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Nutritional characteristics and application prospects of colored potatoes

  • Wang Haiyan ,
  • Wang Lichun ,
  • Tian Guokui ,
  • Li Fengyun ,
  • Pan Yang ,
  • Pang Ze ,
  • Hao Zhiyong
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  • Keshan Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Potato Biology and Genetics Key Laboratory of Ministry of Agriculture of Agriculture and Rural Affairs, Heilongjiang Potato Germplasm Resources and Genetic Improvement Engineering Technology Center, Qiqihar 161005, China

Received date: 2025-03-30

  Online published: 2026-01-22

Abstract

This article reviewed the nutritional characteristics and application prospects of colored potatoes, analyzes the key areas that need to be focused on, and proposed corresponding strategies. Related in vitro and animal model studies have shown that colored potatoes have potential value in regulating blood lipids and antioxidation. They were widely applied in agricultural cultivation and scientific research, food processing, and ornamental agriculture. However, the current industrial development required focused attention on key aspects including variety breeding, market awareness, cultivation techniques, and pest and disease control. Based on this, the following strategies were proposed: the enhancement of variety breeding and genetic mechanism research, along with the improvement of the variety regulation system; the promotion of market awareness and competitiveness through multi-channel publicity and brand building; and the adoption of green and efficient cultivation techniques, coupled with the establishment of a monitoring, early warning, and integrated prevention and control system for pests and diseases. This study provides a reference for the rational utilization and sustainable development of the colored potato industry.

Cite this article

Wang Haiyan , Wang Lichun , Tian Guokui , Li Fengyun , Pan Yang , Pang Ze , Hao Zhiyong . Nutritional characteristics and application prospects of colored potatoes[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(2) : 110 -113 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.02.027

马铃薯富含多种营养成分,如蛋白质、矿物质、多种维生素、碳水化合物和人体必需的8种氨基酸等[1]。常规马铃薯多为黄肉或白肉,随着农业发展和研究的深入,彩色马铃薯(以下简称彩薯)逐渐进入大众视野。其是一类具有独特遗传特性的马铃薯品种,除了具有普通马铃薯的营养物质外,还具有较高的花青素含量,是普通黄肉或白肉马铃薯品种的2~3倍。花青素在食品、医药以及化妆品等多个领域均具有广阔的开发应用前景[2]。相关学者开展了彩薯新品种培育、配套栽培措施、遗传多样性和颜色调控相关基因筛选等方面的研究。本文系统阐述了彩薯的营养特性、应用前景,同时针对其应用过程中需重点关注的环节提出应对策略,以期为彩薯产业的发展提供参考。

