繁縷葉蛋白中氨基酸組成研究

單宇，周建建，鄭玉紅，管福琴，馮煦，夏冰

（江蘇省中國科學(xué)院植物研究所（南京中山植物園），江蘇南京210014）

繁縷葉蛋白中氨基酸組成研究

單宇，周建建，鄭玉紅，管福琴，馮煦，夏冰*

（江蘇省中國科學(xué)院植物研究所（南京中山植物園），江蘇南京210014）

對繁縷葉蛋白的濃縮及蛋白質(zhì)氨基酸組成進(jìn)行研究與分析，結(jié)果表明：繁縷蛋白質(zhì)含量較高，達(dá)到15.39%，在濃縮葉蛋白中的含量達(dá)到52.03%。對繁縷葉蛋白氨基酸組成分析表明，各種繁縷葉蛋白的氨基酸的平衡性較好，其必需氨基酸含量、必需氨基酸與非必需氨基酸比值、必需氨基酸評價分?jǐn)?shù)均在FAO/WHO推薦值范圍內(nèi)。

繁縷；葉蛋白；氨基酸組成

Abstract:This experiment was undertaken to concentrate LPC from Stellaria meida and analyze the amino acid composition of the LPC.The results showed that protein content of dried herbs powder on dry basis was 15.39%,while that of the LPC was 52.03%.The analysis of the amino acid composition of LPC from Stellaria meida showed that the balance of amino acid was very good.The essential amino acid content,the ratio of essential amino acid content to non-essential amino acid,and the evaluation of essential amino acid of LPC were accord with those recommended by FAO/WHO.

Key words：Stellaria meida;leaf protein concentrate;amino acid composition

葉蛋白（Leaf Protein Concentrate，LPC）是以新鮮植物莖葉為原料，經(jīng)榨汁、蛋白質(zhì)分離、濃縮干燥而制備的蛋白質(zhì)濃縮物[1]。其氨基酸組成齊全，比例均衡，與聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的成人氨基酸模式相符，這對多以谷物類為主食的第三世界國家尤為重要[2]。傳統(tǒng)已開發(fā)出的葉蛋白（LPC）也叫植物濃縮蛋白，蛋白質(zhì)含量一般在32%～60%，各種氨基酸含量和組成都優(yōu)于其他植物蛋白，接近動物蛋白，且無動物蛋白所含的膽固醇，具有防病治病，防衰抗老，強身健體等多種生理功能，是一種具有開發(fā)價值的國內(nèi)外少有的蛋白質(zhì)資源[3-5]。

繁縷Stellaria media（L.）Villars為石竹科繁縷屬植物[6]，具有很好的營養(yǎng)、保健及藥用價值，而且資源十分豐富，幾乎遍布全國各地，是一種極具開發(fā)利用潛質(zhì)的野生資源。其全草入藥具有清熱解毒、涼血消癰、活血止痛、下乳等功效[7]。研究表明每100克新鮮繁縷可食部分含水分91.6 g，脂肪0.3 g，蛋白質(zhì)1.8 g，纖維素1.4 g，鈣150 mg，磷10 mg，還含有多種維生素及礦物質(zhì)，營養(yǎng)成分豐富，是一種很受大眾歡迎的無污染、高品質(zhì)的野生蔬菜[8]。因此，繁縷作為一種藥食兩用的草本植物，可以作為很好的保健食品原料，也是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)新資源。

我們曾對繁縷葉蛋白的提取工藝進(jìn)行了研究[9]，目前國內(nèi)外還鮮有針對繁縷葉蛋白的進(jìn)一步研究。因此，通過對繁縷葉蛋白的濃縮及其氨基酸組成進(jìn)行分析，為今后對繁縷葉資源的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

2009年3月采自南京中山植物園。采回后清洗，去除泥土和根。

1.1.2 繁縷葉蛋白（LPC）的制備

鮮繁縷剪切至1cm~2cm小段，混勻，稱取約100 g按1 g∶5 mL的料液比加水，用榨汁機榨汁，5層濾布過濾；將得到的濾液調(diào)pH至4.0，在75℃下水浴加熱11 min；以3000 r/min離心15 min，得到沉淀物，即葉蛋白；干燥，稱重。

1.2 儀器

GZX-9070MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海博迅實業(yè)有限公司；90型磁力攪拌器：上海滬西分析儀器廠有限公司；電熱恒溫水浴鍋：上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司；BP 221S 電子天平：Sartorius；Cyberscan 510 pH；日立835-50型氨基酸全自動分析儀：日本日立公司生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 水分測定

直接干燥法，按GB/T5009.3-2003《食品中水分的測定》方法測定[10]。

1.3.2 粗蛋白的測定

微量凱氏定氮法，按GB/T5009.5-2003《食品中蛋白質(zhì)的測定》方法測定[10]。

1.3.3 氨基酸測定

氨基酸自動分析儀法。

2 結(jié)果與討論

2.1 繁縷蛋白質(zhì)含量分析

利用微量凱氏定氮方法，對繁縷鮮樣、干樣、葉蛋白中的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定。通過了解繁縷中蛋白質(zhì)含量的高低，為判定其是否具備成為新蛋白資源的條件，及其今后的開發(fā)提供重要依據(jù)。試驗結(jié)果見表1，與其它食品中的蛋白含量的比較見表2。

表1 繁縷葉蛋白質(zhì)含量Table 1 Protein contents of Stellaria media

表1顯示數(shù)據(jù)表明繁縷是一種高蛋白資源，其中所含蛋白可以通過酸熱法獲得進(jìn)一步的濃縮，即由干葉中的15.39%提高到濃縮葉蛋白中的52.03%。

