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田丽萍 刘青广 薛 琳
随着人口的增加和可提供食物的土地减少，开发利用食物资源，已是世界各国面临的迫切任务，研究开发新的蛋白质资源,充分挖掘、利用植物蛋白资源,已成为农学家和营养学家的共识[1]。苜蓿因蛋白质含量高、不含毒性成分、含粘性成分少和具有良好的生物学特性，而被认为是提取植物叶蛋白的首选材料。本文利用直接加热法提取苜蓿叶蛋白后，利用氨基酸比值系数法[2],以WHO/FAO(1973)提出的评价蛋白质营养价值的氨基酸模式[3]为依据,对苜蓿叶蛋白中蛋白质、氨基酸进行分析，全面评价了苜蓿叶蛋白的营养价值,为苜蓿叶蛋白进一步开发利用提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 材料和仪器
紫花苜蓿(Medicago.sativa L.）品种为加拿大的阿尔冈金。
1.2 叶蛋白的提取方法
1.3 测定方法
1.3.1 苜蓿叶蛋白营养成分分析
采用国家标准GB6432-86测定各样品粗蛋白质、GB6434-86测定粗纤维, GB6433-86测定粗脂肪、GB6438-86测定矿物质。
1.3.2 无机盐和微量元素分析
磷测定采用分光光度法，按GB12393-90方法进行。其余元素采用原子吸收光谱法，分别按GB12396-90、GB12397-90、GB/T5009.13-96、GB/T5009.14-96等方法进行。
1.3.3 氨基酸含量分析
采用氨基酸全自动分析仪(日立835-50型)测定。样品处理采用6mol/lHCl水解,测定了除色氨酸外的17种氨基酸。
1.4 评价方法——氨基酸比值系数法[2]
食物蛋白质中各类蛋白质的氨基酸组成比例虽不尽相同,但其营养价值的优劣主要取决于所含必需氨基酸(essential amino acid,EAA)的种类、数量和组成比例，其所含的EAA组成比例越接近人体需要氨基酸的比例,则其质量就越优。据此,世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)1973年提出了评价蛋白质营养价值的必需氨基酸模式[3]。氨基酸比值系数法,即根据氨基酸平衡理论,利用WHO/FAO的必需氨基酸模式,计算样品中EAA的氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA),氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid, RC)和比值系数分(score of RC,SRC)。
RAA在有些文献中亦称之为氨基酸分(amino acids core,AAS),其含义为某种食物蛋白质中某种EAA含量相当于模式相应EAA的多少倍。
由于一般食物各种氨基酸比值往往不相同,故可计算氨基酸比值的均数。如果食物蛋白质氨基酸组成含量比例与模式氨基酸一致,则各种EAA的RC应等于1,数值大于或小于1均表示偏离氨基酸模式,RC>1表明该种EAA相对过剩,RC<1则表明该种EAA相对不足,RC最小者为第一限制性氨基酸(first limiting amino acid,FLAA)。
SRC=100-CV×100
(CV为RC的变异系数,CV=标准差/均数)。
现代营养学研究认为不仅氨基酸不足影响蛋白质营养价值,氨基酸过剩同样也限制蛋白质营养价值,因而提出氨基酸平衡的理论。SRC的意义为:如果食物蛋白质的EAA组成比例与EAA模式一致,则CV=0，SRC=100;若食物蛋白质的RC越分散,表明这些EAA在氨基酸平衡的生理作用方面所提供的负贡献越大,则CV变大,SRC变小,蛋白质的营养价值越差。相比较而言,SRC越接近100,其营养价值相对较高。
2 结果与分析
2.1 苜蓿叶蛋白营养成分
为全面的评价叶蛋白的营养价值我们对其粗蛋白、脂肪、粗纤维、矿物质、可溶性碳水化合物、Ca、 P、Cu、Fe、Mn和Zn进行了测定，其结果见表1、表2
表1数据显示,苜蓿叶蛋白的化学成分很丰富，尤其是蛋白质的含量高达71.46%，脂肪含量低，还含有纤维素（0.55%～1.39%）、矿物质（7.17%～15.20%）和可溶性碳水化合（3.82%～21.66%）。由表2可知苜蓿叶蛋白中还含有丰富的矿质元素及微量元素，叶蛋白中微量元素最高Fe最高，白色叶蛋白为201.82mg/kg，绿色叶蛋白为647.06mg/kg，Cu、Zn含量也较高。由此可知，苜蓿叶蛋白是一种高蛋白、低脂肪，还含有丰富的矿质元素及微量元素。
2.2 苜蓿叶蛋白中蛋白质的氨基酸组成
