食葉草的營養價值及開發前景

王曉杰 劉 抗 張 麗 鄭明明 周裔彬

(1. 安徽農業大學茶與食品科技學院，安徽 合肥 230000；2. 安徽農業大學食品加工研究院，安徽 合肥 230000；3. 安徽省農產品加工工程實驗室，安徽 合肥 230000；4. 安徽省糧食行業協會，安徽 合肥 230000)

植物蛋白是中國居民膳食蛋白的主要來源[1]，機體攝入植物蛋白不僅有利于均衡營養、促進身體健康，還可以減少碳排放量、保護環境。然而，中國植物蛋白資源比較匱乏，每年需要從國外進口約1億t大豆。因此，開發新型植物蛋白資源意義重大。

食葉草又名食葉菜，是中國科研人員自主研發的植物新品種。食葉草的母本魯梅克斯K-1具有粗蛋白含量高、耐干旱、耐鹽堿的優點[2]，父本巴天酸模具有分布廣、耐嚴寒、環境適應性強的特點[3]。食葉草成功繼承了親本耐鹽堿，耐寒抗旱的優點，可以在東北、西北、川藏等極端惡劣環境下生存[4]。目前，食葉草正在向全國各地推廣，已經種植于北京、天津、山東、山西、浙江、江蘇、湖南、湖北、廣東、廣西等地區，食葉草產量高，北方地區年產量可達300 t/hm2，南方地區因氣候溫和、雨水量大，年產量可達525 t/hm2。因符合中國《新食品原料安全性審查管理辦法》[5]的規定，且2021年通過安全性評估，食葉草被國家衛生健康委員會認定為新食品原料，按照中國葉菜類蔬菜的標準執行[6]。

食葉草是一種具有巨大開發價值的新植物蛋白來源。文章擬分析食葉草的安全性及其作為新食品原料的優勢，并對食葉草在食品中的應用現狀進行概述，以期為食葉草的開發與利用提供依據。

1 食葉草的安全性

1.1 成分分析

通過將食葉草中的成分與其他食物進行對比可以發現，其蛋白質含量高達35.8 g/100 g，是大米的2.94倍；膳食纖維含量達到25.6 g/100 g，是玉米的2.37倍；維生素C含量可達608 mg/100 g，是西蘭花的7.41倍；鈉含量達到了43.6 mg/100 g，是麥子的13.21倍；鉀含量高達2 805 mg/100 g，是菠菜的9.02倍；鎂含量可達456 mg/100 g，是菠菜的7.86倍；鋅含量達到了35 mg/100 g，是牛肝的2.92倍[7]。食葉草含有蒽醌[8]，總量約為1.29 mg/100 g。蒽醌不屬于食葉草中的營養成分，攝入量超標對動物內臟具有一定的毒性[9]。樓敏涵等[10]對食葉草中蒽醌的安全性進行了評估，如果按成人體重60 kg、日攝入量50 g計算，攝入的蒽醌量為0.011 mg/kg BW，遠小于其對人體的有害作用劑量(0.157 mg/kg BW)。研究[11]表明，蒽醌能夠有效地抑制黑色素瘤、淋巴肉瘤、乳腺癌及艾氏腹水癌。因此，食用食葉草，或將食葉草作為食品添加劑應用到產品開發，可以預防上述疾病的發生。還有研究發現，菠菜[12]、馬齒莧[13]、莧菜[14]中草酸含量分別為0.61，1.46，1.14 g/100 g。而食葉草中草酸含量為0.32 g/100 g，低于上述常見蔬菜，說明食葉草中的草酸含量在可接受范圍內，攝入食葉草中的草酸對人體造成不適的可能性較低，將食葉草開發成食品，更容易被消費者接受和認可。

1.2 衛生學檢驗

如表1所示，食葉草中的重金屬砷、鉛、汞和鎘含量較低，符合GB 2762—2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》的規定要求。農藥殘留均未檢出，符合GB 2763—2016《食品安全國家標準 食品中最大農藥殘留限量》的要求。

表1 食葉草中重金屬和農藥殘留量[10]

