紫花苜蓿蛋白的應(yīng)用研究

魏小蘭，張純，唐凌，鄺聲耀

（1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川成都610066；2.四川省畜科飼料有限公司，四川成都610066）

紫花苜蓿蛋白的應(yīng)用研究

魏小蘭1，2，張純1，2，唐凌1，2，鄺聲耀1，2

（1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川成都610066；2.四川省畜科飼料有限公司，四川成都610066）

本文概括了紫花苜蓿蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、提取加工工藝及其國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，提出了目前我國(guó)紫花苜蓿葉蛋白（ALPC）產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用前景。

紫花苜蓿蛋白；開(kāi)發(fā)；利用

1 紫花苜蓿蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

紫花苜蓿被譽(yù)為“牧草之王”，是一種全價(jià)飼料，不僅富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等，還含有動(dòng)物所必需的氨基酸和微量元素，能夠滿足多種家畜生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)需要。紫花苜蓿粗蛋白含量較大豆餅、魚(yú)粉中的粗蛋白含量高，其消化能和代謝能約為大豆的85%，與豆餅、花生餅的含量相當(dāng)[1]。紫花苜蓿葉蛋白（干物質(zhì)）的營(yíng)養(yǎng)成分及代謝能量見(jiàn)表1[2]。

表1 紫花苜蓿葉蛋白的營(yíng)養(yǎng)成分及代謝能含量

此外，紫花苜蓿葉蛋白生產(chǎn)的副產(chǎn)品——葉餅（又稱(chēng)草渣或草餅）和棕色液仍含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。草渣占牧草干質(zhì)量的75%～85%。鮮葉壓榨分離葉蛋白后的殘液，稱(chēng)為棕色液，占原料鮮質(zhì)量的40%～50%。研究表明，殘?jiān)臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值與青稞（草）、大麥稈、小麥稈和玉米秸稈基本相當(dāng)，可作為飼料直接飼喂家畜，同時(shí)還可以加工成草餅、草粉、草粒、草塊等或進(jìn)行青貯處理作為青貯飼料；其次，殘?jiān)泻胸S富的纖維素，可提取膳食纖維素，開(kāi)發(fā)研制膳食纖維產(chǎn)品。棕色液中氨基酸比較齊全，含有動(dòng)物必需氨基酸，可以直接供牲畜飲用，也可以作為肥料用來(lái)澆灌農(nóng)作物。紫花苜蓿葉蛋白（干物質(zhì)）副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表2[3]。

表2 紫花苜蓿葉蛋白副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分含量

2 紫花苜蓿蛋白的提取技術(shù)

紫花苜蓿蛋白的提取方法主要有酸堿凝聚法、酸堿加熱法、發(fā)酵法、鹽析法、有機(jī)溶劑法、超濾法、纖維素酶法等，不同的提取方法，以及對(duì)樣品的處理方式、處理程度的不同，都會(huì)影響提取質(zhì)量。

許英一等[4]采用堿熱法和纖維素酶法提取紫花苜蓿葉蛋白，分別研究了絮凝溫度、提取液pH值、絮凝時(shí)間三因素對(duì)紫花苜蓿葉蛋白提取率的影響以及酶解反應(yīng)溫度、pH值和加酶量三因素對(duì)苜蓿葉蛋白提取率的影響，結(jié)果得出最佳工藝條件分別為：（1）提取溫度70℃、pH值為10、絮凝時(shí)間12min，在此工藝條件下，粗蛋白提取率為49.52%；（2）酶解反應(yīng)溫度為55.65℃、pH值為4.86、加酶量為7.22%，在此工藝條件下，粗蛋白提取率為41.59%。

3 紫花苜蓿蛋白的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值

3.1 飼用價(jià)值

3.1.1 家禽紫花苜蓿葉含粗蛋白50%～65%，其中31.5%左右為家禽的必需氨基酸。在雛雞日糧中添加2.5%～5.0%苜蓿葉蛋白時(shí)，對(duì)增重有良好效果，而過(guò)量則效果不明顯[5]。另?yè)?jù)馮立志報(bào)道，在成年雞飼料中用苜蓿葉蛋白代替50%～100%的魚(yú)粉時(shí)，并不影響產(chǎn)蛋率，蛋的品質(zhì)得到改善；代替雛雞日糧中50%～75%的魚(yú)粉或肉骨粉，其成活率提高；代替肉雞飼料中75%的動(dòng)物性蛋白飼料，體重較對(duì)照組增加7.4%～11.8%[6]。

