Cartof

Cartoful (Solanum tuberosum) este o plantă erbacee din familia solanaceelor, cu flori albe sau violete și tulpini subterane terminate cu tuberculi de formă rotundă, ovală sau alungită. Planta este cultivată pentru acești tuberculi care sunt comestibili, bogați în amidon, motiv pentru care sunt folosiți în alimentație, dar și ca furaj.

Cartofii sunt originari din America de Sud, din regiunea Munților Anzi. În perioada precolumbiană, în zonele aflate azi în Chile, Peru, Ecuador și Columbia, se cultivau circa 200 de specii de cartof. După orez, grâu și porumb, cartofii reprezintă a patra sursă de energie alimentară.

Cartofii sunt cultivați în peste 120 de țări și sunt consumați zilnic de peste un miliard de oameni.Supercartoful va scapa omenirea de foamete? , 20 iulie 2011, Revista Magazin, accesat la 30 octombrie 2012 În anul 2007, recolta totală de cartofi a fost de 300 de milioane de tone.

De la cartofi se consumă numai tulpina subterană, lipsită de solanină.

Etimologie În limba română, „cartof” derivă din germanul Kartoffel, cuvânt care derivă prin intermediul limbii italiene din latinescul tuber („umflătură”).

Istorie

Cartoful a fost descoperit în Peru, de către spanioli, cam pe la 1530 și introdus, puțin după aceea, în Spania și în Italia. thumb|150px|left|Portretul lui Parmentier Originar din Chiloè, arhipelag al Pacificului, la sud de Chile, Patata incașilor a fost importată în Spania și în țările din sudul Europei către 1540. Patruzeci de ani mai târziu, amiralul englez Raleigh o introduce în Insulele Britanice și în Țările de Jos. În vremea aceea, cartoful trecea drept toxic pentru om, riscând să-i dea lepra, și nu servea decât la hrănirea vitelor.

Un farmacist al armatelor franceze, prizonier în Germania, îl descoperă la fiecare masă în gamela lui. Întors în Franța, în 1763 „spițerul Armatelor”, Antoine-Augustin Parmentier, se încumetă să facă tot posibilul ca leguma să fie adoptată în Franța, încercând să găsească un leac al foametei. Însă, o violentă opoziție se declanșează și, în anumite provincii, se interzice cultivarea „plantei dăunătoare”. Parmentier a izbutit, totuși, să-i convingă pe Franklin, pe Lavoisier și pe rege, care își împodobește butoniera cu flori de cartofi.Tratamentul bolilor prin legume, fructe și cereale, Jean Valnet, editura Ceres, București 1991, pp. 102.

Planta nu era apreciată în Franța decât pentru calitățile ei ornamentale. În secolul al XVIII-lea, Parmentier s-a străduit s-o introducă în alimentație și nu fără greutăți: primii cartofi aveau un gust acru. Parmentier a perfecționat metodele de semănat și a înmulțit speciile, ceea ce, în cele din urmă, i-a permis să obțină varietăți cunoscute în zilele noastre. Totuși, populația rămânea neîncrezătoare. În 1771, Academia de Medicină din Paris conchide că tuberculul e nedăunător și recomandă folosirea sa.

Pentru a trezi interesul, chibzuit susținut de Ludovic al XVI-lea, Parmentier a recurs la numeroase subterfugii. El a intervenit pentru plantarea de terenuri cu cartofi la periferia Parisului (astăzi cartierele la Porte Maillot și Grenelle) și „a pus să fie păzite în mod ostentativ ziua, ca să îndemne populația să le fure noaptea”.Tratamentul bolilor prin legume, fructe și cereale, Jean Valnet, editura CERES, București 1991, pp. 97.

Descriere

thumb|Morfologia internă și externă a tubercului de cartof (în engl.)

Plantele de cartofi sunt plante erbacee perene care cresc până la aproximativ 60 cm înălțime, în funcție de soi, frunzele murind după înflorire, fructificare și formarea tuberculilor. Are flori albe, roz, roșii, albastre sau violete cu stamine galbene. Cartofii sunt în mare parte polenizați de insecte, cum ar fi bondarii, care transportă polen de la alte plante de cartofi, deși are loc și o cantitate substanțială de autofertilizare. Tuberculii se formează ca răspuns la scăderea duratei zilei, deși această tendință a fost redusă la minimum în soiurile comerciale.

