食葉草的營養(yǎng)成分及應(yīng)用價(jià)值研究進(jìn)展

胡高爽，劉紫洋，張亦琴，王晨宇，王君，王青華，郝建雄*

（1.河北科技大學(xué) 食品與生物學(xué)院，河北 石家莊 050000；2.中華人民共和國石家莊海關(guān)，河北 石家莊 050000；3.滄州師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 滄州 061000；4.衡水學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 衡水 053000）

近年來，人們的生活水平逐步提高，對(duì)食品的要求不僅僅是飽腹，更多的是追求食品的種類、成分、營養(yǎng)等方面，所以開發(fā)新食品原料的需求逐漸緊迫[1]。食葉草，蓼科酸模屬多年生草本植物，因其蛋白質(zhì)含量較高，又被稱為蛋白草，是一種新型的食品原料。世界各國的酸模屬植物約有幾十種，在我國各地《醫(yī)藥典書》均有記載，而民間自古以來就有用酸模當(dāng)食物或加工成藥物應(yīng)用的記載，被認(rèn)為是一種營養(yǎng)豐富的優(yōu)秀食品資源[2-3]。但是酸模的口感過酸，汁液的pH 值約4.5，并且含有較多草酸、單寧（多酚類）等物質(zhì)。所以不僅酸還帶澀感，適口性較差。為了改善酸模的口感，使它的營養(yǎng)價(jià)值被充分利用，我國于20 世紀(jì)70 年代，通過雜交選育的方式培育出酸模新品種——食葉草，是國內(nèi)首創(chuàng)的酸模屬植物雜交新品種。它是以含有較高粗蛋白含量的魯梅克斯K-1（Rumex patientia L.Rumex.tianschanicuscv.Rumex K-1）為母本，巴天酸模（Rumex patientia L.）為父本雜交培育而得[4]，并且其父本在我國等多個(gè)極端氣候地區(qū)均有分布，生長區(qū)域平均海拔為20～4 000 m，環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)[5-6]。經(jīng)培育的食葉草，改良了適口性差的缺陷，繼承了父本和母本的優(yōu)點(diǎn)，具有抗逆性強(qiáng)、壽命長、營養(yǎng)全、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，并且單寧含量可以保持在0.2%以下。本文對(duì)食葉草的安全性、營養(yǎng)成分、主要功效及應(yīng)用4 個(gè)方面進(jìn)行綜述，并基于此對(duì)食葉草的發(fā)展前景進(jìn)行分析與展望，以期加快對(duì)食葉草相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和研究。

1 食葉草的安全性評(píng)估研究

食葉草的安全性已經(jīng)過相關(guān)調(diào)查，人群調(diào)查結(jié)果顯示食葉草的產(chǎn)地居民已經(jīng)食用食葉草多年，均未產(chǎn)生不良影響[7]。2019 年10 月到2021 年10 月，相關(guān)專家評(píng)估了食葉草的安全性，對(duì)食葉草的加工技術(shù)進(jìn)行了審查，經(jīng)國家衛(wèi)生健康委員會(huì)公告發(fā)布，食葉草為新食品原料[8]。不僅如此，食葉草的安全性也通過了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、體外實(shí)驗(yàn)和人群觀察等幾方面的驗(yàn)證[9]。樓敏涵等[10]按照GB 15193.14—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)致畸試驗(yàn)》的要求，研究不同劑量食葉草粉對(duì)孕鼠與胎鼠的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)食葉草粉對(duì)SD 大鼠無母體毒性、致畸性和胚胎毒性。除此之外，樓敏涵等[7]還對(duì)食葉草本身所含有的重金屬和農(nóng)藥殘留量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)食葉草中重金屬含量均低于GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》的規(guī)定，農(nóng)藥殘留也未檢出，符合GB 2763—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中最大農(nóng)藥殘留限量》[11]的要求。綜上得出食葉草可歸屬為安全無毒食品，可用于日常食用或深加工食品的原料。

