Exploitationandutilizationofalfalfaleafprotein
谢正军金征宇XIEZhen-junJINZheng-yu
（江南大学食品学院，江苏无锡214036）
(SchoolofFoodScienceandTechnology,SouthernYangtzUniversity,Jiangsu，Wuxi214036,China)摘要：重点介绍了苜蓿叶蛋白的营养特点和国内外研究现状。叶蛋白是资源丰富、营养价值较高的蛋白质。苜蓿叶蛋白因苜蓿草产量高、适应性强、蛋白含量高、氨基酸平衡而倍受人们的重视并在欧洲得到开发和应用。
Abstract:Theresourceofleafproteinconcentratesisabundant.Alfalfaleafproteinhavebeenexploitedandutilizedforitshighyield,strongadaptability,highcontentofproteinandthebalanceofaminoacids.Thispaperintroducedthenutritionalcharacteristicsofalfalfaleafproteinandthestudiedactualitiesinfoodandfeed.关键词：叶蛋白；苜蓿叶蛋白；营养；应用
Keyword:Leafproteinconcentrates；Alfalfaleafprotein；Nutrition；Utilization
1研究历史
叶蛋白泛指从植物青嫩茎叶中，经榨汁、絮凝、浓缩、干燥等工艺提取出的一种富含蛋白质的浓缩物(LeafProteinConcentrates),简称为叶蛋白(LPC)[1,12]
。
早在1773年，pouelle从压榨的绿叶汁液中用加热分馏的方法第一次人工提取了植物叶蛋白。l939年二战初期，英国吸取一战期间被封锁的教训，开始研究大规模从嫩茎叶中生产叶蛋白。为其在封锁状态下提供食品。此后许多国家投入对叶蛋白的提取方法和成分的研究，并进行了大量食用试验。20世纪70年代，由于世界人口膨胀，传统蛋白质资源已不能满足需求，美、英、法、前苏联、日本、意大利、印度、澳大利亚等国家纷纷再次研究叶蛋白资源。其中澳大利亚、新西兰、意大利、前苏联、美、英、法等已建立工业化叶蛋白生产线[2,3]。
20世纪80年代，国际上成立了“绿色植物研究协会”（SGVR），负责协调并交流叶蛋白的研究与开发工作。并分别于1982（印度）、1985（日本）、1989（意大利）、1993（新西兰、澳大利亚）召开叶蛋白研究会议[4～6,17～18]。
2资源状况
植物绿叶是地球上潜在的最大、最丰富的蛋白质资源宝库，也是人类获取蛋白质最有效、最方便的途径之一。植物绿叶中的蛋白质比茎杆要高50%～500%，大多数植物绿叶中蛋白质含量要比根、果实中蛋白质含量高许多[5,6],见表1。_________________________
作者简介：谢正军（1964-），男，江南大学食品学院在职博士，副教授。E-mail:fpcenter@sytu.edu.cn收稿日期：2005-10-08
表1几种植物中的蛋白质分布
部位叶茎杆根果实
苜蓿22.8012.249.8816.38
籽粒苋24.2713.359.6818.00
泡桐17.240.660.276.59
马尾松7.240.320.2710.96
桉树9.920.470.265.79
葛藤20.425.452.439.68
100%
中国林业科学院曾对我国100多种分布广泛的植物绿叶的蛋白质进行了测定，一般含量在10%～20%，个别高达30%多。另据测定，木本植物的绿叶产量约为其生物总量的5%左右，草本和藤类植物的绿叶产量约占全株产量的20%～65%。
自然界约有35万种植物，其中有8万种可供人畜食用，已开发利用有5000种。据中国科学院国情研究小组分析表明，我国有植物约5万种，可食用或饲用的约2000种，其中有900多种属于分布广泛且可利用性高的木本植物[6]。
