Gladis Zinati, Doctorat1, * et Lavanya Reddivari, Doctorat 2
1Directeur de l'essai des systèmes végétaux, Rodale Institute, 611 Siegfriedale Road, Kutztown, Pennsylvanie 19530 ;
2Professeur adjoint, Sciences de l'alimentation, Purdue University, 745 Agriculture Mall Dr., West Lafayette, IN 47907;
*Auteur correspondant, Courriel : Gladis.Zinati@RodaleInstitute.org
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La pomme de terre se classe au quatrième rang des cultures contribuant à la sécurité alimentaire mondiale, après le blé, le maïs et le riz [1]. Selon FAOSTAT 2019, 388 millions de tonnes de pommes de terre ont été produites dans le monde sur 19 millions d'hectares de terres [2]. Aux États-Unis, la pomme de terre est cultivée sur environ 1 million d'acres pour une valeur de 4.6 milliards de dollars. En Pennsylvanie (PA), les pommes de terre sont produites sur plus de 5,300 18 acres, offrant une valeur marchande de XNUMX millions de dollars par an.
La pomme de terre est une source importante de minéraux tels que le potassium, le phosphore et le magnésium [3] ainsi que des glucides, des protéines et des vitamines B, C et E [4,5]. Les pommes de terre contiennent plusieurs composés phytochimiques tels que les polyphénols, les flavonoïdes, les polyamines et les caroténoïdes, dont il est prouvé qu'ils ont des effets bénéfiques sur la santé humaine.
Les polyphénols, composés organiques naturels présents en grande partie dans les fruits, les légumes, les céréales et les boissons [6], sont devenus un domaine d'intérêt émergent pour les nutritionnistes et les consommateurs au cours des dernières décennies. Ils constituent un grand groupe de composés phytochimiques, connus pour leurs propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et antimicrobiennes. Des recherches ont montré que la consommation régulière d'aliments riches en polyphénols diminue le risque de maladies chroniques telles que les maladies cardiaques, certains cancers, le diabète de type 2 et les maladies neurodégénératives [7].
Bien que les cultivars de pommes de terre à chair blanche et jaune pâle tels que Lehigh soient populaires, des cultivars plus colorés tels que les pommes de terre à chair violette et rouge deviennent populaires parmi les consommateurs.
La biosynthèse et l'accumulation de composés phénoliques dans les pommes de terre et d'autres tissus végétaux se produisent naturellement pour protéger les plantes contre les meurtrissures mécaniques et les blessures causées par les prédateurs [8] et peuvent varier selon les cultivars [9], les conditions de croissance et l'apport en nutriments [10]. Par exemple. une plus faible disponibilité d'azote pour la pomme de terre peut entraîner une teneur accrue en composés phénoliques, améliorant la résistance de la plante aux ravageurs et aux maladies [11]. Moschella et al. [12] ont suggéré que la plus grande accumulation de composés phénoliques dans les plantes cultivées biologiquement pourrait être due à une « pression pathogène » plus forte.
Les propriétés liées à la santé des pommes de terre stimulent la recherche de cultivars de pomme de terre et de stratégies culturales pouvant augmenter la teneur en composés phénoliques.
Dans cet article, nous rapportons les polyphénols totaux (TP) dans les cultivars de pomme de terre Lehigh et Purple Majesty cultivés dans le cadre de l'essai sur les systèmes de légumes (VST) à Rodale Institute, PA, sous des systèmes de culture biologiques (ORG) et conventionnels (CNV) avec deux pratiques de gestion en 2019 et 2020. Le cultivar de pomme de terre Lehigh a une couleur de peau beige et une chair de couleur pâle à jaune, tandis que le cultivar de pomme de terre Purple Majesty a une peau et une chair violettes. Les pratiques de gestion comprenaient a) un labour au ciseau appelé labour réduit (RT) et b) un labour à versoir recouvert d'un paillis de plastique noir appelé labour intensif (BP).