2 食葉草的營養(yǎng)成分

食葉草的營養(yǎng)價(jià)值十分豐富。食葉草總蛋白含量可以達(dá)到30%以上，與大豆中的蛋白質(zhì)含量（約35%）相當(dāng)，具備以草代糧的潛力[12-13]。食葉草中含有17 種氨基酸，如賴氨酸、精氨酸、色氨酸等，其中必需氨基酸所占比例約為45%，接近世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（World Health Organization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO）的規(guī)定值（40%），是優(yōu)良的蛋白質(zhì)來源。此外，李憲秀等[12]研究發(fā)現(xiàn)食葉草的半胱氨酸（cysteine，CYS）和甲硫氨酸（methionine，MET）的氨基酸比值系數(shù)（amino acid ratio coefficient，RC）值均為最低，為第一限制氨基酸，其它氨基酸含量均與WHO/FAO 的推薦值相當(dāng)，氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）值和氨基酸比值系數(shù)RC 值接近1。因此，若食用食葉草，需和富含Cys 和Met 的食物復(fù)配，從而提高必需氨基酸的平衡性。食葉草還含有豐富的維生素、綠原酸、大黃酚、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、異黃酮、膳食纖維和多種礦物質(zhì)（鉀、硒、鋅、鐵、鈣）等功能性成分，從而可以起到預(yù)防腸道疾病、補(bǔ)充人體所缺的微量元素、加快新陳代謝、提高人體免疫力等作用。

3 食葉草的主要功效

3.1 維持機(jī)體平衡

食葉草中含有多種營養(yǎng)成分，可以調(diào)節(jié)人體免疫力，維持身體穩(wěn)定狀態(tài)。食葉草中富含膳食纖維，可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，提高鈣質(zhì)吸收，保持消化系統(tǒng)的正常運(yùn)作[14-15]；所含β-胡蘿卜素在人體吸收過程中，一部分轉(zhuǎn)換成VA，而另一部分會(huì)參與到人體的機(jī)體調(diào)節(jié)中，促進(jìn)新陳代謝[16]。除此之外，食葉草中還含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，長期食用可以構(gòu)建細(xì)胞組織，抵抗細(xì)菌病毒，增強(qiáng)免疫力，促進(jìn)身體各項(xiàng)功能的調(diào)節(jié)，維持機(jī)體平衡[17]。

3.2 調(diào)節(jié)高血壓、高血脂和高血糖

隨著現(xiàn)代飲食習(xí)慣的變化，高血壓、高血脂和高血糖已成為威脅中老年人健康的最大殺手，被重視程度也逐年上升。食葉草中含有較多生物活性成分，其中鉀含量高達(dá)28 050 mg/kg，長期食用可以維持鈉鉀平穩(wěn)、穩(wěn)定血壓，有利于降血糖、降血壓、降血脂[4,18]。食葉草中所含的礦物質(zhì)具有重組細(xì)胞組織，維持神經(jīng)肌肉興奮，調(diào)節(jié)身體酸堿性，預(yù)防心血管疾病等作用；所含的異黃酮和SOD 具有抗衰老、抗氧化、降血糖、預(yù)防更年期綜合征等作用，可以起到美容養(yǎng)顏的效果[19]。

4 食葉草在食品和飼料等行業(yè)的應(yīng)用

近年來，隨著人們對(duì)美好生活追求的逐漸提高，對(duì)食品及保健品也提出了更高的要求，逐漸向著綠色天然、健康安全、營養(yǎng)美味及多功能的方向開發(fā)。食葉草作為新食品原料，人工種植的面積也在逐年擴(kuò)增。但對(duì)于食葉草的加工利用還處于初級(jí)階段，目前主要集中在植物蛋白奶飲料、植物蛋白草粉利、面制品、飼料等方面。