据曾明义等（1989年）报道，全国每年各种乔木的嫩枝绿叶产量约为5亿t。另据不完全统计，我国实行“退耕还林，退耕还草”政策以来，三草种植面积已超过20亿亩，按最低产量亩产500kg计，绿叶产量每年可达10多亿t。再加上灌木丛绿叶和农作物秸杆，估计每年约有25亿t绿叶。
但我国绿叶资源利用率极低，只有少数绿叶被用在饲料、中药、肥料等。而另一方面，我国人口占全球1/5，而耕地资源仅是全球人均水平的1/6，因此蛋白资源十分短缺，要把目光转向不与粮食作物争耕地的绿叶蛋白质上，对绿叶蛋白进行研究开发具有现实意义和长久的可持续发展意义。
3营养价值
苜蓿草（alfalfa）属豆科牧草，具有适应性强、产草量高、草质优良、营养丰富、蛋白质含量高等优点，有“牧草之王”的美誉。目前在我国南北方均广为种植，但北方要多一点，特别在西北地区。以法国大规模生产的苜蓿叶蛋白（ALP）为例，其连续5年测定的平均成分见表2[4]。它与日常食品的营养比较见表3[4]。可以看出，叶蛋白产品的蛋白质含量远高于鸡蛋、牛肉等食品，而且富含VA，VC，Ca,Fe等营养物质。叶蛋白的各种氨基酸种类齐全，组成比例较为平衡(见表4)，与联合国粮农组织推荐的成人氨基酸模式基本相符。其中，赖氨酸含量比较丰富，可以弥补谷类食品在这方面的不足。人体如果缺少合成蛋白质的氨基酸，会使血液中的白蛋白含量降低从而导致贫血。叶蛋白不仅提供了相对平衡的氨基酸，还有多种维生素和叶黄素，又无动物食品中所含的胆固醇,因此可用于改善膳食结构。许多营养与食品专家认为，应该将植物蛋白作为人的重要营养
[7，8]
来源。
中国农业大学1996，1997连续2年从法国进口了少量苜蓿叶蛋白，经我国食品质量监督检验中心测定，铅含量为0.94mg/kg，低于国家标准值≤3.2mg/kg，砷含量小于0.5mg/kg，符合标准值(＜0．5mg/kg＝有害重金属及有毒物质含量符合食品标准，用它作为儿童、孕妇、老人和贫血病人的食品强化剂是安全可靠的。
表2
成分含量
表3
水分8.59
苜蓿叶蛋白的主要成分
粗纤维1.01
脂肪10.82
灰分10.64
%
β-胡萝卜素10.37
mgZn1.261.50.741.70.41.70.750.91.5.2
粗蛋白56.35
叶蛋白与日常食品的成分比较（每100g中的平均含量）
VC300.3
FeCa8031403101140.9454301501.2160.1130O.31742.855481
Mn
1182019301671062011141150
Mo0.780.050.350.10.30.40.200.070.10.160.9
食品名称粗蛋白VA叶酸叶蛋白5.1×104550.3
4
牛肉1.7×100.020.02
4
鸡肉2.1×10鳕鱼1.7×104小米1.1×104大米8×103面粉9.5×103
全脂奶3.5×1030.03奶酪3.5×103
鸡蛋1.4×1040.3菠菜2.3×10330.9
1.2
0.11
表4名称甘氨酸丙氨酸颉氨酸亮氨酸异亮氨酸蛋氨酸胱氨酸苯丙氨酸色氨酸
苜蓿叶蛋白的氨基酸组成含量4.8～6.35.9～7.15.8～6.78.5～10.64.3～6.71.5～2.60.6～3.05.8～6.01.6～72.6
名称脯氨酸丝氨酸苏氨酸酪氨酸冬氨酸谷氨酸赖氨酸精氨酸组氨酸
%
含量4.4～5.74.1～5.64.6～5.83.7～5.29.3～10.210.6～12.55.6～7.44.4～4.61.8～2.5
4应用研究
4.1食用研究
4.1.1法国教授D.C.Dillon研究认为[10，11]10kg体重的儿童每天摄入10g叶蛋白，就可满足对铁100%需求，对叶酸50%需求，对蛋白质40%需求，对VA3倍的需求。而这10g叶蛋白，可从365g鲜苜蓿草中以2.74%提取得率即可。一个儿童全年需求为3.65kg，按市场价6元/kg计，全年只需22元。因此该教授建议孕妇、老人和贫血病人每天摄入10g叶蛋白，作为日常餐饮的补充。
4.1.21972年，尼日利亚对营养严重不良的2～6岁的儿童进行了试验[12]每天加食10g叶蛋白，10天后体表水肿开始消失，食欲增强，行动活泼。5周后血清蛋白增加幅度为4.9～6.6g/100mL.