După înflorire, plantele de cartofi produc mici fructe verzi care seamănă cu roșiile verzi cherry, fiecare conținând aproximativ 300 de semințe. Ca toate părțile plantei, cu excepția tuberculilor, fructele conțin alcaloidul toxic solanină și, prin urmare, sunt toxice. Toate soiurile noi de cartofi sunt cultivate din semințe, numite și „sămânță de cartofi adevărată”, „TPS” sau „sămânță botanică” pentru a o deosebi de tuberculii de semințe. Noile soiuri crescute din sămânță pot fi înmulțite vegetativ prin plantarea de tuberculi, bucăți de tuberculi tăiați pentru a include cel puțin unul sau doi ochi sau butași, o practică folosită în sere pentru producerea de tuberculi de semințe sănătoși. Plantele înmulțite din tuberculi sunt clone ale părintelui, în timp ce cele propagate din semințe produc o gamă de soiuri diferite.

Cartofii, atât S. tuberosum, cât și majoritatea rudelor sale sălbatice, sunt auto-incompatibili: nu dau fructe viabile atunci când sunt autopolenizați. Această trăsătură este problematică pentru ameliorarea culturilor, deoarece toate plantele produse sexual trebuie să fie hibrizi. Gena responsabilă pentru această trăsătură, precum și mutațiile care o dezactivează sunt acum cunoscute. Autocompatibilitatea a fost introdusă cu succes atât la cartofii diploizi (inclusiv o linie specială de S. tuberosum) prin CRISPR-Cas9. Plantele care au o genă „Sli” produc polen care este compatibil cu propriul părinte și cu alte plante care au cu gene S similare. Această genă a fost clonată recent de Universitatea Wageningen și Solynta în 2021, ceea ce ar permite o reproducere a cartofilor mai rapidă și mai focalizată.

Hibridizarea diploidă a catofolui este o arie recentă în cercetarea geneticii cartofului care s-a dezvoltat rapid prin constatarea că homozigiditatea și fixarea simultană a alelelor donatoare sunt posibile. Speciile de cartofi sălbatici utile pentru reproducere pot include S. desmissum și S. stoloniferum, printre altele.

Conținut

Cartofii conțin amidon, vitamina C, fibre, proteine și mult potasiu.Prof.dr. Martijn B. Katan (2008:93) Wat is nu gezond? Fabels en feiten over voeding. Uitgeverij Bert Bakker, Amsterdam, a VI-a imprimare.

Biosinteza amidonului Zaharoza este un produs al fotosintezei. Ferreira et al. (2010) au descoperit că genele pentru biosinteza amidonului încep să fie transcrise în același timp cu începerea activității sintetazei zaharozei. Transcripția sintetazei amidonului și zaharozei prezintă un ritm diurn, corelat cu aportul de zaharoză care vine din frunze.

Toxicitate

Cartofii cruzi conțin compuși toxici numiți glicoalcaloizi, dintre care cei mai răspândiți sunt solanina și chaconina. Solanina se găsește în alte plante din aceeași familie, Solanaceae, care include plante cum ar fi mătrăguna (Atropa belladonna), măselarița (Hyoscyamus niger), ciumăfaia (Datura stramonium) și tutunul (Nicotiana tabacum), precum și plantele alimentare vinete și roșii. Acești compuși, care protejează planta de cartofi de prădătorii săi, sunt în general concentrați în frunzele, florile, mugurii și fructele sale (spre deosebire de tuberculi). Într-un rezumat al mai multor studii, conținutul de glicoalcaloizi a fost în ordine de la cel mai mare la cel mai mic: flori, muguri, frunze, coaja de tubercul, rădăcini, fructe, tulpini și miez de tubercul.

Expunerea la lumină, deteriorarea fizică și îmbătrânirea cresc conținutul de glicoalcaloizi din tubercul. Gătitul la temperaturi de peste 170 °C distruge parțial aceste substanțe. Otrăvirea cu glicoalcaloizi poate provoca dureri de cap, diaree, crampe și, în cazuri severe, comă și moarte. Cu toate acestea, otrăvirea de la soiurile de cartofi cultivate este foarte rară. Expunerea la lumină produce înverzire prin sinteză de clorofilă, oferind un indiciu vizual asupra zonelor tuberculului care ar fi devenit mai toxice.