À la récolte, des cultivars de pomme de terre ont été échantillonnés pour chaque traitement et évalués pour le rendement et la qualité des éléments nutritifs. Des échantillons de pommes de terre lyophilisées moulues ont été évalués pour le TP au laboratoire du Dr Reddivari, Université Purdue. La concentration en polyphénols totaux a été déterminée en utilisant la méthode colorimétrique modifiée de Folin-Ciocalteu [13]. Les phénols totaux ont été évalués dans tous les tubercules et exprimés en mg équivalents d'acide gallique/g de poids sec (mg GAE/g de DW).
Nos résultats ont montré que les PT n'ont pas changé avec des pratiques de gestion (BP ou RT) en moyenne de 3.2 mg GAE/g DW en 2019 et 2.4 mg GAE/g DW en 2020. Cependant, les cultivars de pomme de terre différaient dans la concentration de TP (Figure 1). Les concentrations totales de phénol étaient 2 à 3 fois plus élevées à Purple Majesty qu'à Lehigh en 2020 et 2019, respectivement. Ces résultats corroborent avec Lewis et al [9] qui ont documenté que les composés phénoliques peuvent être 3 à 4 fois plus importants dans les cultivars de pomme de terre à chair violette ou rouge par rapport aux cultivars à chair blanche.
De plus, des variations d'une année à l'autre des PT n'ont été observées que dans Purple Majesty, avec une moyenne de 2.5 mg GAE/g en 2020 et de 3.2 mg GAE/g en 2019. Nos résultats sont également en accord avec ceux de Brazinskiene et al. [14] qui ont montré que les composés phénoliques dans les tubercules de pomme de terre varient considérablement d'une année à l'autre et selon les cultivars.
La concentration totale de phénol dans les cultivars de pomme de terre testés n'a pas varié selon les systèmes de culture en 2019, avec une moyenne de 1.7 mg GAE/g DW à Lehigh et de 4.9 mg GAE/g DW à Purple Majesty.
Cependant, en 2020, les concentrations totales de phénol étaient significativement plus élevées dans le cultivar Purple Majesty cultivé dans le système biologique que dans le système conventionnel (Figure 2) et aucune différence significative dans les PT n'a été observée à Lehigh entre les systèmes biologiques et conventionnels.
Contrairement à Brazinskiene et al. [14], qui ont trouvé que le système de culture n'avait pas d'effet significatif sur les acides phénoliques, nos résultats ont montré que certains cultivars de pomme de terre peuvent être plus sensibles que d'autres et peuvent varier en concentration de PT avec les systèmes de culture comme dans le cas de Purple Majesty.
En résumé, nos données sur deux ans ont montré que les phénols totaux variaient dans les cultivars de pomme de terre. Le cultivar de pomme de terre Lehigh, à chair jaune pâle, avait une concentration totale de phénol inférieur à celle de Purple Majesty (cultivar à chair de couleur pourpre). Le travail du sol n'a pas eu d'impact significatif sur la concentration en PT des cultivars de pomme de terre. Purple Majesty présentait une plus grande teneur en polyphénols dans le système biologique par rapport au système conventionnel au cours d'une année d'expérimentation sur deux, tandis que les PT de la pomme de terre Lehigh n'étaient pas affectées par le système de culture. Nos résultats corroborent ceux d'autres chercheurs qui ont documenté que les cultivars de pomme de terre à chair violette ont plus de polyphénols que les cultivars à chair blanche [9], qui varient selon les systèmes d'exploitation [10] et l'année [14].
Les producteurs de pommes de terre de Pennsylvanie et d'autres régions peuvent bénéficier économiquement en investissant dans la culture de cultivars de pommes de terre à chair colorée riches en polyphénols, en plus des cultivars blancs et jaune pâle couramment produits. De même, les consommateurs peuvent améliorer leurs bienfaits pour la santé en consommant des pommes de terre riches en polyphénols, telles que Purple Majesty.
Bibliographie
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