植物叶蛋白研究进展

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,植物叶蛋白研究进展,目录,1.叶蛋白简介,2.叶蛋白研究进展,3.存在问题及前景展望,1.叶蛋白简介,1.1 叶蛋白定义,叶蛋白是指刈割新鲜的、有利用价值的饲草或其他植物的地上局部嫩叶或嫩茎叶，经压榨后，通过汁液提取、蛋白凝聚与别离枯燥得到的蛋白质浓缩物。,绿色植物茎叶中的蛋白质一般分为两类，一类是固态蛋白，一类是可溶性蛋白。,固态蛋白包括不溶性的叶绿体及线粒体构造蛋白、核蛋白、细胞壁蛋白，一般很难溶于水，主要存在于经粉碎、压榨后别离出的绿色沉淀物中。,可溶性蛋白存在于经离心别离出的上清液中，包括细胞质蛋白、线粒体蛋白的可溶性局部，以及叶绿体基质蛋白，叶蛋白就是这些可溶性蛋白的凝集物。,1.2 叶蛋白营养价值,质量高的叶蛋白含有70%的蛋白质，丰富的维生素A、E和糖类。叶蛋白的 Ca、P、Mg、Fe、Zn的含量高，是各类种子的5-8倍，胡萝卜素和叶黄素含量比叶子分别高20-30倍和4-5倍。叶蛋白胆固醇含量低，氨基酸种类齐全且组成比较平衡。,叶蛋白中还含有适量的脂肪、纤维素、可溶性糖和淀粉。,1.3.1 用叶蛋白对人体作食用试验。结果说明，叶蛋白在生物学价值方面与牛奶相似。,1.3.2 国内外在叶蛋白药用方面研究的较多，如叶蛋白在抗氧化、预防心血管病、抗肿瘤、治疗关节炎、肺气肿、老年性白内障等方面的作用有研究报道。,1.3.3 饲用叶蛋白可用作鸡和猪等的蛋白质和维生素补充饲料，在渔牧生产中，叶蛋白浓缩物也可以局部代替鱼粉等优质蛋白饲料，都能取得良好的饲养效果。,1.3.4 叶蛋白还可以用于化装品、洗涤用品、饮料和植物营养调节剂等中，还可将叶蛋白浓缩物作为原料进一步的别离得到叶绿素、叶绿素铜钠、胡萝卜素、纯蛋白质、维生素E和K、食用纤维素和某些活性酶等，并且叶蛋白的应用领域还在不断地拓宽。,1.3 叶蛋白应用现状,2.,叶蛋白研究进展,植物绿叶中的蛋白质含量颇为丰富，据测定大多数植物的绿叶的蛋白质含量要比植物的根块、果实等部位的含量高许多。,牧草和绿肥类主要是利用其新鲜茎叶提取蛋白质，以苜蓿的含氮量最高，此外，豆科的紫云英、十字花科的胡萝卜、茄科的烟草以及一些水生植物如三叶草、水花生、浮萍等树叶中粗蛋白的含量较高，松叶的粗蛋白高达12.1%。还有槐叶、桑叶、构树叶、柑桔叶、柳树叶、榆树叶、杨树叶、香椿叶等树叶都富含蛋白质，可作为提取叶蛋白的原料。除此之外，一些农产品的废弃物也是叶蛋白的较好来源，如苎麻叶、芦笋叶、红薯藤叶等。,2.1 叶蛋白资源,2.2.1样品预处理,干打浆法：刘建华等采用该法，将鲁梅克斯嫩叶茎在室外风干后，剪切成小段，分数次用研钵研磨成糊状，医用纱布两层叠放在一起，每次取少许研磨后的糊状物放在纱布上，充分挤压，挤出绿色汁液，从而别离出叶蛋白。该方法简单，经常与其他方法结合使用。,2.2 叶蛋白的提取,组织捣碎法：通常先用食品加工机将组织打碎，然后再用10000-20000r/min的内刀式组织捣碎机即高速分散器将组织的细胞打碎。宋葆华等在ZK高速自控组织捣碎机中，将晾干的107种植物加蒸馏水300mL，捣碎3min，真空抽滤获得叶蛋白含量。,利用细胞膜为天然的半透膜，在低渗溶液和低浓度的稀盐溶液中，由于存在渗透压差，溶剂分子大量进入细胞，将细胞膜胀破释放出细胞内含物。阚欢等用1001的液料比，浸泡60min，从辣木叶中别离叶蛋白。