Diferite soiuri de cartofi conțin niveluri diferite de glicoalcaloizi. Concentrația de glicoalcaloizi din S. jamesii (un cartof sălbatic) este suficientă pentru a produce efecte toxice la om. Soiul comercial „Lenape” a fost lansat în 1967, dar a fost retras în 1970, deoarece conținea niveluri ridicate de glicoalcaloizi. De atunci, crescătorii care dezvoltă noi soiuri testează acest lucru și, uneori, trebuie să renunțe la un soi altfel promițător. Crescătorii încearcă să mențină nivelurile de glicoalcaloizi sub 200 mg/kg. Cu toate acestea, atunci când aceste soiuri comerciale se înverzesc, ele se pot apropia în continuare de concentrații de solanină de 1.000 mg/kg. La cartofii normali, analiza a arătat că nivelurile de solanină pot fi de până la 3,5% care este limita maximă a crescătorilor, dar s-au găsit și niveluri de 7–187 mg/kg.Glycoalkaloid and calystegine contents of eight potato cultivars J-Agric-Food-Chem. 2003 May 7; 51(10): 2964–73 În timp ce un tubercul normal de cartof are 12–20 mg/kg conținut de glicoalcaloizi, un tubercul de cartof verde conține 250–280 mg/kg și coaja sa are între 1.500–2.200 mg/kg.

Gust și miros Există aproximativ 140 de compuși chimici găsiți în cartofii cruzi, fierți sau deshidratați care sunt responsabili pentru gustul și mirosul tuberculului. Cei mai importanți sunt 1-octen-3-ol, (E)-2-octenol, (E)-2-octanal și geraniol, precum și 2-izopropil-3-metoxipirazina, care produce nota „pământoasă” în miros si gust. Derivații de pirazină sunt cei care dau aroma specifică cartofilor copți.G. Reineccius (1993). Sourcebook of Flavors. Ed. a 2-a. Auflage. Editura: Springer, ISBN 0-8342-1307-9, S. 362.

Sinonime taxonomice Solanum tuberosum are cel puțin 438 de sinonime taxonomice.

Cultivare thumb|Tulpinile cartofului prezintă, la baza lor, mici rădăcini Există aproximativ 5.000 de soiuri de cartofi în întreaga lume, dintre care 3.000 se găsesc numai în Anzi, în principal în Peru, Bolivia, Ecuador, Chile și Columbia. Peste 100 de soiuri pot fi găsite într-o singură vale și o duzină sau mai multe ar putea fi întreținute de o singură gospodărie agricolă. Soiurile aparțin la opt sau nouă specii, în funcție de școala taxonomică. În afară de cele 5.000 de soiuri cultivate, există aproximativ 200 de specii și subspecii sălbatice, dintre care multe pot fi încrucișate cu soiuri cultivate. Încrucișarea a fost făcută în mod repetat pentru a transfera rezistențele la anumiți dăunători și boli din fondul genetic al speciilor sălbatice în fondul genetic al speciilor de cartofi cultivate. 

miniatura| cartofi „ruginii (Russet)”

Principala specie cultivată la nivel mondial este S. tuberosum (un tetraploid cu 48 de cromozomi), iar soiurile moderne ale acestei specii sunt cele mai cultivate. Există, de asemenea, patru specii diploide (cu 24 de cromozomi): S. stenotom, S. Phureja, S. goniocalyx și S. ajanhuiri. Există două specii triploide (cu 36 de cromozomi): S. chaucha și S. juzepczukii. Există o specie cultivată pentaploidă (cu 60 de cromozomi): S. curtilobum. Există două subspecii majore de S. tuberosum : andigena sau andină; și tuberosum sau chilian. Cartoful andin este adaptat la condițiile de zile scurte predominante în regiunile muntoase ecuatoriale și tropicale de unde a provenit; cu toate acestea, cartoful chilian, originar din Arhipelagul Chiloé, este adaptat condițiilor de zile lungi predominante în regiunea de latitudine mai mare din sudul Chile.

Centrul Internațional pentru Cartofi, cu sediul în Lima, Peru, deține 4.870 de tipuri de germoplasmă de cartofi, dintre care majoritatea sunt soiuri tradiționale de rasă locală. Consorțiul internațional de secvențiere a genomului cartofului a anunțat în 2009 că a realizat un proiect de secvență a genomului cartofului, care conține 12 cromozomi și 860 de milioane de perechi de baze, ceea ce face cartoful o plantă cu un genom de dimensiuni medii.