[16]
4.1.31996年1月尼加拉瓜进行的营养试验表明每日摄入10g叶蛋白，4个月后，参试的174名儿童中，有149名的血色素超过12g，参试的15名孕妇中有14名也超过此值，血色素增加幅度0.62～1.70g。
4.1.41996年国际老年学学会第3次年会公布了罗马尼亚对老年人进行的营养试验结果[17]50名在50岁以上的老人每天加食15g苜蓿叶蛋白，15天后，所有人的血色素都有明显增加，平均为12.96g，同时血液中钙、镁、铁等均有增加。
4.1.51983年，巴基斯坦Shan曾做了一个10个月的对比营养试验[16]对象为10～14岁儿童，试验组每天在日常食物中添加8.6g叶蛋白，对照组分别为正常食物和每日食用200mL牛奶，1个月后，牛奶组要好于叶蛋白组，但8个月后，正常食物组、牛奶组和叶蛋白组的体重平均增加分别为1.08,2.42,2.62kg，身高分别增加2.64,4.87,5.33cm，叶蛋白组儿童的表现与生长状况明显好于对照组。
4.2饲用研究
4.2.11996年华粉姝报道[22]ALP用于乳仔猪饲料可完全代替脱脂乳粉，且仔猪的日增重提高10%以上。用苜蓿叶蛋白+胱氨酸代替乳牛日粮中的50%葵花籽饼，奶牛的产奶量、乳脂含量和乳蛋白含量都有明显提高。
4.2.21995年冯立志报道[23]用ALP代替蛋鸡日粮中50%～100%鱼粉后，并不影响蛋鸡的产蛋率，且蛋的品质还有明显改善；代替雏鸡日粮中50%～75%鱼粉或肉骨粉，成活率提高3.4%～4.2%；代替肉鸡饲料中75%的动物性蛋白，体重较对照组增加7.4%～11.8%。
4.2.3前苏联学者1986年报道[9],用幼猪做了消化平衡试验表明ALP的消化能为12.5～13.5MJ/kg,消化率为62%～70%，氨基酸吸收率为77.2%～82.3%（比鱼粉低13%～18%）。
4.2.4英国Arkcoll公司研究证明[12]用ALP代替仔猪日粮50%鱼粉与脱脂乳粉，其体重增加仅相差4g，但成本明显降低；用ALP代替中猪日粮中80%动物性蛋白，其生长无影响；用ALP完全替代育肥猪日粮中的鱼粉，其结果一样。5研究方向
由于ALP带有一定的绿色和强烈的青草味，影响产品的外观和感官品质。试验证明[4,21]当食品中ALP加入量超过10%时，其口感会令人难以接受；其次ALP的溶解性不好，很难作为功能性成分在乳品、饮料、糖果等食品体系中的应用；另外ALP具有一定的抗原性。蛋白质的消化吸收率和生物效价还不及牛奶、鸡蛋等动物性蛋白。因此苜蓿叶蛋白还需从以下几方面加以进一步的研究：
（1）改善优化提取和分离叶蛋白的方法与工艺，期望全面综合利用苜蓿资源，在得到苜蓿叶蛋白的同时，也得到苜蓿膳食纤维，最好也分离得到叶绿素；
（2）通过对ALP改性或酶解来提高其溶解性能，改善营养价值和一些功能特性，扩大它在食品中的应用量和范围；
（3）对ALP进行分子营养代谢机理、结构探索和应用研究。
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