植物葉蛋白

蛋白質是構成植物細胞的基本物質之一。在植物生長過程中，地上部分莖葉細胞中不斷有蛋白質的合成，供構建新的細胞組織和器官的需要，這部分蛋白質被稱之為植物葉蛋白（Leaves Protein Concentrates 簡稱LPC），它們屬於功能性蛋白質類。由於是存在植物莖、葉中，所以是一種最大的可再生的蛋白質資源。葉蛋白是一類多聚合物質。含有17～18種胺基酸，包含了人體所必需的8種胺基酸．還含有維生素．但不含膽固醇。有別於動物肌肉蛋白質附帶的飽和脂肪酸和膽固醇。是人類膳食中蛋白質的重要補充。。

基本介紹

• 中文名：植物葉蛋白
• 外文名：Leaves Protein Concentrates
• 本質：構成植物細胞的基本物質
• 簡稱：LPC

植物葉蛋白的作用

蛋白質是構成植物細胞的基本物質之一。有別於動物肌肉蛋白質附帶的飽和脂肪酸和膽固醇；是人類膳食中蛋白質的重要補充，特別是在一些蛋白質資源嚴重不足的開發中國家，研究開發利用植物葉蛋白，作食用和飼用都是十分重要的。 綠色植物莖葉中的蛋白質可分為兩類，一類是固態蛋白質。另一類是可溶性蛋白質。固態蛋白質存在於經粉碎、壓榨後分離出的綠色沉澱物中。主要包括不溶性的葉綠體、線粒體的構造蛋白及核蛋白、細胞壁蛋白。而可溶性蛋白質存在於經粉碎、壓榨離心分離後的上層清液中，包括細胞質蛋白質、線粒體蛋白質的可溶性部分以及葉綠體基質蛋白質，葉蛋白就是這些可溶性蛋白質的凝聚物質：在可溶性蛋白質中可進一步分為大分子質量和小分子質量兩種蛋白質，大分子質量蛋白質經分析確認是核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶，相對分子質量為52萬～56萬，它僅存在於含有葉綠素的組織中。這種蛋白質在加熱凝集時首先固化。因此又稱為餾分I。而小分子質量蛋白質是由脫氫酶、過氧化物酶、多酚氧化酶組成的蛋白質複合體。由於需要加熱到較高溫度才能凝集，故稱為餾分Ⅱ。在葉蛋白生產過程中，經粉碎、壓榨、過濾後，固態蛋白質隨同殘渣被分離出去．而可溶性蛋白質則溶解在上清液中，對其進行加溫或加入溶劑抽提，加酸、加鹼，就可使可溶性蛋白質由溶解狀態變為凝集狀態．而獲得 LPC。

植物葉蛋白（LPC）的研究

根據研究，葉蛋白含量較高的植物科有桑科、蓼科、莧科、十字花科、旋花科、茄科、菊科、藜科、葫蘆科、豆科。這些科中有的植物葉蛋白的含量達20%～30%。而最一般植物葉蛋白的含量也可達到10%。20世紀40年代，人們開始葉蛋白的製取研究，到70年代建立了提取葉蛋白的工廠，目前世界上已有10多個國家有葉蛋白生產的專門機構。美國的飼料中已按一定比例加入葉蛋白的濃縮物．日本、俄羅斯用葉蛋白釀造醬油。現在世界上商業性生產葉蛋白規模最大的企業是法國苜蓿公司(年產12000t)，此外，英國、丹麥、紐西蘭、澳大利亞等國家也有生產。

中國有廣闊的葉蛋白資源，開發利用葉蛋白是解決中國食品、飼料行、業中蛋白質資源緊缺的一條重要途徑。僅以苜蓿、甜菜和甘薯3類作物計算。葉蛋白的潛在資源量為2016萬t，若能利用其中的一半，即可填補中國飼料蛋白的缺口，雖然現在3類作物莖葉都作飼用，但蛋白質利用率低。此外。還有許多植物莖葉蛋白質資源未加以利用。所以。從葉蛋白資源來說是十分豐富的。但中國對葉蛋白的研究起步較晚，自20世紀80年代後期．開展了資源、生產技術套用、效能等綜合研究，取得了一些成果。湖南農業大學建立了第一家葉蛋白加工廠。所以，就中國目前來看，葉蛋白的利用研究及開發是很有前景的。