3.1.2 豬華粉姝等[7]報(bào)道，用紫花苜蓿葉蛋白（ALPC）代替飼喂哺乳仔豬用的脫脂乳，可使仔豬日增重提高10%以上。在生長(zhǎng)豬日糧中添加苜蓿草粉10%后對(duì)生長(zhǎng)豬的生產(chǎn)性能、血液生化指標(biāo)以及營(yíng)養(yǎng)消化率等均有較顯著的改善。在仔豬43～60日齡階段，用ALPC替代日糧中50%的魚(yú)粉與脫脂乳、替代1/3的大豆粕和水解酵母，其平均日增重與對(duì)照組相比僅差4 g，卻大幅度降低了飼料成本（P＜0.05）；在61～105日齡階段，用ALPC取代80%的日糧動(dòng)物性蛋白，不影響幼豬正常的生長(zhǎng)發(fā)育。還有報(bào)道表明，在哺乳母豬日糧中添加適量的苜蓿草粉，可以縮短仔豬斷奶到發(fā)情的時(shí)間間隔，還可以提高仔豬的成活率、窩增重、斷奶平均個(gè)體質(zhì)量以及個(gè)體的平均日增重。

3.1.3 反芻動(dòng)物研究表明，在反芻動(dòng)物日糧中添加紫花苜蓿可以提高生長(zhǎng)速率、產(chǎn)奶量和飼料轉(zhuǎn)化效率，還能保護(hù)牛奶中的奶香味不被過(guò)早氧化，可顯著提高牛奶風(fēng)味。紫花苜蓿葉蛋白中還含有一些未知生長(zhǎng)刺激因子，可促進(jìn)犢牛、羔羊等家畜的生長(zhǎng)。俄羅斯某農(nóng)場(chǎng)所做的長(zhǎng)達(dá)120 d的試驗(yàn)研究證實(shí)，用ALPC或者ALPC+賴(lài)氨酸+蛋氨酸替代奶牛日糧中50%的葵花籽餅，均可增加產(chǎn)乳量，提高乳脂率及乳蛋白產(chǎn)量。曹致中等[8]報(bào)道，在4組幼牛飼喂試驗(yàn)中，用10%、20%和30%的苜蓿葉蛋白代替標(biāo)準(zhǔn)乳蛋白，以標(biāo)準(zhǔn)全奶粉作對(duì)照，飼喂50 d后，試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不大，說(shuō)明飼喂?fàn)倥r(shí)可以用10%、20%和30%的葉蛋白代替標(biāo)準(zhǔn)乳蛋白。

3.1.4 水產(chǎn)動(dòng)物紫花苜蓿不僅在家禽、單胃動(dòng)物、反芻動(dòng)物中有應(yīng)用，還可作為魚(yú)類(lèi)和對(duì)蝦等水產(chǎn)動(dòng)物的配合飼料成分，其中的葉綠素可提高魚(yú)肉的鮮美程度。有學(xué)者將苜蓿草粉添加到黃河鯉魚(yú)日糧中，結(jié)果表明，在魚(yú)日糧中添加適量的苜蓿草粉能夠提高日增重，降低餌料系數(shù)，還可以在一定程度上改善魚(yú)肉的品質(zhì)和商品性能，提高魚(yú)體的抗氧化能力。

3.2 食用價(jià)值紫花苜蓿不僅提供了相對(duì)平衡的氨基酸，而且含有多種維生素和葉黃素，又無(wú)動(dòng)物性食品中所含的膽固醇，故可用于改善膳食結(jié)構(gòu)，是一種很好的食品蛋白添加劑。據(jù)研究，從新鮮苜蓿汁液中提取的葉蛋白，屬于真正的綠色食用產(chǎn)品，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氨基酸組成平衡，被FAO認(rèn)為是一種高質(zhì)量食品。

