食葉草的營養成分及應用價值研究進展

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 食品與生物學院，河北 石家莊 050000；2.中華人民共和國石家莊海關，河北 石家莊 050000；3.滄州師范學院 生命科學學院，河北 滄州 061000；4.衡水學院 生命科學學院，河北 衡水 053000）

近年來，人們的生活水平逐步提高，對食品的要求不僅僅是飽腹，更多的是追求食品的種類、成分、營養等方面，所以開發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《醫藥典書》均有記載，而民間自古以來就有用酸模當食物或加工成藥物應用的記載，被認為是一種營養豐富的優秀食品資源[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。所以不僅酸還帶澀感，適口性較差。為了改善酸模的口感，使它的營養價值被充分利用，我國于20 世紀70 年代，通過雜交選育的方式培育出酸模新品種——食葉草，是國內首創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極端氣候地區均有分布，生長區域平均海拔為20～4 000 m，環境適應性極強[5-6]。經培育的食葉草，改良了適口性差的缺陷，繼承了父本和母本的優點，具有抗逆性強、壽命長、營養全、產量高等特點，并且單寧含量可以保持在0.2%以下。本文對食葉草的安全性、營養成分、主要功效及應用4 個方面進行綜述，并基于此對食葉草的發展前景進行分析與展望，以期加快對食葉草相關產品的開發和研究。

1 食葉草的安全性評估研究

食葉草的安全性已經過相關調查，人群調查結果顯示食葉草的產地居民已經食用食葉草多年，均未產生不良影響[7]。2019 年10 月到2021 年10 月，相關專家評估了食葉草的安全性，對食葉草的加工技術進行了審查，經國家衛生健康委員會公告發布，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物實驗、體外實驗和人群觀察等幾方面的驗證[9]。樓敏涵等[10]按照GB 15193.14—2015《食品安全國家標準致畸試驗》的要求，研究不同劑量食葉草粉對孕鼠與胎鼠的影響，結果發現食葉草粉對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]還對食葉草本身所含有的重金屬和農藥殘留量進行了檢測，結果發現食葉草中重金屬含量均低于GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》的規定，農藥殘留也未檢出，符合GB 2763—2016《食品安全國家標準食品中最大農藥殘留限量》[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 食葉草的營養成分

食葉草的營養價值十分豐富。食葉草總蛋白含量可以達到30%以上，與大豆中的蛋白質含量（約35%）相當，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%，接近世界衛生組織/聯合國糧食及農業組織（World Health Organization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO）的規定值（40%），是優良的蛋白質來源。此外，李憲秀等[12]研究發現食葉草的半胱氨酸（cysteine，CYS）和甲硫氨酸（methionine，MET）的氨基酸比值系數（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，氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）值和氨基酸比值系數RC 值接近1。因此，若食用食葉草，需和富含Cys 和Met 的食物復配，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（鉀、硒、鋅、鐵、鈣）等功能性成分，從而可以起到預防腸道疾病、補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 維持機體平衡

食葉草中含有多種營養成分，可以調節人體免疫力，維持身體穩定狀態。食葉草中富含膳食纖維，可以促進腸道蠕動，提高鈣質吸收，保持消化系統的正常運作[14-15]；所含β-胡蘿卜素在人體吸收過程中，一部分轉換成VA，而另一部分會參與到人體的機體調節中，促進新陳代謝[16]。除此之外，食葉草中還含有豐富的蛋白質和氨基酸，長期食用可以構建細胞組織，抵抗細菌病毒，增強免疫力，促進身體各項功能的調節，維持機體平衡[17]。

3.2 調節高血壓、高血脂和高血糖

隨著現代飲食習慣的變化，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28 050 mg/kg，長期食用可以維持鈉鉀平穩、穩定血壓，有利于降血糖、降血壓、降血脂[4,18]。食葉草中所含的礦物質具有重組細胞組織，維持神經肌肉興奮，調節身體酸堿性，預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、預防更年期綜合征等作用，可以起到美容養顏的效果[19]。