1.3 毒理學試驗

為進一步研究食葉草的安全性，樓敏涵等[15]進行了相關毒理學試驗。急性經口毒性試驗、90 d經口毒性試驗、三項遺傳毒性試驗以及致畸試驗結果表明，與對照組相比，試驗鼠均未出現異常現象。綜上所述，中國成人(不包括孕婦及乳母)每日食葉草的攝入量在50 g以下，對人體健康造成危害的風險較低。

1.4 食用安全性

酸模屬植物歷史悠久，早在亨利八世時期，人們就已經將其葉子作為蔬菜食用。在西班牙、葡萄牙等地區，其莖葉常被用來制作沙拉、配菜[16]。在馬其頓地區，酸模屬植物常被用作食物餡料食用[17]。食用方法多為涼拌、烹炒或加工成米、面制食品等，且未見因食用食葉草引起不良反應的報告[10]。

2 作為新食品原料的優勢

2.1 易種植

食葉草耐寒抗旱，成年株可在-40 ℃的低溫環境順利越冬，其根系深達1 m左右，在干旱地區仍能生長。食葉草耐鹽堿，種子即使在重度的鹽堿環境下，也能萌發生芽[4]。而且食葉草還可以優化土地資源，能夠有效地增加植被覆蓋率，起到減少水土流失的作用[18]。

2.2 高產量

與傳統糧食作物相比，食葉草作為糧食新資源具有更高的產量。研究[19]發現，麥子的年產量在3 750～6 750 kg/hm2，玉米的年產量在5 250～7 500 kg/hm2，大米的年產量在7 500～15 000 kg/hm2，而食葉草的年產量可以達到300 t/hm2以上，分別約是麥子的44～80倍，玉米的40～57倍，大米的20～40倍。

2.3 高營養

食葉草不僅產量高，而且營養價值豐富。與傳統糧食作物相比，每100 g食葉草中的蛋白質含量約是麥子的3.0倍，玉米的4.1倍，大米的2.8倍；鈣含量約是麥子的20.1倍，玉米的48.8倍，大米的85.4倍[19]。此外，食葉草中的鉀、鐵、鋅、硒、胡蘿卜素、維生素等含量也顯著高于麥子、玉米、大米等傳統糧食作物。

2.4 易加工

新鮮食葉草含水率高[20]，曬干、打磨成粉后就可以用于加工成各種食品。傳統的糧食作物，例如麥子和大米，大米需要經過去殼處理，玉米需要經過剝落處理。相比之下，作為新食品原料，食葉草具有易加工的優勢。

3 營養成分及健康功效

3.1 蛋白質

食葉草中的蛋白質含量高、氨基酸種類齊全。食葉草中的蛋白質含量高達35%以上，是小麥中蛋白含量的3.08倍[19]。食葉草中的氨基酸總量可達35.4%，包含8種人體必需氨基酸。食葉草中的蛋白質和氨基酸對調節新陳代謝、增強人體免疫力有重要作用[21]。此外，蛋白質還能夠起到修復受損組織，維持血漿滲透壓等功效。因此，可以利用食葉草富含蛋白質和多種氨基酸這一特點，開發出具有保健功效的食葉草相關食品。

3.2 礦物質

據文獻報道，每100 g食葉草中含有鉀2 805 mg，鈣683.0 mg，鎂456 mg，鐵37.5 mg，鋅35.0 mg，硒0.1 mg，還含有豐富的鈉、磷、錳等礦物質元素[19]；每100 g莧菜中鈣含量約178 mg，鐵含量約2.9 mg[7]；每100 g菠菜中鉀含量約311 mg，鎂含量約58 mg[7]。對比發現，食葉草中礦物質種類較齊全，且含量遠高于莧菜和菠菜。礦物質元素具有多種生理功能和健康功效，如鈣、磷、鎂是構成骨髓和牙齒的主要成分；鉀、鈉可以維持細胞液的滲透壓；鐵可以合成血紅蛋白預防貧血[22]。因此，食葉草是一種礦物質豐富的新食品原料，可以用于功能性食品的開發。

