Wirtualny atlas roślin: Ziemniak / Solanum tuberosum

Psianka ziemniak, ziemniak (Solanum tuberosum L.) – gatunek rośliny należący do rodziny psiankowatych. Nazwa „ziemniak” odnosi się tak do całej rośliny, jak i do jej jadalnych, bogatych w skrobię bulw pędowych, z powodu których ten gatunek uprawia się na skalę masową. Roślina wywodzi się z Ameryki Południowej, gdzie zaczęto ją uprawiać już tysiące lat temu. Ziemniak został przywieziony do Europy w końcu XVI wieku, a w ciągu następnych stuleci stał się jednym z podstawowych składników jadłospisu na całym świecie. W 2009 był czwartą pod względem wielkości produkcji rośliną uprawną (po kukurydzy, ryżu i pszenicy).

Pokrój pędy nadziemne tworzą tzw. krzak o zmiennym pokroju i ulistnieniu. Tworzy go 4–8 łodyg pionowo wzniesionych (krzak wyprostowany) lub w dole odgiętych (krzak rozesłany). Pędy silnie ulistnione tworzą tzw. krzak liściowy, a słabo ulistnione – łodygowy. Pędy osiągają zazwyczaj od 30 do 80 cm wysokości, są nagie lub rzadko owłosione przylegającymi, pojedynczymi lub gruczołowatymi włoskami. Łodyga gruba, mięsista, na przekroju okrągła lub kanciasta (trójkątna lub czworokątna). Zielona lub u odmian zabarwiona antocyjanami na czerwono, fioletowo lub kolor brunatny. W części podziemnej z kątów wcześnie zamierających liści wyrastają rozgałęziające się kłącza (stolony) z podziemnymi bulwami. Kłącza są długie, cienkie i rozgałęzione. Powstające na nich bulwy są także zmodyfikowanymi łodygami – mają typowy dla niej układ tkanek, a na powierzchni spiralnie (jak na łodydze nadziemnej) rozwinięte blizny liściowe (tzw. brwi) i powstające w ich kątach pąki (główny i dwa boczne). Pąki wraz z blizną liściową tworzą tzw. oczko. Bulwy mają różną barwę, osiągają zazwyczaj średnicę 3–10 cm. Liście skrętoległe, wyrastają spiralnie lewoskrętnie. Blaszka jest nieparzysto-pierzasto-sieczna. Większe odcinki to okrągłojajowate listki, przy czym listek szczytowy różni się wielkością i kształtem od bocznych. Między listkami występują mniejsze listeczki. Na jednym liściu złożonym znajduje się 6–8 par listków i listeczków. U nasady ogonków o długości 2,5–5 cm znajdują się przylistki. Blaszki liście są zielone o różnej intensywności, przy czym ogonki i nerwy bywają czerwono nabiegłe. Kwiaty zebrane w luźne, pozorne podbaldachy rozwijające się pozornie szczytowo z kątów górnych liści lub rzadziej – na szczycie pędu. Kwiaty osadzone są na szypułce członowanej (stawowej w połowie długości) osiągającej 1–2 cm. Kielich jest zielony i pięciodzielny (rzadko działek jest 6), przy czym kształty działek są zmienne w zależności od odmiany. Zrosłopłatkowa korona o średnicy 2,5–3 cm ma barwę białą, różową, błękitną, fioletową lub pośrednią. W części środkowej z żółtozieloną gwiazdą. Pręciki w liczbie 5 są zrośnięte u nasady z płatkami korony, w górze stulone stożkowato. Pękają na szczycie dwoma otworami. Ich nitki mają ok. 1 mm długości, a pylniki 5–6 mm. Pylniki są pomarańczowe lub żółte. Słupek składa się z dwukomorowej, nagiej zalążni. Ma ok. 8 mm długości. Znamię jest główkowate. Owoce zielone lub żółtawozielone, dwukomorowe, kuliste jagody, czasem prążkowane, osiągają ok. 1,5 cm średnicy. Są wielonasienne. Nasiona są spłaszczone, słabo nerkowate.

