Studien über essentielle Aminosäuren In Kartoffeln

Zusammenfassung

Die Ergebnisse der Arbeit werden noch einmal zusammengefaßt:

• 1. Bilanzversuche an Erwachsenen haben bereits im letzten Viertel des vorigen Jahrhunderts erkennen lassen, daß das Eiweiß der Kartoffel wertvoll ist. Diese Befunde wurden dann bis in die neuere Zeit immer wieder bestätigt.

• 2. Diese Ergebnisse stehen in Übereinstimmung mit neueren deutschen Untersuchungen, die eine hohe Biologische Eiweißwertigkeit von 80 bzw. 82 ergaben.

• 3. An rd. 260 Kartoffelproben aus Sorten-, Standort- und Düngungsversuchen der Jahre 1951–1958, die hinsichtlich ihrer auf mikrobiologischem Wege ermittelten essentiellen Aminosäuren (EAS) — und der Biologischen Eiweißwertigkeit (EAS-Index nachB. L. Oser) — (aber auch auf andere N-Bestandteile, Stärke und Ascorbinsäure) von uns untersucht worden waren, ergab sich folgendes:

  • a. Der Trockensubstanzgehalt der Kartoffeln liegt im Mittel bei 22,2 % bei einer Standardabweichung (Streuung) von σ=±2,39. Die Werte für Rohprotein- und Reineiweißgehalt (bezogen auf Frischsubstanz) betragen rd. 2 % bzw. 1,25 % (σ=±0,29 bzw. ±0,19). Der Relative Eiweißgehalt (Eiweiß-N in % des Gesamt-N) liegt bei 64 %, der Nitrat-N-Mittelwert bei 1,59 mg in 100 g Frischsubstanz mit relativ starker Streuung (σ=±0,76).

  • b. Der Gehalt an Ascorbinsäure streut bei einem Mittelwert von 14,7 mg Ascorbinsäure in 100 g Frischsubstanz, in Abhängigkeit von Sorte, Standort, Düngung, insbesondere aber von der Lagerung, ziemlich stark (σ=±5,88); gering ist die Streuung bei der Stärke (σ=±2,23). Stärke weist einen Mittelwert von 14,1 % auf.

  • c. Auch bei Mittelbildung für die 10 EAS und die EAS-Indices der Kartoffel (8 und 10 EAS) errechneten wir die Standardabweichung. Für den EAS-Index (10 EAS) und für die EAS Threonin nahmen wir auch eine graphische Auswertung der Häufigkeitsverteilung vor.

    Bei einem Mittelwert des EAS-Index von 75 ergab sich in den Grenzen einer einfachen Standardabweichung (σ), in denen nach der Gauß'schen Fehlertheorie 68,27 % aller Fälle liegen, ein Wert für σ von ±6,96. Die Biologische Eiweißwertigkeit schwankt somit zwischen 68 und 82 order im Bereich der doppelten Standardabweichung (2 σ), in dem 95,45 % der Beobachtungen liegen, zwischen 61,08 und 88,92.

  • d. Die 1957 als, „FAO-Nutritional Studies, No. 16” herausgegebene Schrift „Protein-Requirements” gibt für die an erwachsenen Menschen ermittelte Biologische Eiweißwertigkeit der Kartoffel Werte an, die 60, 71, 79 und 80 betragen. Sie liefern eine gute Übereinstimmung mit unseren EAS-Indices nachB. L. Oser.

  • e. Aus unserem Untersuchungsmaterial, das u.a. auch solches aus N-Düngungsversuchen einschließt, läßt sich folgern, daß dann in Ausnahmefällen als Folge einseitiger Kartoffelkost Eiweißmangelschäden möglich sind, wenn zu wenig Kartoffeln gegessen werden (Rohproteingehalt der Kartoffel nur um 2%!) oder wenninfolge N-Mangels oder N-Überdüngung ein „unharmonisches” Verhältnis der Pflanzennährstoffe zu einer Unterwertigkeit des Kartoffeleiweiß (Biologische Eiweißwertigkeit nur um 50!) führt. Dadurch wird der Wert einer physiologische ausgewogenen Düngung zu Kartoffeln unterstrichen.

Summary

The results may be summarized as follows:

• 1. Balance studies on adults have been carried out since the end of the 19th century. They have shown the good biological value of potato-protein. These results have been confirmed since again and again.

• 2. These findings agree with some new German investigations, showing a biological value of 80 respectively 82.

• 3. Rather a big material (about 260 German potato samples) derived from different trials (concerning variety, environment, fertilizer) in 1951–1958 has been examined as regard the essential amino acids (EAA) and the EAA-Index (B. L. Oser), the latter looked upon as a reliable standard of biological value. We followed the microbiological method.

  Beside this some N-constituents, starch and ascorbic acid have been determined. The results are given below:

• a. Drymatter of potatoes =22,2 % (standard deviation σ=±2,39).

  Crude protein (total N × 6,25) and protein (precipitated N×6,25) in fresh matter = about 2 % respectively 1,25 % (σ=±0,29 resp. ±0,19).

  The relative protein content (Protein-N in % of total N)=64 %.

