善消化系统健康状态。
红薯中的绿原酸可通过抑制NF-κB和MAPK信号通路降低炎症反应和降低促炎性细胞因子(如TNF-α和IL-6)的水平。此类活性成分还可促进抗炎细胞因子IL-10分泌,进而维持机体免疫平衡、改善心血管功能。同时其具备抗氧化活性,能够减轻氧化型低密度脂蛋白对血管内皮造成的损伤[26]。其还能够通过抑制葡萄糖-6-磷酸酶和糖原磷酸化酶的活性来减少肝糖输出,从而降低血糖水平[15]。此外,绿原酸还能促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的转运,从而提高肌肉细胞对葡萄糖的摄取。
综上,红薯富含维生素、矿物质等营养成分,具有潜在的抗氧化、改善消化系统健康状态等作用。然而,不同品种的营养成分含量存在差异,使得其所体现的潜在生物学活性有所不同。

2 不同品种红薯的营养差异

根据薯肉颜色,红薯品种可分为紫薯、黄薯、白薯和红心薯等,其营养成分存在一定差异。
紫薯因富含花青素而呈现紫色。其膳食纤维与矿物质(如钾、镁、铁)含量丰富,可养护肠道,兼具抗氧化、抗炎、保护心脑血管等潜在生物学活性。其代表品种有济紫薯1号、何广紫薯8号等。
黄薯富含β-胡萝卜素,其可在体内转化为维生素A,对视力健康有益。同时维生素C含量较高,能够增强机体免疫力。其碳水化合物含量适中,适合作为主食。常见的黄薯品种有徐薯18、苏薯8号等。
红心薯中β-胡萝卜素和维生素C含量高,糖分充足,口感甜软,适合蒸烤食用。其膳食纤维含量适中,有助于消化,兼具有增强免疫力、改善皮肤健康等潜在生物学活性。常见的红心薯品种有烟薯25、普薯32等。
白薯是最为常见的红薯之一,因其白心而得名。白薯的碳水化合物,尤其是淀粉,含量高,适合加工成淀粉或粉丝。一般来说白薯膳食纤维含量较低,口感较细腻。白薯的维生素和矿物质含量相对其他薯类品种虽偏低,但仍是重要的能量来源。

3 结语

红薯的食用方式多样,既可简单蒸煮、烘烤,也可加工成淀粉制品、零食、饮料和功能性食品。不同食用方式各有其营养特点和适用场景。随着食品加工技术的进步,其营养价值也将得到更充分地利用。本文综述了红薯的主要营养成分、潜在生物学活性及不同品种营养差异。红薯富含β-胡萝卜素、花青素、膳食纤维及多种维生素和矿物质,具有抗氧化、调节血糖、保护心血管和增强免疫力等潜在作用。不同品种(紫薯、黄薯等)营养存在一定差异,可针对性应用于食品、饲料及功能性产品开发。其低血糖生成指数(GI)特性和高附加值活性成分(如花青素)在医药和健康辅助领域具有较大潜力。未来需进一步研究红薯品种改良和深加工技术,以拓展应用场景。
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