4 食葉草在食品和飼料等行業的應用

近年來，隨著人們對美好生活追求的逐漸提高，對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、營養美味及多功能的方向開發。食葉草作為新食品原料，人工種植的面積也在逐年擴增。但對于食葉草的加工利用還處于初級階段，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，奶制品已經成為人們汲取營養的重要食品。為了更好實現資源的可持續發展，科學家在不斷地尋找可以替代動物奶的蛋白植物。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，可以成為取代動物奶的第一選擇。以食葉草為原料開發植物奶，含有豐富的卵磷脂和異黃酮等抗氧化物質，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物奶中的脂肪、膽固醇及亞油酸等易對身體造成損害的物質。除此之外，食葉草植物奶中擁有動物奶所不具有的苦丁、單寧等有效藥物成分，對患有心臟病、肺病、糖尿病、消化類疾病的人群有明顯的改善作用[21]。

經組織專家對食葉草的安全性評估審查通過后，國家衛生健康委員會認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可的。利用食葉草加工生產的植物蛋白奶飲料，可以為植物奶市場帶來新的發展方向。柏綠山等[21]從功能性、營養價值、原料保障3 個方面對食葉草、大豆、芝麻、花生、向日葵、椰子、核桃等植物進行了對比分析，發現食葉草的優勢明顯高于其它植物。并利用食葉草作為原料，開發了一種新型的食葉草植物蛋白奶，表現出成本低、營養豐富的優點，為食葉草蛋白飲料的開發提供了技術支持。

4.2 食葉草植物蛋白草粉利

廖燕芬[22]按照有機食品的標準種植食葉草，在特定的生長期內收割嫩苗，采用低溫干燥法生產食葉草植物蛋白草粉利，成品不僅營養豐富全面，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，還可以增強身體免疫力，起到保健作用。

4.3 食葉草蛋白人造營養大米及面制品

楊秀麗等[23]利用食葉草與含淀粉的糧食結合，通過科學的加工工藝造就了食葉草植物蛋白人造營養大米，豐富了大米的營養價值。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行抗疲勞及血糖實驗，結果表明食葉草面條表現出較好的降血糖、緩解身體疲勞和增強體質的作用。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，調和制成食葉草面團，利用現有的面食制作技術制成食葉草面食，并對其進行了食品感官檢測分析，結果表明食葉草面制品色澤口感、感官評價均能達到優質水平，如食葉草水餃、面條、掛面等遇水煮制后不會發生黏稠、渾湯的現象，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

飼料優劣的重要因素是由蛋白質所決定的。飼料中的蛋白質大多使用大豆、花生、棉籽餅及餅麩一類的物質，但此類物資價格偏高；使用魚粉，肉粉價格也較高很難得到充分的供應。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，將其與普通飼料對比，結果表明食葉草飼料對動物的增重效果良好，更有利于增加畜牧的產量。不僅如此，食葉草的營養成分含量豐富，這些成分可提高動物機體的免疫力，是一種治療疾病的天然藥物[27]。它的種植要求也不高，可以在鹽堿地培養種植，利用現有的土地資源。而且食葉草的生長速度快，產量高，一次種植產期較長，可以節省投資成本。所以大規模種植食葉草，并對其進行品種的改良，更加適應畜牧業的生產發展需求，可以為將來畜牧業的供應提供保障，避免飼料短缺，創建更加優良的畜牧環境，創造更多的經濟效益，增強畜牧業的穩定發展。

4.5 其他應用

隨著對食葉草的深入研究，食葉草在其它方面的應用也逐漸突顯。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、滋潤、修復皮膚的維生素，因此利用食葉草來制備的化妝品和洗護用品，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，提升耕地質量，對我國土地的有效利用及增產增效起到促進作用。食葉草不僅可以作為土壤肥料，還可以作為作物肥料[31]，代替作物對氮肥的需求，增強光合作用，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，也同時吸收利用了許多氨基酸蛋白，可以為作物增加更多營養物質，使其生長速度加快。這樣不僅可以提高果實的甜度、維生素和微量元素的含量，還能促進植物對葉綠素、氮元素的積累，降低作物中粗纖維的含量[32]，進而改善果實的品質。