,直接加热法：邹文辉等对草坪草屑叶蛋白提取方法进行比较，直接加热法为水浴加热，保持温度在8085，加热时间5 min，直接加热法和酸化加热法提取率较高，但直接加热法具有较好的絮凝沉淀效果，且容易过滤，因此直接加热法是提取草坪草屑叶蛋白的一种较好的方法。,酸碱加热法：酸碱法和加热法相结合的一种复合型叶蛋白提取方法。叶蛋白经等电点沉淀和热变性双重因素共同作用，增加了蛋白质凝聚时机，使叶蛋白凝聚快、凝聚物结构紧密易别离，保证了叶蛋白的高提取率。赵希艳等采用酸碱加热法提取紫花苜蓿叶蛋白，确定获得叶蛋白高产率的最优条件为:pH4.5、温度80，加热时间5min。酸碱加热法的主要优点是流程短操作方便、沉淀快、易于过滤收集等，缺点是酸碱等条件造成蛋白水解、影响蛋白活性。,2.2.2 叶蛋白提取方法,发酵法：利用乳酸菌产生的乳酸等改变浆液的pH 到蛋白质的等电点，使蛋白沉淀，再通过离心得到叶蛋白。曾凡枝等用该法从苜蓿中提取叶蛋白。发酵法提取叶蛋白的优点是使植物叶中对动物机体有害的物质失去活性，提高了蛋白质品质，能耗少，提取效率高，是生产叶蛋白的一种节能环保的优良工艺。,有机溶剂沉淀法：这种方法较为常见，其优点是沉淀快、絮凝物结构紧密，易过滤收集。且经有机溶剂脱色生产的脱色叶蛋白具有含糖量低、蛋白成分较为单一等高营养价值，可用于抗癌、营养保健食品的开发。Walter J.Bray 等用聚丙烯酰胺A150可高效的提取紫花苜蓿和黑麦草汁液中的白色叶蛋白。,等电点沉淀法：阚欢等将辣木样品预处理后，进行均质、离心处理，取上清液，等电点时离心取沉淀，然后调pH值溶解从而提取别离叶蛋白，等电点别离pH为4.0-5.0 时，产品的蛋白质含量达68.86%，蛋白质提取率达70%。,电泳法：带电荷的供试品(蛋白质粗提液)在惰性支持介质(如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等)中，于电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分别离成狭窄的区带，到达对不同物质的别离。谢正军等14用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE将苜蓿叶提取的粗蛋白分成不同的组分，确定其分子量大小。Silas Pessini Rodrigues等用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE和二维聚丙烯酰胺凝胶电泳2D-PAGE从番木瓜叶中提取出15 种蛋白。,离子交换层析：根据蛋白带电性质的不同，与交换剂发生交换，改变洗脱液pH 或离子强度，将其洗脱而到达别离的目的。Sharma P等用DEAE从水稻叶中别离出具有活性的两种蛋白。,2.2.3 叶蛋白别离纯化,目前的一般生产技术生产的叶蛋白还存在种种问题，如由于绿叶中存在非饱和脂肪酸，在空气和水中长时间加热,会引起有效赖氨酸损耗,蛋白质变性,因而使消化率下降,故常将提取的叶蛋白粉经枯燥后进行保存。然而枯燥后的叶蛋白溶解度极低,无法作为功能性成分在乳品、饮料、糖果等食品体系中加以利用。另外叶蛋白产品为深绿色,且含有青草味,这些都限制了它在食品中的应用。,3,.存在问题及前景展望,叶蛋白资源丰富，加工过程简单，本钱低，有利于规模化生产，而国内在叶蛋白的深加工方面相对滞后，目前国内对叶蛋白的研究主要集中于提取，而对于其进一步深加工研究较少，需要在叶蛋白应用方面进行更多的研究，使其生产加工能形成产业化、规模化，深加工产品能广泛的应用于医药、食品等方面，获得更大的经济价值。国内对蛋白需求大，尤其是畜牧养殖业，而国内蛋白资源相对缺乏，所以叶蛋白具有良好的开发前景。,