山芋切开后变黑的现象主要由以下原因导致：

一、酶促褐变（氧化反应）

1. 酚类物质与氧气反应

   山芋（红薯）含酚类化合物，当表皮被划破或切开后，细胞内的酚类物质在酚酶的作用下与空气中的氧气接触，发生氧化反应，生成醌类物质。这些醌类物质会促使细胞迅速变为褐色或黑色，这种现象称为 酶促褐变 。

2. 酶活性变化

   削皮后，原本被包裹的酶分子暴露于空气，部分酶可能因氧化作用受损，活性增强，从而加速氧化反应。

二、冷害变质（特殊情况）

若山芋在10-14℃的低温环境中保存，细胞结构可能因冷害受损，导致内部组织氧化变黑。这种情况通常伴随其他变质特征，如发霉或变硬。

三、其他因素

• 微生物污染 ：山芋表皮可能携带细菌，若保存不当易引发霉变，但霉变通常伴随异味或腐烂，与单纯氧化变黑不同。

• 自身酶促反应 ：部分文献提到，山芋中的酶与氧气反应可能加速氧化，但这一解释与酚类作用机制存在争议。

四、可食用性判断

• 氧化变黑 ：仅影响表皮或切开面，内部组织仍可正常食用。

• 冷害或霉变 ：若伴随异味、发黏或肉质变硬，建议丢弃。

建议 ：切开的山芋应尽快食用或浸泡在清水中以延缓氧化，长期保存需控制温度并避免与空气长时间接触。