1 彩薯潜在营养价值

彩薯中富含的花青素等活性成分,具有较好的抗氧化活性和清除自由基的能力,在抗击糖尿病、预防心血管疾病等方面可能具有一定辅助作用。张娜娜[3]研究发现,紫色马铃薯的抗氧化能力优于红色马铃薯。马铃薯中花青素的含量越高,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除效果越好,抗氧化能力越强[4]。方芳[5]采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法考察紫色马铃薯花色苷提取物对2种雄激素非依赖性前列腺癌细胞生长的作用,结果表明,25~100 μg/mL花色苷可抑制体外培养前列腺癌细胞的增殖,并诱导其凋亡。陈建杨[6]利用MTT法分析了彩薯花色苷提取物对体外培养的胃癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌和肝癌等细胞的影响,发现其对相关癌细胞具有明显的抑制增殖效果。王亚云[7]研究表明,花色苷给药剂量25 mg/kg时,对小鼠2型糖尿病的改善效果最好。罗阳[8]提取彩薯中的花青素,对患有动脉粥样硬化的大鼠进行给药治疗6周后,可明显改善血清中脂质水平和炎症因子水平,主动脉内膜和肝脏组织情况有所好转。
彩薯具有相对于普通黄肉或白肉马铃薯更高的维生素C含量。维生素C可参与机体复杂的代谢过程,促进人体生长、增强抵抗力,是维持人体健康和免疫系统正常功能必需的营养成分之一[9]。其可减少黑色素产生,对动脉粥样硬化具有较好的预防效果,还能参与胶原蛋白的合成,治疗坏血病[10]。同时,维生素C能使人体产生更多的抗体,增强白细胞的吞噬能力,进而提高机体免疫功能[11]。人体缺少维生素C合成的关键酶(古洛内酯氧化酶),可通过食用马铃薯等维生素C含量丰富的食物来补充[12]
紫色、黑色马铃薯的花青素含量较高,后者可捕获并清除自由基,防止形成过氧化物,从而维持人体健康。吴金滢等[13]研究认为,原花青素可改善皮肤状态,具有一定淡化皱纹的作用;同时能延缓大脑衰老,提升记忆力。花青素天然、安全无害,具有抗衰老作用,在口红、眼影和腮红等化妆品中应用广泛[14]。郅琦[15]研究认为,花青素可改善紫外线B照射诱导的小鼠皮肤表皮增厚,真皮胶原纤维排列疏松紊乱的现象,还可以提高皮肤的含水量及抗氧化能力,抑制炎症因子的表达。陆彩鹏[16]研究表明,D-半乳糖衰老的小鼠活动减少,皮毛的光泽度下降,同时伴随着掉毛现象,使用花青素药剂后,这些症状得到改善,小鼠体内超氧化物歧化酶(SOD)活性提高,丙二醛(MDA)含量减少,脑组织单胺氧化酶(MAO)活性降低,延缓了脑组织衰老。彩薯作为极具潜力的功能性食品,有望为消费者提供更丰富的健康选择,也为食品和医药领域的研究开辟了新方向。

2 应用前景

2.1 在农业种植及科研领域的应用

彩薯外观鲜艳,富含花青素等营养成分,其种植收益高于普通马铃薯。余娟娟等[17]通过引种试验表明,闽彩薯3号、黑金刚虽然产量略低,但市场销售价格较普通马铃薯高0.6元/kg,净利润分别为1 304.4元/667 m2、1 289.8元/667 m2,明显高于普通马铃薯。随着马铃薯市场的多元化发展,对于彩薯新品种培育和遗传规律的研究越来越多。颉瑞霞等[18]利用SSR分子标记技术将30份彩薯划分为3类,筛选出5份核心种质资源,为彩薯新品种的选育和改良提供亲本来源。张霞[19]利用BSA与SSR标记2种方法,针对四倍体彩薯筛选出3个与花青素含量相关的SSR标记。岳东等[20]利用SSR分子标记技术筛选出特异性引物C42,并建立了能识别出品种的SSR指纹图谱。有关彩薯遗传多样性、亲缘关系及性状遗传规律等方面的深入研究,将进一步推动彩薯新品种选育进程,进而丰富种质资源。

2.2 在食品加工业的应用

马铃薯可制成馒头、面条和饼类等主食食品,还能制成薯条、薯片和饼干等休闲食品[21]。随着相关加工业的发展,马铃薯特色产品相继出现,如彩色马铃薯饮料[22]、彩色马铃薯酒类[23]、低升糖指数(GI)马铃薯面包[24]等。

2.3 在观赏农业的应用

彩薯色泽鲜艳,能营造出具有视觉冲击力的景观;且对土壤和气候条件适应性广,易于栽培和管理;观赏周期较长。在观赏农业应用中,游客可在欣赏彩薯景观的同时了解其食用价值和烹饪方法,促使公众更加了解彩薯的益处,促进相关产业进一步发展[25]