4.1 食葉草植物蛋白奶飲料

目前，奶制品已經(jīng)成為人們汲取營養(yǎng)的重要食品。為了更好實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)家在不斷地尋找可以替代動(dòng)物奶的蛋白植物。食葉草不僅蛋白含量高，而且具有豐富的維生素和有益礦物質(zhì)，可以成為取代動(dòng)物奶的第一選擇。以食葉草為原料開發(fā)植物奶，含有豐富的卵磷脂和異黃酮等抗氧化物質(zhì)，具有降低腦血脂，防止腦出血和腦梗的功效[20]。并且食葉草植物奶中不含有動(dòng)物奶中的脂肪、膽固醇及亞油酸等易對(duì)身體造成損害的物質(zhì)。除此之外，食葉草植物奶中擁有動(dòng)物奶所不具有的苦丁、單寧等有效藥物成分，對(duì)患有心臟病、肺病、糖尿病、消化類疾病的人群有明顯的改善作用[21]。

經(jīng)組織專家對(duì)食葉草的安全性評(píng)估審查通過后，國家衛(wèi)生健康委員會(huì)認(rèn)定食葉草為新食品原料，所以使用食葉草作為植物蛋白奶飲料的原料，是具有安全性并被國家所認(rèn)可的。利用食葉草加工生產(chǎn)的植物蛋白奶飲料，可以為植物奶市場(chǎng)帶來新的發(fā)展方向。柏綠山等[21]從功能性、營養(yǎng)價(jià)值、原料保障3 個(gè)方面對(duì)食葉草、大豆、芝麻、花生、向日葵、椰子、核桃等植物進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)食葉草的優(yōu)勢(shì)明顯高于其它植物。并利用食葉草作為原料，開發(fā)了一種新型的食葉草植物蛋白奶，表現(xiàn)出成本低、營養(yǎng)豐富的優(yōu)點(diǎn)，為食葉草蛋白飲料的開發(fā)提供了技術(shù)支持。

4.2 食葉草植物蛋白草粉利

廖燕芬[22]按照有機(jī)食品的標(biāo)準(zhǔn)種植食葉草，在特定的生長期內(nèi)收割嫩苗，采用低溫干燥法生產(chǎn)食葉草植物蛋白草粉利，成品不僅營養(yǎng)豐富全面，顏色亮眼，使人更有食欲，而且符合綠色、健康食品的宣傳理念。經(jīng)常食用食葉草植物蛋白草粉利不僅可以降低高血壓、高血脂和高血糖，還可以增強(qiáng)身體免疫力，起到保健作用。

4.3 食葉草蛋白人造營養(yǎng)大米及面制品

楊秀麗等[23]利用食葉草與含淀粉的糧食結(jié)合，通過科學(xué)的加工工藝造就了食葉草植物蛋白人造營養(yǎng)大米，豐富了大米的營養(yǎng)價(jià)值。何石明等[24]利用食葉草、小麥粉等原粉和輔料制作了食葉草面條，并將成品作為小鼠每日餐食進(jìn)行抗疲勞及血糖實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明食葉草面條表現(xiàn)出較好的降血糖、緩解身體疲勞和增強(qiáng)體質(zhì)的作用。柏綠山等[25]通過用各種食葉草原漿、食用面粉等原粉和輔料，調(diào)和制成食葉草面團(tuán)，利用現(xiàn)有的面食制作技術(shù)制成食葉草面食，并對(duì)其進(jìn)行了食品感官檢測(cè)分析，結(jié)果表明食葉草面制品色澤口感、感官評(píng)價(jià)均能達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平，如食葉草水餃、面條、掛面等遇水煮制后不會(huì)發(fā)生黏稠、渾湯的現(xiàn)象，而且口感爽滑有韌勁，低糖、低淀粉易吸收。