蛋白质是组成人体的重要物质，是生命的基础，具有多种功能，人体需要蛋白质，确切地说是需要蛋白中的氨基酸，因此测定蛋白质的氨基酸组成比测定蛋白质的含量更有直接现实意义。其苜蓿叶蛋白中蛋白质的氨基酸测定结果见表3。
由表3可知：①苜蓿叶蛋白中氨基酸比较齐全，总氨基酸含量高于花生叶蛋白、紫云英叶蛋白和甘薯葛藤叶蛋白；②苜蓿叶蛋白的必需氨基酸的含量丰富，E/N和E/T比值比花生叶蛋白、紫云英叶蛋白和甘薯葛藤叶蛋白高。必需氨基酸含量占氨基酸总含量的40%～40.6%，必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值为0.663～0.683，分别高于FAO/WHO标准规定的40%和0.6[5]，可以提供优质蛋白质；③苜蓿叶蛋白中富含天冬氨酸和谷氨酸，这两种氨基酸的总含量在9.80％~12.15％之间。谷氨酸、天冬氨酸与氯化钠反应生成谷氨酸钠（味精）和天冬氨酸钠，是食物中的重要鲜味物质。谷氨酸还能在人体内与血氨结合，形成对人体无害的谷氨酰胺，解除人体代谢中产生的游离的氨的积累，参与肝脏、肌肉及大脑等组织中的解毒作用，并参与脑组织代谢，使脑机能活跃，而且其也是组成胰岛素的重要成分。天冬氨酸还可以延缓骨骼和牙齿的破坏，同时作用于肺部和呼吸作用。谷氨酸和天冬氨酸都具有增强记忆的功能[6，7]。
2.3 氨基酸比值系数法评价结果
营养学告诉我们,蛋白质的营养质量主要取决于它的氨基酸组成与比例,尤其是必需氨基酸的组成与比例。如果必需氨基酸齐全,配比得当,接近或符合FAO/WHO氨基酸模式要求,则这种蛋白质适宜人体生理作用需要,营养价值大。按照公式j、k、l分别计算上述7种待评对象的RAA、RC、SRC,其值见表4。
根据SRC值的大小,其排列顺序如下花生叶蛋白>绿色叶蛋白>葛藤叶蛋白>紫云英叶蛋白>甘薯叶蛋白>白色叶蛋白>全鸡蛋蛋白，苜蓿叶蛋白的SRC为78.52～85.76，高于鸡蛋白蛋白的SRC（70.26）。苜蓿叶蛋白的第一限制氨基酸为赖氨酸，而其它5种蛋白的第一限制氨基酸为（蛋氨酸+胱氨酸），我可以充分利用苜蓿叶蛋白的这一特性，根据蛋白质互补法[9]和鸡蛋等其它蛋白质按一定比例互混，取长补短、互相补充,提高其营养价值。另据报告[2],SRC与蛋白质生物价高度相关,并在数值上接近生物价，苜蓿叶蛋白中蛋白质的生物价约为80，高于大豆粉（75）、牛肉（76）和猪肉（74）[9]，食用后被人体的消化利用程度高。
3 结论
苜蓿叶蛋白中蛋白质含量高达70%，氨基酸种类齐全，必需氨基酸含量占氨基酸总含量的40%～40.6%，必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值为0.663～0.683，分别高于FAO/WHO标准规定的40%和0.6，还含有丰富的矿质元素及微量元素。同时苜蓿叶蛋白中的第一限制氨基酸与全鸡蛋蛋白的第一限制氨基酸不同，根据蛋白质互补法，如将苜蓿叶蛋白以添加剂的形式加入到食品中，可以取长补短，充分利用其营养价值。
氨基酸比值系数法求取SRC从氨基酸平衡理论观点出发,着重分析评价苜蓿叶蛋白中各种EAA偏离WHO/FAO氨基酸模式离散度,无论是低于或高于模式(标准),均在评价中给予考虑, 全面评价了苜蓿叶蛋白的营养价值，从而为苜蓿叶蛋白的综合利用开辟新的途径。
参考文献
1 中国农学会食物与营养专业委员会.优质蛋白质与膳食营养[M].中国农业科技出版社,1993
2 朱圣陶,吴坤.蛋白质营养价值评价-氨基酸比值系数法.营养学报[J],1988,10:187～190
3 卫生出版社,1984:5～58
4 王宏新.食品新资源[M].中国轻工业出版社，2002:177
5 FAO/WHO.Energy and protein requirements. FAO Nutrition Meeting Report series[J]. Roma: FAO,1793:52~63
6 郭蔼光.基础生物化学[M].高等教育出版社,2002：253
7 余传隆.氨基酸与人类健康，氨基酸和生物资源[J]，1999，21:4~8
8 周瑞宝，周兵，瞿水忠.鲁梅克斯叶蛋白的加工与利用.郑州粮食学院学报[J]，1999，20：5~9
9 王凤翼,钱方.大豆蛋白的生产与应用[M].中国轻工出版社,2004:110~115
田丽萍,石河子大学生物工程学院,教授，832003，新疆石河子。
刘青广，单位及通讯地址同第一作者。
薛琳,石河子蔬菜研究所。
收稿日期：２００４－10－０７
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