Biologia i występowanie

Gatunek jako powstały w wyniku hodowli nie występuje naturalnie, poza roślinami przejściowo dziczejącymi. Spokrewnione z ziemniakiem gatunki dziko rosnące w Ameryce Południowej zasiedlają głównie siedliska ruderalne w warunkach klimatu umiarkowanego panującego na nizinach Chile i w Andach. Rośliny te spotykane są najczęściej na przydrożach, przychaciach, obrzeżach pól, na zrębach leśnych. W warunkach naturalnych pojawiają się w różnych siedliskach (na terenach skalistych, murawach wysokogórskich i brzegach rzek), w miejscach, gdzie pokrywa roślinna została z różnych powodów uszkodzona lub zniszczona. Różne gatunki preferują siedliska bogate w związki azotu, inne uboższe, ale łączy je to, że nie utrzymują się w miejscach o zwartej pokrywie roślinnej. W rejonach uprawy na różnych kontynentach ziemniaki dziczeją dość często i utrzymują się przez jakiś czas na hałdach odpadów, polach i na poboczach dróg. W niektórych rejonach w Ameryce Południowej utrzymywała się (przynajmniej do połowy XX wieku) uprawa ekstensywna, w której rośliny rosły na polach półdziko – wykopywano corocznie tylko część bulw, pozwalając roślinom odnawiać się co roku w tym samym miejscu. W takich warunkach ziemniaki w tym samym miejscu rosły przez 15–20 lat. W Peru utworzono największy na świecie bank genów ziemniaka. Zdeponowano w nim ponad 10 tysięcy odmian tej rośliny. Najstarszą zachowaną do dnia dzisiejszego polską odmianą ziemniaka jest wyhodowana przez Henryka Dołkowskiego w 1893 r. odmiana Marius. Badaniem nowych odmian ziemniaka zajmuje się Instytut Ziemniaka, wchodzący w skład Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. Odmiany ziemniaka dzieli się zazwyczaj ze względu na ich termin zbioru: Bardzo wczesne: Krasa, Irys, Gloria, Denar, Berber, Lord, Irga. Wczesne: Nora, Augusta, Gracja, Vineta. Średnio wczesne: Ibis, Pirol, Żagiel, Satina, Kuba. Średnio późne: Bryza, Syrena, Zeus, Jasia, Molli. Późne: Uran, Lenino, Bzura, Ślęza, Sonda, Medea. Krajowy rejestr (KR) w Polsce zawiera 107 odmian ziemniaka, wśród których dominują odmiany jadalne.

Ziemniak jest uprawiany w zdecydowanej większości krajów świata. Bulwy cenione są ze względu na wartości odżywcze oraz smakowe. Podstawowym składnikiem odżywczym jest skrobia, która w zależności od odmiany stanowi od 12% do 21% świeżej masy bulw. Drugą ważną grupą składników są białka i aminokwasy. W mniejszych ilościach występują w bulwach cukry rozpuszczalne (glukoza, fruktoza, sacharoza – łącznie około 1% świeżej masy), a także kwasy tłuszczowe (do 0,5% świeżej masy). Składniki mineralne takie jak wapń, chlor, żelazo, jod czy siarka stanowią od 0,5 do 2% masy bulw. Ziemniaki są także ważnym źródłem witaminy C, PP, B1, B2 i B6. Zawartość poszczególnych składników zależy zarówno od warunków wzrostu roślin, jak i genotypu odmiany. Wśród andyjskich odmian ziemniaka zawartość witaminy C mieściła się w przedziale 217,70–689,47 ng g−1 suchej masy. Poza witaminą C w bulwach zawarte są także związki fenolowe o charakterze przeciwutleniaczy. Przebadane odmiany andyjskie zawierają od 1,12 do 12,37 mg równoważnika kwasu galusowego g−1 suchej masy. Ze względu na przypisywane właściwości prozdrowotne znaczenie zyskały odmiany o barwnym miąższu, zawierające antocyjany. Mogą one zapobiegać rozwojowi chorób sercowo-naczyniowych, nowotworów oraz degradacji siatkówki oka. Związki fenolowe i antocyjany odpowiedzialne za przeciwnowotworowe właściwości kolorowych odmian zachowywane są nawet po rocznym przechowywaniu przed przetworzeniem, po upieczeniu. W czasie okupacji Polski w czasie II wojny światowej ziemniaki były stosunkowo łatwym do zdobycia pożywieniem. W związku z tym botaniczka Bolesława Starmach opracowała książkę Sto potraw z ziemniaków, którą wydano w okupacyjnej serii poradnikowej Radź sobie sam. W sztuce kulinarnej znalazły też zastosowanie obierki z ziemniaków. Sztuka kulinarna Bulwy po poddaniu obróbce cieplnej stanowią cenny pokarm człowieka. Pozostałe części rośliny są trujące.Ziemniak jest też ważną rośliną pastewną, jako gotowany był podstawą tradycyjnej metody żywienia świń.