在植物葉蛋白的營養和安全方面的大量研究表明，LPC含有豐富的營養，如用苜蓿提制的葉綠體蛋白含40%-50%粗蛋白質、2%～3%粗脂肪、2%～5%粗纖維、10%～20%灰分。而細胞質蛋白含80%一90%粗蛋白質、0.6%粗脂肪、1%粗纖維、0.4%灰分，這種葉蛋白都還含有維生素、糖類等其他營養物質。在對大量的家畜、家禽試驗後，1962年首次用葉蛋白對人體進行食用試驗。結果表明，葉蛋白在生物學價值方面與牛奶相似。在印度、牙買加、奈及利亞等國家已將其加入部分食譜中，供學校兒童食用。

植物葉蛋白的營養價值

據測定葉蛋白營養價值極為豐富。蛋白質一般含有17～18種胺基酸，並且從不同植物所得到葉蛋白胺基酸組成極為相似，而其中8種必需胺基酸含量較高。與用作蛋白質營養價值標準的雞蛋蛋白質很接近。由於葉蛋白胺基酸種類較全面。且組成平衡。與聯合國糧農組織推薦的成人胺基酸模式基本相符，所以作為食用有很高的營養價值。特別是賴氨酸含量比雞蛋還高，這對於中國以穀物為主食的人群來說，食用葉蛋白可補充第一限制胺基酸—賴氨酸的不足。但是葉蛋白中含硫胺基酸比例較低，作為食用時應加以強化。除蛋白質外’，葉蛋白製品中還含有脂肪、糖類、核酸、脂溶性維生素A、維生素E、維生素K、水溶性維生素B、維生素C及鉀：鈣、鎂等無機營養元素。有人採用白鼠進行了葉蛋白的生理價值和純消化率試驗，結果表明。以蛋白質含量較高的苜蓿和豌豆蔓為原料提取的濃縮蛋白質，其營養價值與大豆相當。稍再加精提，便可作為食品添加劑，其營養品質與牛乳相似。

由於植物莖葉細胞中含有大量葉黃素。據對提取的葉蛋白測定，葉黃素含量為1000～1 500mg/kg。葉黃素作為較穩定的天然色素物質，是很寶貴的，特別是在一些國家很受歡迎，它能使烹調的肉呈現出黃色。這也是目前商業性生產葉蛋白的主要原因。另外，每克葉蛋白鬍蘿蔔素的含量為1.2mg/g，它既是天然色素，又是維生素 A源．它可在小腸黏膜內經各種酶的作用轉化成維生素A。而維生素A對維持人體正常生長發育是必需的，且與視覺、生殖及抗感染有關。這對那些食物中缺乏綠色蔬菜的人群尤為重要，可以通過食用含葉蛋白的食品，豐富營養成分。

植物葉蛋白的食用價值

葉蛋白是在植物營養器官莖、葉細胞中形成的初始蛋白質。這類蛋白質參與細胞的構建及生命活動，是構成植物細胞原生質的活性蛋白質。與儲藏細胞中的非活性蛋白質比較．其分子質量相對小些，分子鏈也較短，作為食用更宜被消化吸收。基於葉蛋白的營養價值和結構特點，有的營養和食品專家認為。應將其作為人體優質蛋白質的重要來源加以利用。當前用於生產濃縮葉蛋白的主要原料有苜蓿、甘薯、紫雲英等。印度科學家試驗在食物中摻入5%葉蛋白。能被人們普遍接受，當達到9%時仍可接受。主要是由於它呈綠色和其草味不太受歡迎。葉蛋白中占優勢的是FI蛋白質組分，1g葉組織中可含lOmg，在葉綠體基質中濃度達到lOOmg/mL。而兀蛋白質是綠色植物光合作用過程中C02固定酶。是世界上最豐富的蛋白質，其胺基酸成分完全可與雞蛋、牛乳蛋白質營養媲美。據測定，苜蓿葉蛋白食用效果好，可消化率(指一種食物蛋白質可被消化酶分解的程度)為62%～72%，雖然不及奶類97%～98%與蛋類98%，但與米飯82%、麵包

79%、馬鈴薯74%等植物性食品是接近的。而苜蓿葉蛋白的生物價(是指食物蛋白質被人體吸收的氮與吸收後在體內儲留氮的比值。表示蛋白質被吸收後在體內被利用的程度)與一般日常食用物質比較是很高的。雞蛋94%、牛乳85%、苜蓿葉蛋白80%、蝦77%、大米77%、牛肉76%、魚76%、甘薯72%、馬鈴薯67%、大豆64%、小麥64%、玉米60%、花生59%。可看出其蛋白質生物價僅次於雞蛋、牛乳，比牛肉、魚、蝦及植物性蛋白食物都高。