3.3 維生素

食葉草富含維生素，其中維生素C約608 mg/100 g，維生素B1約0.112 mg/100 g，維生素E約0.983 mg/100 g，維生素B2約0.053 mg/100 g[19]。維生素C能夠防治壞血病和骨質疏松癥，每100 g西蘭花中的維生素C含量高達110 mg，是西紅柿的5倍，卻遠遠低于食葉草中的維生素C含量[7]。因此，食葉草能夠更好地滿足人體對維生素C的需求。此外，維生素B1能夠防治腳氣病，可以起到調節機體內糖代謝、促進胃腸道功能和維持神經系統穩定的作用；維生素B2是構成黃素酶的輔酶，能夠預防和治療口角炎、結膜炎，且參與機體內的氧化反應和電子傳遞系統。由此可見，食用食葉草對加強人體營養，促進人體健康具有重要意義。

3.4 生物活性物質

酚類物質、黃酮類物質是食葉草中重要的活性成分，與抗氧化活性和降血糖活性密切相關[23]。據測定[24]，食葉草中的總酚、總黃酮含量分別為11.35 mg GAE/g、3.56 mg RE/g。此外，食葉草中還含有胡蘿卜素、葉綠素、超氧化物歧化酶(SOD)等。其中，胡蘿卜素可以起到抗氧化、抗衰老、美容養顏等功效[25]；葉綠素能維持酶的活性，可以起到抵抗疾病、強身健體的作用；多酚具有抗氧化作用，能夠預防肥胖、癌癥、心血管疾病[26]；SOD具有抗輻射、消除自由基的影響、延長人體壽命等功能[27]。

3.5 膳食纖維

食葉草中的膳食纖維可以達到25.6 g/100 g[19]，膳食纖維能夠促進胃腸道蠕動，預防腸癌。膳食纖維可以作用于脂肪，能夠有效地分解脂肪，促進胃腸道消化，有助于預防肥胖。此外，膳食纖維還可以起到預防“三高”和心腦血管疾病的功效。

綜上所述，食葉草營養全面均衡，對促進國民健康，增強國民體質具有重要的戰略意義。此外，食葉草產量高，且能夠適應中國絕大多數的自然環境，可以在沙漠、高原和鹽堿地生存，有望成為戰略儲糧。

4 食葉草的開發應用現狀

4.1 米、面制食品

相對于大米、小麥和玉米這些傳統的糧食作物，食葉草含有更加豐富的礦物質元素，以食葉草為原料生產加工成米、面等主食，能夠發揮出其營養價值。將食葉草制成草汁，混合馬鈴薯全粉和大米粉，制備出的食葉草養生大米不僅營養豐富，而且可用于預防疾病。這是因為其具有低糖、低淀粉、營養較尋常大米更全面等特點，所以非常適合三高人群以及糖尿病人食用。楊秀麗等[28]將食葉草粉混合木薯粉、大米粉、綠豆粉等材料，經過膨化擠壓、冷卻干燥、篩選包裝等工藝處理，可以開發出食葉草人造營養大米，該產品品質細膩，營養豐富。此外，利用該大米所做出的米飯味香，可以增強人們的食欲，促進生長發育。食葉草漿混合淀粉等材料，可以制備出粉條，利用食葉草中植物膠原蛋白代替明礬及其他增筋劑，不僅能夠有效地降低生產成本，還可以降低由明礬及其他增筋劑混入食品中對人體帶來的危害。利用食葉草中的植物膠原蛋白，研制出粉體食葉草植物蛋白增筋劑，該增筋劑具有加工便捷、性能優越、產品安全等優點，可以用于面點食品的開發。將食葉草研磨成食葉草汁，混合馬鈴薯全粉、小麥粉等材料，可以開發出食葉草養生面點。通過將食葉草和馬鈴薯這兩種物質有機合成，開發出的食葉草馬鈴薯糧食，可以用來做饅頭、掛面、面包等主糧食品。何石明等[29]將食葉草打出漿，混合葛根粉、小麥粉等材料，開發出具有降低血糖、預防糖尿病等功效的食葉草面條。柏綠山等[30]發現，以食葉草為原材料制備出的食葉草面食品具有保健和營養作用，與何石明等[29]的研究結果相吻合。研究[31]發現，樣品對α-葡萄糖苷酶活性抑制率的高低可以用來表示其降血糖能力大小。人體中的二糖能夠被α-葡萄糖苷酶水解為葡萄糖，抑制其活性可延緩腸道對葡萄糖的吸收，從而降低餐后血糖水平，達到控制Ⅱ型糖尿病的效果[32]。將食葉草與桑葉進行對比發現，質量濃度為2 mg/mL的食葉草提取物對α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果與質量濃度為125 mg/mL的桑葉提取物相當[33]，由此可見，食葉草具有更強的降血糖功效。