  Nitrate-N=1,59 mg in 100 g fresh matter (standard deviation rather wide; σ=±0,76).

• b. The same is true for ascorbid acid (σ=±5,88), depending on variety, environment, fertilizer, especially on storage. The content is 14,7 mg in 100 g fresh matter. Starch =14,1 % (σ=±2,23).

• c. Standard-deviation of means (10 EAA and EAA-Indices of potatoes) have been calculated. The normal distribution of values, found in determinations, is shown in graphics.

  The mean of EAA-Indices of 258 German potatoes (biological value) is 75, the standard deviation σ±6,96, i.e. — according to the theoretical distribution (Gauß) —68,27 % of all cases. The biological value of these German potatoes ranges within the double standard deviation between 61,08 and 88,92.

• d. In “Protein Requirements” („FAO-Nutritional Studies, No. 16, 1957”) there are given some figures (60, 71, 79, 80) showing a good biological value of potatoes, determined in experiments with human adults. These figures are closely related to those found in our own investigations, using the EAA-Index ofB. L. Oser as a standard.

• e. Furthermore we may draw from our experiments with potatoes, especially from N-fertilizer-trials, that in some exceptional cases protein deficiency may occur as a result of a diet strongly restricted to potatoes as the only source of protein. This may be true, when the protein quality is low and the amounts of potatoes supplied is unsufficient (protein content of potatoes only about 2 %!). Low biological value of potatoprotein may be caused sometimes by N-deficiency or N-surplus in plant-nutrition, leading to an „unbalanced” relation of plant nutrients, and to a biological value of only about 50. This statement may give rise to the recommendation to take special care for a well balanced nutrition of the potato plant.

Résumé

Voici les résultats essentiels de ce travail:

1^o) Des études de bilan azoté faites sur des adultes ont déjà montré dans le dernier quart du siècle précédent que les protides de la pomme de terre ont une grande valeur. Ces faits ont depuis été maintes fois confirmés.

2^o) Ces faits sont en bon accord avec de nouvelles recherches Allemandes, qui ont montré une valeur biologique des protéines égale à 80 ou 82.

3^o) 260 échantillons de pommes de terre, provenant des essais de variétés, de fumure, et de localités, des années 1951–1958, ont été étudiés par nous au point de vue de leur teneur en aminoacides essentiels dosés microbiologiquement (établissement de la valeur biologique des protides d'après l'indice d'aminoacides essentiels selonB. L. Oser); (l'amidon, d'autres constituants azotés, l'acide ascorbique, ont aussi été dosés). Voici nos observations:

a) La teneur en matière sèche des pommes de terre a pour moyenne 22,2 %, avec une déviation standard (dispersion) de σ=±2,39. Les taux de protides totaux et de protéines vraies, rapportés à la substance fraîche, ont pour valeur respectivement 2 % et 1,25 % σ=±0,29 et ±0,19). Le taux relatif de protéines (Azote des protéines rapporté à l'azote total) s'élève à 64 %; le taux moyen de nitrate s'élève à 1,59 mg. pour 100 g. de substance fraîche, avec une dispersion relativement forte (σ=±0,76).

b) Le taux d'acide ascorbique a pour moyenne 14,7 mg. pour 100 g. de matière fraîche; il dépend de la variété, de la localité, de la fumure, et beaucoup de stockage (σ=±5,88).

L'amidon a un taux moyen de 14,1 %, avec une dispersion assez faible, (σ=2,23).

c) La déviation standard a également été calculée pour les valeurs moyennes des 10 aminoacides essentiels, et pour les indices d'aminoacides essentiels (8 ou 10 aminoacides).

L'indice des 10 aminoacides essentiels, le taux de thréonine, ont été représentés par la courbe de fréquence des valeurs obtenues. La valeur moyenne de l'indice d'aminoacides essentiels étant de 75, la déviation standard simple déduite de la théorie de probabilité de Gauss, à l'intérieur de laquelle se trouve 68,27 % de tous les cas, s'élève à σ ± 6,96. La valeur biologique varie ainsi entre 68 et 82; si l'on tient compte du double de la dispersion (2 σ), qui recouvre 95,45 % des observations, la valeur biologique varie entre 61,08 et 88,92.

d) La publication de la F.A.O. „Etudes sur la nutrition n^o 16”, intitulée „Besoins en protéines” donne pour la valeur biologique de la pomme de terre déterminée chez l'adulte, les chiffres de 60, 71, 79 et 80; ces chiffres sont en bon accord avec les indices d'aminoacides calculés par nous selonB. L. Oser.

e) Nos résultats — qui comprennent des essais de fumures — permettent de conclure qu'exceptionnellement, dans le cas d'une nourriture exclusivement constituée de pommes de terre, des carences en protéines peuvent apparaître, si la consommation de pomme de terre est trop faible (taux de protides brut de 2 %), ou bien si, par manque d'azote, ou par fumure azotée exagérée, un déséquilibre des éléments nutritifs de la plante a pour effet de réduire la valeur biologique des protides (valeur biologique des protides tombant à 50!). Nous pouvons ainsi souligner l'importance d'une fumure physiologiquement équilibrée.