5 食葉草開發利用中存在的問題

5.1 生產種植效率低

食葉草的抗逆性強，產量高，可以適應各種環境。但是由于我國現在對于食葉草的種植方式還集中于農村的田間種植，屬于傳統密集型生產，生產效率較低，所以食葉草目前在我國的種植規模和效益均不高。因此，應該提高生產種植水平，調整種植規模，合理利用土地資源，保證食葉草的品質。結合現代科技，創新加工工藝，充分開發利用食葉草資源。

5.2 市場認知度低

雖然食葉草擁有了新食品原料的身份，但目前大眾對于食葉草的認知度和接受度還是較低。因為在產品宣傳和市場消費等方面，沒有得到足夠的重視，導致食葉草的開發緩慢，產業發展受到阻礙。所以應該利用現有的科技水平，在網絡、直播等渠道，大力科普食葉草的營養價值，使其成為人們所熟知的營養物質，推進食葉草的發展路程。

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，其品質的優劣不僅受種植環境的影響，保鮮方法的不同也會對食葉草的口感、營養成分等產生不同的影響。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，若用于運輸，其產生的成本較大；另一種方法是化學保鮮，它可以最大程度地保留食葉草的原有風味，但后期清洗較為不便，適用于運輸過程中使用[33]。因此，食葉草保鮮方面的研究仍需進一步加強，尋求更加完善的保鮮方法，從而延長食葉草的保鮮時間及食用價值，為食葉草的加工銷售提供更加廣闊的市場。

5.4 營養成分研究較少

食葉草之所以被稱為蛋白草，是因其蛋白質含量較高，但除了含有大量的蛋白質外，食葉草中還含有較多對人體有益的活性成分，比如總黃酮、總酚、微量元素這些營養物質，都對人體有著重要的預防和保健作用[34]。可是目前對于食葉草營養成分的提取研究較少，少量研究集中在蛋白質提取方面，對于其他活性成分的提取鮮有報道。因此，未來應對食葉草營養成分展開深入研究，進一步提取食葉草中的有益成分，拓展食葉草的應用范圍。

5.5 功能評價不夠完善

目前，食葉草的功能評價集中于抗氧化、降血糖等方面，對于其他方面的功能評價研究還不充分。但食葉草中含有較多維生素、有機酸等物質，這其中的功能活性都有待開發。因此，應對食葉草的功能活性進行全面系統的研究，總結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提供更多理論基礎。

5.6 產品形式不夠多元化

食葉草目前開發的產品以短期食品或烘干初加工產品直接銷售居多，深加工產品及產品加工形式較少。因此，應完善食葉草產業鏈，豐富產品形式。植物肉制品備受關注，它是以大豆、豌豆、小麥等作物中提取的植物蛋白為原料，利用化學分離等一系列加工技術制作而成。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，豐富植物肉產品種類。除此之外，可以根據不同人群的不同需求，培育不同環境下的食葉草品種，加強食葉草深加工技術的研究，開發更多高端化、精致化、健康化和便利化的產品，使產品多元化，從而適應不同人群的需求。

6 前景與展望

食葉草的營養價值十分豐富，具有良好的保健功能。目前，食葉草的食品安全指標按照我國現行食品安全國家標準中葉菜類蔬菜的規定執行。新食品原料身份的確立是食葉草邁入高端食品市場的重要一步，可以明顯地加快食葉草產業發展的步伐。然而，目前針對食葉草活性成分提取分離以及功能性評價等研究還較少，因此，未來我們可以拓展食葉草蛋白、多糖和活性物質的提取分離研究，同時豐富食葉草不同成分的功能評價研究。在此基礎上，開發食葉草相關產品，包括保健食品、新型植物基飲料和植物基肉類產品等多種新型食品，形成多樣化、規模化的產品，拓展產品競爭力，提升食葉草的附加值，進一步完善食葉草產業鏈。