4.2 植物蛋白飲品

食葉草因其具有蛋白含量高的特點，被譽為“蛋白草”，將食葉草應用于植物蛋白飲品的開發，具有廣泛的應用前景。柏綠山等[34]以食葉草為原料，將樣品進行晾曬處理，在100～150 ℃下殺青12～60 s后揉捻，120～150 ℃下干燥2.5～5.0 h后置于窖中4.0～8.0 h，可以制備出食葉草功能性茶飲料。混合食葉草粉、人參粉、甜味素等材料，可以研制出一種具有補腎、健脾、提高人體免疫力等功效的植物源食葉草復方固體飲料。此外，還可以利用食葉草來代替動物奶及其他植物做成飲料，長期飲用該飲料可以起到調節新陳代謝、維持身體健康的作用。柏綠山等[35]以食葉草漿液為原料，混合天然多糖懸浮劑、保鮮劑等材料，可以開發出成本低、營養豐富的食葉草植物奶。將食葉草汁混合木糖醇、純化水及調味料，制備食葉草養生奶。該產品不僅營養豐富，而且能有效地避免由動物源乳所引起的乳糖不耐受等問題[36]。由于食葉草色素含量較高，且制成的植物飲料含有一定程度的草腥味，如何解決色素和草腥味是值得思考的問題。考慮到食葉草飲品的安全性，可以使用食品級的活性炭來達到清除色素和異味的目的。目前，常用的食品級活性炭多以竹炭、赤松炭、椰殼活性炭為主，其比表面積較大、吸附能力較強。

4.3 保健產品

食葉草中含有豐富的多酚、葉綠素、胡蘿卜素、SOD等生物活性物質，可以通過分離、提取這些活性物質，用于保健產品的開發。以食葉草為原料研制出食葉草保健口服液和膠囊，可以起到抗氧化、美容養顏、降低血糖血壓的作用。食葉草混合甘草、乙基麥芽粉等材料，進行制絲卷煙處理，可以制備出食葉草保健香煙。由于該香煙不含尼古丁，能夠有效地避免人體產生尼古丁戒斷綜合征，可以有效地促進吸煙人群的身心健康。此外，該保健香煙富含葉綠素、綠原酸等有益物質，可以起到健肺養肺、預防疾病的功效[37]。樸美子等[38]以食葉草提取物為原料代替昂貴的中藥材，制備出拮抗內毒素的保健藥物，不僅降低了生產成本，也為食葉草在保健品領域的實際運用提供了科學依據。以食葉草粉為原料，混合人參粉、硬脂酸鎂等材料，通過干燥、壓片、滅菌等工藝，可以制備出具有保健功效的食葉草復方片劑[39]。以食葉草粉為原料，利用神花草獨特的黏性，制備出食葉草營養含片，實現了產品的定型。由于沒有使用任何黏結劑，不僅可以降低生產成本，還能夠避免由于使用黏結劑而給人體帶來的危害，該含片攜帶方便，適合人們食用[40]。

5 開發前景

食葉草作為新食品原料應用于食品領域，有利于增強人體免疫力，提高國民健康水平，同時也符合國家“健康中國2030”的發展理念[41]。食葉草產量高，能夠以草代糧，緩解糧食短缺的危機。食葉草中含有草酸，適口性較差，之前常作為牧草、飼料來使用。因此，研究脫除或降低食葉草草酸含量的技術，可改善食葉草的適口性，提高其產品品質。目前，食葉草的開發利用還處于起步階段，市場上主要以鮮草或烘干初加工產品為主。食葉草中蛋白含量高，采用堿溶酸沉、鹽析、酶解等技術分離純化獲得食葉草蛋白，并研究其理化、結構及功能特性，是食葉草蛋白在食品中高值化利用的基礎。未來應該充分發揮食葉草產量高、營養豐富的優勢，對食葉草資源進行精深加工，圍繞其營養功效成分開展基礎研究，開發系列功能性食品，實現食葉草的全價利用，推動食葉草產業高質量發展。