4.4 食葉草蛋白飼料

飼料優(yōu)劣的重要因素是由蛋白質(zhì)所決定的。飼料中的蛋白質(zhì)大多使用大豆、花生、棉籽餅及餅麩一類的物質(zhì)，但此類物資價(jià)格偏高；使用魚粉，肉粉價(jià)格也較高很難得到充分的供應(yīng)。柏綠山等[26]將食葉草、U12-玉竹草、植物秸稈混合加工成為食葉草飼料，將其與普通飼料對(duì)比，結(jié)果表明食葉草飼料對(duì)動(dòng)物的增重效果良好，更有利于增加畜牧的產(chǎn)量。不僅如此，食葉草的營養(yǎng)成分含量豐富，這些成分可提高動(dòng)物機(jī)體的免疫力，是一種治療疾病的天然藥物[27]。它的種植要求也不高，可以在鹽堿地培養(yǎng)種植，利用現(xiàn)有的土地資源。而且食葉草的生長速度快，產(chǎn)量高，一次種植產(chǎn)期較長，可以節(jié)省投資成本。所以大規(guī)模種植食葉草，并對(duì)其進(jìn)行品種的改良，更加適應(yīng)畜牧業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展需求，可以為將來畜牧業(yè)的供應(yīng)提供保障，避免飼料短缺，創(chuàng)建更加優(yōu)良的畜牧環(huán)境，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)畜牧業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.5 其他應(yīng)用

隨著對(duì)食葉草的深入研究，食葉草在其它方面的應(yīng)用也逐漸突顯。由于食葉草植物蛋白原料含有人體所需要的營養(yǎng)素，還含有具有抗衰老、消炎、抗菌作用的SOD 和綠原酸，具有抗氧化作用的異黃酮和硒元素，以及可以保護(hù)、滋潤、修復(fù)皮膚的維生素，因此利用食葉草來制備的化妝品和洗護(hù)用品，具有滋潤皮膚、延緩衰老及抗菌消炎的功效[28-30]。

食葉草具有極強(qiáng)的抗鹽堿、抗旱能力，是天然的綠色肥料。廣泛種植食葉草，可以有效改良土壤品質(zhì)，提升耕地質(zhì)量，對(duì)我國土地的有效利用及增產(chǎn)增效起到促進(jìn)作用。食葉草不僅可以作為土壤肥料，還可以作為作物肥料[31]，代替作物對(duì)氮肥的需求，增強(qiáng)光合作用，使作物葉片顏色變深，減少作物因光照不足而帶來的不良影響。此外，作為氨基酸蛋白肥料的食葉草被分解吸收后，也同時(shí)吸收利用了許多氨基酸蛋白，可以為作物增加更多營養(yǎng)物質(zhì)，使其生長速度加快。這樣不僅可以提高果實(shí)的甜度、維生素和微量元素的含量，還能促進(jìn)植物對(duì)葉綠素、氮元素的積累，降低作物中粗纖維的含量[32]，進(jìn)而改善果實(shí)的品質(zhì)。

5 食葉草開發(fā)利用中存在的問題

5.1 生產(chǎn)種植效率低

食葉草的抗逆性強(qiáng)，產(chǎn)量高，可以適應(yīng)各種環(huán)境。但是由于我國現(xiàn)在對(duì)于食葉草的種植方式還集中于農(nóng)村的田間種植，屬于傳統(tǒng)密集型生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，所以食葉草目前在我國的種植規(guī)模和效益均不高。因此，應(yīng)該提高生產(chǎn)種植水平，調(diào)整種植規(guī)模，合理利用土地資源，保證食葉草的品質(zhì)。結(jié)合現(xiàn)代科技，創(chuàng)新加工工藝，充分開發(fā)利用食葉草資源。

5.2 市場(chǎng)認(rèn)知度低

雖然食葉草擁有了新食品原料的身份，但目前大眾對(duì)于食葉草的認(rèn)知度和接受度還是較低。因?yàn)樵诋a(chǎn)品宣傳和市場(chǎng)消費(fèi)等方面，沒有得到足夠的重視，導(dǎo)致食葉草的開發(fā)緩慢，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到阻礙。所以應(yīng)該利用現(xiàn)有的科技水平，在網(wǎng)絡(luò)、直播等渠道，大力科普食葉草的營養(yǎng)價(jià)值，使其成為人們所熟知的營養(yǎng)物質(zhì)，推進(jìn)食葉草的發(fā)展路程。