1962年，研究人員首次用ALPC對(duì)人體做食用試驗(yàn)，結(jié)果表明，ALPC在生物學(xué)價(jià)值方面與牛奶相似。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家們于1969年對(duì)6～12歲共80名兒童進(jìn)行定量食用試驗(yàn)，6個(gè)月后，測(cè)得供試兒童的體重、身高比不食用組有明顯增加，且血液特性方面也有所改善。1996年國(guó)際老年學(xué)會(huì)第3次年會(huì)公布了羅馬尼亞對(duì)老年人進(jìn)行的營(yíng)養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果：50名50歲以上的老人每天加食15g苜蓿葉蛋白，15 d后，所有人的血色素都有明顯增加，同時(shí)血液中鈣、鎂、鐵等均有增加。

3.3 醫(yī)用價(jià)值近年來(lái)，紫花苜蓿葉蛋白中β-胡蘿卜素的防癌作用得到了臨床上的證實(shí)和應(yīng)用。在提取葉蛋白的過(guò)程中，所得上清液營(yíng)養(yǎng)成分高，經(jīng)脫味處理，可開(kāi)發(fā)成高級(jí)保健飲料。如提取超氧化物歧化酶（SOD）可使超氧陰離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)，具有抗衰老、抗腫瘤，治療關(guān)節(jié)炎、心血管病、肺氣腫、老年性白內(nèi)障等功效。

3.4 其他價(jià)值紫花苜蓿葉蛋白除了用于飼料、食品、醫(yī)藥外，還可用于化妝品、洗滌用品等日用化工用品和植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑等方面，也可將苜蓿葉蛋白作為原料進(jìn)一步分離制得葉綠素、葉綠素銅鈉、胡蘿卜素、純蛋白質(zhì)、維生素E等許多有用的物質(zhì)。

4 開(kāi)發(fā)利用方向及前景

紫花苜蓿葉蛋白還需從以下幾方面加以研究：（1）優(yōu)化提取和分離葉蛋白的方法與工藝，達(dá)到降低或分解不良成分——皂苷的目的，提升蛋白質(zhì)品質(zhì)，提高飼料的適口性和利用率；（2）加大對(duì)副產(chǎn)品的深入研究，在得到紫花苜蓿葉蛋白的同時(shí)，也得到紫花苜蓿膳食纖維，最好也分離得到葉綠素和β-胡蘿卜素等，擴(kuò)大它在食品中的應(yīng)用范圍。

我國(guó)有豐富的苜蓿資源，尤其近年來(lái)又把苜蓿生產(chǎn)及其產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)列為重大攻關(guān)課題，苜蓿葉蛋白的生產(chǎn)工藝將更加優(yōu)化。因此，紫花苜蓿葉蛋白在我國(guó)飼料工業(yè)中將具有廣泛的應(yīng)用前景。紫花苜蓿葉蛋白的開(kāi)發(fā)利用，將對(duì)提升畜禽飼養(yǎng)水平、優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)和提高人民健康水平具有重要的意義。

[1]Fasakin E A.Nutrient quality of leaf protein concentrates produced from water fern（Azolla Africana Desv）and duckweed（Spirodela polyrrhiza L.Schleiden）[J].Bioresource Technology，1999，69（2）：185-187.

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[5]佟建明，薩仁娜，郭寶忠.苜蓿葉蛋白對(duì)雞生產(chǎn)性能的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1998，14（3）：244-247.

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Study on Preparation and App lication of A lfalfa Protein

Wei Xiaolan1，2，Zhang Chun1，2，Tang Ling1，2，et al.
（1.Sichuan Animal Scicene Academy，Sichuan Chengdu 610066；2.Sichuan Animal Feed Co.，Ltd.，Sichuan Chengdu 610066，China）

The nutritional value，extraction process，the development and utilization of alfalfa protein at home and abroad were summarized in this paper.Furthermore，pointed out the existing problems and future development prospects of ALPC.

Alfalfa protein；Development；Utilization

S541.9

A

1001-8964（2017）05-0039-03

2017-03-20

四川省基本科研項(xiàng)目——紫花苜蓿破眠蛋白組學(xué)研究（SASA2014A07）

魏小蘭（1985-），女，四川綿陽(yáng)人，碩士研究生，助理研究員，主要研究方向：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。