表2 不同食品和繁縷干樣中的蛋白質(zhì)含量比較[11]Table 2 Comparisons of protein contents of Stellaria media and different foods

從表2進(jìn)行分析，與目前開發(fā)的蛋白質(zhì)資源相比，繁縷比大豆、牛奶、花生蛋白含量低，但比精面粉、全玉米蛋白量高。因此，繁縷是一種蛋白質(zhì)含量較高的植物，具有較好的開發(fā)與利用前景。

2.2 繁縷葉蛋白氨基酸組成分析

為初步評估繁縷葉蛋白的營養(yǎng)價值，對其蛋白質(zhì)的氨基酸組成進(jìn)行分析和測定，進(jìn)而明確其開發(fā)應(yīng)用價值。應(yīng)用氨基酸自動檢測儀對繁縷葉蛋白的氨基酸組成進(jìn)行測定與分析見表3，并進(jìn)一步與FAO/WHO的必需氨基酸比例推薦值進(jìn)行比較見表4。

表3 繁縷葉蛋白的氨基酸組成與含量Table 3 The amino acids composition and content of LPC from Stellaria media

表4 幾種食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成及氨基酸評價分?jǐn)?shù)[12]Table 4 Essential amino acids composition and evaluation of some edible proteinsg/100 g

從表3可以看出，繁縷葉蛋白中蛋白質(zhì)氨基酸組成較為合理。葉蛋白所含的17種氨基酸中有7種人體必需氨基酸（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸）和組氨酸（嬰兒所僅需的氨基酸），其含量均較高，分別占氨基酸總量的38.50%（E/T）和2.2%。繁縷還富含藥效氨基酸，包括天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸9種，占氨基酸總量的64.87%，說明其具有較高的營養(yǎng)和藥用價值。具有甜味的非人體必需氨基酸包括甘氨酸、絲氨酸、丙氨酸的含量比較正常，既不高，也不低。另外，谷氨酸與天冬氨酸為呈味氨基酸，是食物中的重要鮮味物質(zhì)，這2種氨基酸與總氨基酸的比值達(dá)25.70%（F/T），表明繁縷口感鮮美，是一種天然野菜資源。

蛋白質(zhì)中缺少某些必需氨基酸時，其它氨基酸就不能被充分利用，從而降低了總蛋白質(zhì)的消化率，各種必需氨基酸含量及比例是決定一種蛋白質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。從表4中比較表明，按照WHO建議的以雞蛋蛋白質(zhì)所含氨基酸比例為參考標(biāo)準(zhǔn)，繁縷葉蛋白氨基酸營養(yǎng)比較均衡，有較好的營養(yǎng)價值，氨基酸評價分?jǐn)?shù)為 83.35，比大豆蛋白（74）和花生蛋白（64）都高。所以，繁縷葉蛋白必需氨基酸組成全面并且平衡，是一類較優(yōu)質(zhì)的植物蛋白資源，無論開發(fā)食品營養(yǎng)強化劑，還是飼料添加劑或蛋白飼料，都具有較高的價值。

3 結(jié)論

繁縷干樣中蛋白質(zhì)含量較高，達(dá)到15.39%，經(jīng)過濃縮形成葉蛋白制品后，其蛋白質(zhì)含量更高，達(dá)到52.03%。繁縷葉蛋白中氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量占氨基酸總含量的38.50%，必需氨基酸與非必需氨基酸含量的比值為0.626，均在FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和0.6范圍內(nèi)。繁縷葉蛋白以雞蛋蛋白（標(biāo)準(zhǔn)蛋白）為參考標(biāo)準(zhǔn)，氨基酸評價分?jǐn)?shù)達(dá)到83.35，同時繁縷葉蛋白氨基酸組成平衡性較好，可以作為一種優(yōu)質(zhì)的新蛋白質(zhì)資源，并具有很好的開發(fā)與利用前景。

由于繁縷葉蛋白氨基酸的平衡性較好，各種氨基酸的含量比例適中，所以只要能通過進(jìn)一步的毒性或食用安全性評價證明繁縷葉或濃縮葉蛋白制品不具有毒性。就可以利用它生產(chǎn)能用于餅干等缺乏賴氨酸的禾谷類食品營養(yǎng)強化劑。當(dāng)然，其在調(diào)味品中的應(yīng)用前景也是非常好的。

[1]Pirie N W.Leaf protein in human and animal nutrition[M].2nd ed England：Cambridge University Press，1987：13-15

[2]Carlson R,Hanczakowski P.The nutritive value of mixtures of white leaf protein and food proteins[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2006,36(10)：946-950

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[7]宋立人.中華本草（第二冊）[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社,1999：1443

[8]李瀘,石麗華,楊麗瓊,等.繁縷[J].野生資源(蔬菜),2000(11)：34

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[11]侯曼玲.食品分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004：122-124

[12]江志煒,沈蓓英,潘秋琴,等.蛋白質(zhì)加工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003：81-83

Study on the Amino Acid Composition of Leaf Protein Concentrate（LPC）from Stellaria Media

SHAN Yu,ZHOU Jian-jian,ZHENG Yu-hong,GUAN Fu-qin,FENG Xu,XIA Bing*
（Institute of Botany，Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences（Nanjing Botanical Garden，Mem.Sun Yat－Sen），Nanjing 210014，Jiangsu，China）

2010-04-17

江蘇省自然科學(xué)基金（BK2008353）；江蘇省藥用植物研究開發(fā)中心開放基金（200701）

單宇（1979—），男（漢），助理研究員，碩士，主要從事天然產(chǎn)物提取與功能食品開發(fā)。

*通信作者