Roślina zawiera szereg glikoalkaloidów, z których najważniejsze to α-solanina i α-chakonina, a także alkaloidy tropanowe – kalisteginy. Glikoalkaloidy mają działanie antybakteryjne oraz zapewniają odporność na niektóre owady lub inne szkodniki w uprawach. W gatunku uprawianym stężenie metabolitów wtórnych jest niższe niż u spokrewnionych gatunków dzikich, które wytwarzają także dodatkowe glikoalkaloidy. Stężenia poniżej 200 mg/kg są nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt, a nawet poprawiają smak bulw. Stężenia wyższe są toksyczne. Prawdopodobnie toksyczność dotyczy w większym stopniu ludzi niż innych zwierząt i może być związana z aktywnością antycholinesterazową oraz zaburzeniem przepuszczalności błon komórkowych, prowadzącą do zaburzenia działania układu pokarmowego oraz innych narządów. Badania dotyczące teratogeniczności glikoalkaloidów dają niejednoznaczne wyniki. Synteza glikoalkaloidów i kalistegin jest niezależna od siebie. Do wzrostu zawartości solaniny i chakoniny dochodzi podczas ekspozycji na światło oraz pod wpływem uszkodzenia bulw. Syntezy nie stymuluje podwyższona temperatura. Czynniki stymulujące syntezę glikoalkaloidów nie wpływają na poziom kalistegin. Toksyczne glikoalkaloidy występują w każdym z organów rośliny. Ich zawartość w bulwach zależy od odmiany, przy czym najstarsze odmiany zawierają więcej glikoalkaloidów. Synteza jest najbardziej intensywna w okresie kwitnienia i dotyczy głównie tkanek o wysokiej aktywności metabolicznej. W bulwach przeznaczonych do konsumpcji zawartość glikoalkaloidów mieści się w granicach 20–130 mg/kg świeżej masy. Przy zawartości powyżej 140 mg/kg św. m. bulwy stają się gorzkie. Większość związków toksycznych zgromadzona jest w wierzchniej części bulwy – perydermie do głębokości około 1,5 mm. Większe jej koncentracje występują w pobliżu tzw. oczek, w bulwach niedojrzałych oraz pozieleniałych (rosnących z dostępem do światła). Przy czym na skórkę przypada 83–96% glikoalkaloidów, na korek 3–15%, a felodermę 1–3%. Obieranie zwykle pozbawia bulwy od 60 do 90% glikoalkaloidów.
Podczas przechowywania bulw w temperaturze od 4 do 10 °C udział w nich solaniny i glikoalkaloidów maleje, a w wyższych temperaturach rośnie. Zawartość tych związków w silnie porośniętych (kiełkujących) bulwach może przekraczać poziom bezpieczny dla zdrowia. Obróbka cieplna przy przygotowywaniu posiłków nie zmniejsza ich stężenia, ponieważ rozkład tych związków następuje dopiero w temperaturze 260 °C.

Źródło informacji: Wikipedia : wolna encyklopedia [dostęp: 2023-03-05 00:20:02]. Dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/w/index.php?oldid=69734874. Główni autorzy artykułu w Wikipedii: zobacz listę.