在經過大量的家畜和家禽試驗後，首次用植物葉蛋白對人體做食用試驗。這次試驗是用牛乳與牛乳：葉蛋白(1：1)的混合物做食用營養對比試驗。結果表明，二者營養品質一樣，因此可添加在食品中，作為優質蛋白質食物的代用品。1972年奈及利亞政府做過一次試驗。對患有嚴重營養不良症的2～6歲兒童，每天加食10g葉蛋白，10日之內，受試兒童水腫消失，食慾增加，腹瀉減少，血清蛋白增加，精神明顯好轉。另外，印度、巴基斯坦的葉蛋白營養專家的多次試驗均表明，葉蛋白作為人類食用是安全可靠且很有益的。在中國，中國農業大學食品學院鄧勇在1997年做了葉蛋白的強化膳食營養學試驗。其結果表明，食用葉蛋白能夠顯著提高人體血紅蛋白含量，改善人體因蛋白質缺乏而引起的貧血狀況。

植物葉蛋白的套用現狀

植物葉蛋白在食品中的套用

植物葉蛋白是從綠色植物新鮮莖葉中直接提取出來的蛋白質製品，是一種無毒無害的天然高級營養食品．其構成蛋白質的胺基酸豐富，蛋白質結構好易消化吸收，不含膽固醇，且含多種維生素及礦質元素，比許多動物蛋白更有食用價值和營養優勢，是當今世界上最好的食用保健品。

葉蛋自製品可加工成膠囊、粒狀或片狀顆粒，作為人類食品來改進膳食營養結構。還可為素食者提供優良的蛋白質營養，滿足其對蛋白質、多酚、生物活性鈣、胡蘿蔔素和葉綠素等的營養需要。如苜蓿葉蛋白(新鮮或乾粉)可以配上芝麻、酵母等原料，經調製做成可口的食品，其營養價值大增。葉蛋白製品還可作為營養添加劑，添加到食品中來改善特殊人群及兒童的營養。據研究，葉蛋白粉以5%～10%的比例添加到麵粉中，做成掛麵和饅頭，既不影響生產工藝。又能豐富主食營養成分，因此可以用於主食開發。無論是新鮮的或儲藏的葉蛋卣都能同許多食物很好地混合使用。但有些食品不宜摻人葉蛋白，如焙烤食品，因為會增強脂類分解物的味道，並使外觀顏色變綠。

葉蛋白在醫療方面的套用

苜蓿經加工提取的核酮糖-1,5二磷酸羧化酶，具有較高醫用價值，可用來治療腎臟病。腎臟病人進食要求蛋白質要純，且可完全消化、營養平衡。而現在的酪蛋白製劑長期使用後，由於胺基酸的不平衡而引起蛋白異常症及腹瀉反應，如果使用核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶則很安全。另外，在葉蛋白製取過程中上清液還可用來提取SOD，它可使超氧陰離子自由基發生歧化反應，具有抗衰老、抗腫瘤、治療關節炎、心腦血管病、肺氣腫、老年性白內障等功效。

葉蛋白在飼料方面的套用

目前國內外許多學者用葉蛋白飼餵母雞、肉用仔雞取得了滿意效果。如波蘭學者對產蛋雞飼餵含17%大豆粕、6%大豆粕和12%葉蛋白、17%葉蛋白3種做對比試驗，未發現對雞健康和體重有不良影響。法國、西班牙學者也用葉蛋白做了相應的一些試驗，都得出可用苜蓿葉蛋白部分代替雞飼料日糧中蛋白質飼料。另外許曼馴等人在杭州用美國籽粒莧葉蛋白進行飼養草魚試驗。結果也說明葉蛋白濃縮物可部分代替魚粉等優質蛋白。

雖然人們對葉蛋白的利用做了許多的研究和試驗，但在生產和利用上還存在一些問題。如產品中非飽和脂肪酸在存放中引起賴氨酸損耗、蛋白質變性；而乾粉保存葉蛋白溶解度降低及作食品含有青草味等問題，都影響了葉蛋白的使用，這些問題都有待於進一步研究解決。總的來說,對於葉蛋白的開發利用還處於試驗階段。但前景是很可觀的，因為提取葉蛋白是充分利用綠葉作物最科學、最合理的辦法。其最終應該是實現綠色植物的綜合利用，除了提取葉蛋白外，在加工過程中汁液中的生物鹼、酮、醛、酚等多種物質的分離提取，用於醫藥及保健也將是一個研究方向。

科學價值

植物葉蛋白是一類多聚合物質，含有l7—18種胺基酸． 包含了人體所必需的8種胺基酸。還含有維生素。但不含膽固醇。有別於動物肌肉蛋白質附帶的飽和脂肪酸和膽固醇．是人類膳食中蛋白質的重要補充。特別是在一些蛋白質資源嚴重不足的開發中國家．研究開發利用植物葉蛋白。作食用和飼用都是十分重要的。