5.3 缺乏周全的保鮮方法

食葉草作為一種新型的可食性植物資源，其品質(zhì)的優(yōu)劣不僅受種植環(huán)境的影響，保鮮方法的不同也會(huì)對(duì)食葉草的口感、營養(yǎng)成分等產(chǎn)生不同的影響。食葉草常用的保鮮方法，第一種是低溫保鮮，但這種方法適用于貯藏，若用于運(yùn)輸，其產(chǎn)生的成本較大；另一種方法是化學(xué)保鮮，它可以最大程度地保留食葉草的原有風(fēng)味，但后期清洗較為不便，適用于運(yùn)輸過程中使用[33]。因此，食葉草保鮮方面的研究仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，尋求更加完善的保鮮方法，從而延長食葉草的保鮮時(shí)間及食用價(jià)值，為食葉草的加工銷售提供更加廣闊的市場(chǎng)。

5.4 營養(yǎng)成分研究較少

食葉草之所以被稱為蛋白草，是因其蛋白質(zhì)含量較高，但除了含有大量的蛋白質(zhì)外，食葉草中還含有較多對(duì)人體有益的活性成分，比如總黃酮、總酚、微量元素這些營養(yǎng)物質(zhì)，都對(duì)人體有著重要的預(yù)防和保健作用[34]?？墒悄壳皩?duì)于食葉草營養(yǎng)成分的提取研究較少，少量研究集中在蛋白質(zhì)提取方面，對(duì)于其他活性成分的提取鮮有報(bào)道。因此，未來應(yīng)對(duì)食葉草營養(yǎng)成分展開深入研究，進(jìn)一步提取食葉草中的有益成分，拓展食葉草的應(yīng)用范圍。

5.5 功能評(píng)價(jià)不夠完善

目前，食葉草的功能評(píng)價(jià)集中于抗氧化、降血糖等方面，對(duì)于其他方面的功能評(píng)價(jià)研究還不充分。但食葉草中含有較多維生素、有機(jī)酸等物質(zhì)，這其中的功能活性都有待開發(fā)。因此，應(yīng)對(duì)食葉草的功能活性進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，總結(jié)食葉草中所含有的功能因子及其作用，為之后新型食品的開發(fā)提供更多理論基礎(chǔ)。

5.6 產(chǎn)品形式不夠多元化

食葉草目前開發(fā)的產(chǎn)品以短期食品或烘干初加工產(chǎn)品直接銷售居多，深加工產(chǎn)品及產(chǎn)品加工形式較少。因此，應(yīng)完善食葉草產(chǎn)業(yè)鏈，豐富產(chǎn)品形式。植物肉制品備受關(guān)注，它是以大豆、豌豆、小麥等作物中提取的植物蛋白為原料，利用化學(xué)分離等一系列加工技術(shù)制作而成。未來可以探究能否將食葉草作為原料，加工制作成食葉草肉制品，豐富植物肉產(chǎn)品種類。除此之外，可以根據(jù)不同人群的不同需求，培育不同環(huán)境下的食葉草品種，加強(qiáng)食葉草深加工技術(shù)的研究，開發(fā)更多高端化、精致化、健康化和便利化的產(chǎn)品，使產(chǎn)品多元化，從而適應(yīng)不同人群的需求。

6 前景與展望

食葉草的營養(yǎng)價(jià)值十分豐富，具有良好的保健功能。目前，食葉草的食品安全指標(biāo)按照我國現(xiàn)行食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)中葉菜類蔬菜的規(guī)定執(zhí)行。新食品原料身份的確立是食葉草邁入高端食品市場(chǎng)的重要一步，可以明顯地加快食葉草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。然而，目前針對(duì)食葉草活性成分提取分離以及功能性評(píng)價(jià)等研究還較少，因此，未來我們可以拓展食葉草蛋白、多糖和活性物質(zhì)的提取分離研究，同時(shí)豐富食葉草不同成分的功能評(píng)價(jià)研究。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)食葉草相關(guān)產(chǎn)品，包括保健食品、新型植物基飲料和植物基肉類產(chǎn)品等多種新型食品，形成多樣化、規(guī)模化的產(chǎn)品，拓展產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提升食葉草的附加值，進(jìn)一步完善食葉草產(chǎn)業(yè)鏈。