3 需重点关注的环节

3.1 品种选育

彩薯种质资源有限,在一定程度上限制了其新品种培育的进程[26]。目前,彩薯品种更新换代的速度较慢,暂无法满足市场对彩薯品种的多样化需求。

3.2 市场认知与推广

部分消费者对彩薯的认知不足。一方面,针对彩薯进行广告宣传、产品展示、品尝活动等市场推广的活动成本较高,导致其推广及销售渠道有限[27]。另一方面,彩薯品牌建设较薄弱,暂缺乏消费者信任和认可的品牌[28]

3.3 种植技术与病虫害防治

彩薯种植要求土层深厚、肥沃疏松、排水良好的砂壤土或壤土,土壤适宜pH在5.0~5.5,生长适宜温度在16~18 ℃,在不同的生长阶段对温度、光照和水分等条件的要求有所不同[29]。栽培管理方面,彩薯需精细的管理和技术支持。实际生产中,需注重晚疫病、早疫病和蚜虫等马铃薯常见病害的防治,其中晚疫病在高温高湿的环境下极易发生,严重时可能导致绝收;蚜虫通常吸食汁液、传播病毒,影响产量和品质[30]

4 应对策略

4.1 加强品种选育与监管

加大科研投入,建立健全品种审定和监督体系,加强对彩薯品种的管理。严格遵循品种审定标准,确保品种的质量和特性符合要求[31]。深入解析彩薯花青素合成的分子机制,明确关键基因的功能和调控网络,为精准育种提供坚实的理论基础。同时,加强与相关科研院所的合作与交流,引进具有优良性状的彩薯品种,并进行本土化适应性试验和推广。以进一步丰富彩薯优良种质资源。

4.2 强化市场推广与品牌建设

通过多种渠道进行宣传推广,以提高消费者对彩薯的认知度。利用电视、广播、报纸、网络等媒体,宣传彩薯的营养价值、烹饪方法等知识[32]。加强彩薯的品牌建设,打造具有地域特色和市场竞争力的品牌[33]。通过广告投放、公关活动等方式提升品牌的影响力以及市场占有率。利用电商平台等销售渠道,进一步拓宽彩薯的销售渠道。

4.3 提升种植技术与病虫害防控水平

加强对彩薯种植户的技术培训,提高其种植技术水平。研发适合彩薯的绿色防控技术,如物理防治、生物防治等,以保障食品安全[34]。利用天敌昆虫防治常见病虫害;推广应用先进的种植技术和设备,如滴灌、喷灌等,以提高种植效率和质量[35]。建立彩薯病虫害监测预警系统,及时掌握病虫害的发生动态并及时防治[36]

5 结语及展望

加大彩薯应用潜力的挖掘力度,促进彩薯产业的全面发展,已成为马铃薯科研领域的重要研究方向。产业链完善对于彩薯产业的可持续发展至关重要。种植环节应进一步推广绿色、高效的种植技术[37]。加工环节加强对彩薯加工技术和设备的研发投入,开发更多高附加值的加工产品。加强彩色马铃薯产业上下游企业之间的合作与协同发展,形成完整的产业链条[38]。通过建立产业联盟或合作组织,加强信息共享、技术交流和市场合作等措施共同推动彩薯产业的可持续发展。
值得注意的是,本文提到的彩色马铃薯健康价值多基于体外或动物模型,其结论不能等同于对人体功效。其作为食品,富含花青素等营养成分,在辅助糖尿病管理、预防心血管疾病、提高免疫力以及抗氧化等方面可能具有潜在价值,本文对其应用方向、需重点关注的环节及应对策略进行了总结分析。其在农业种植、食品加工和观赏农业等方面应用较多,实际应用过程中,需重点关注品种选育、市场推广及病虫害防治等环节,基于此,提出加强品种选育与监管、强化市场推广与品牌建设、提升种植技术与病虫害防控水平等应用对策。今后彩薯的科研方向需加强其遗传特性的研究,以实现对品种的改良;创立具有影响力的彩薯品牌,大力拓展市场;完善彩薯的产业链,提升种植及加工环节技术水平,加强企业间合作。本文为彩薯产业的可持续发展提供参考。
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