食叶草的营养成分及应用价值研究进展

胡高爽，刘紫洋，张亦琴，王晨宇，王君，王青华，郝建雄*

（1.河北科技大学 食品与生物学院，河北 石家庄 050000；2.中华人民共和国石家庄海关，河北 石家庄 050000；3.沧州师范学院 生命科学学院，河北 沧州 061000；4.衡水学院 生命科学学院，河北 衡水 053000）

近年来，人们的生活水平逐步提高，对食品的要求不仅仅是饱腹，更多的是追求食品的种类、成分、营养等方面，所以开发新食品原料的需求逐渐紧迫[1]。食叶草，蓼科酸模属多年生草本植物，因其蛋白质含量较高，又被称为蛋白草，是一种新型的食品原料。世界各国的酸模属植物约有几十种，在我国各地《医药典书》均有记载，而民间自古以来就有用酸模当食物或加工成药物应用的记载，被认为是一种营养丰富的优秀食品资源[2-3]。但是酸模的口感过酸，汁液的pH 值约4.5，并且含有较多草酸、单宁（多酚类）等物质。所以不仅酸还带涩感，适口性较差。为了改善酸模的口感，使它的营养价值被充分利用，我国于20 世纪70 年代，通过杂交选育的方式培育出酸模新品种——食叶草，是国内首创的酸模属植物杂交新品种。它是以含有较高粗蛋白含量的鲁梅克斯K-1（Rumex patientia L.Rumex.tianschanicuscv.Rumex K-1）为母本，巴天酸模（Rumex patientia L.）为父本杂交培育而得[4]，并且其父本在我国等多个极端气候地区均有分布，生长区域平均海拔为20～4 000 m，环境适应性极强[5-6]。经培育的食叶草，改良了适口性差的缺陷，继承了父本和母本的优点，具有抗逆性强、寿命长、营养全、产量高等特点，并且单宁含量可以保持在0.2%以下。本文对食叶草的安全性、营养成分、主要功效及应用4 个方面进行综述，并基于此对食叶草的发展前景进行分析与展望，以期加快对食叶草相关产品的开发和研究。

1 食叶草的安全性评估研究

食叶草的安全性已经过相关调查，人群调查结果显示食叶草的产地居民已经食用食叶草多年，均未产生不良影响[7]。2019 年10 月到2021 年10 月，相关专家评估了食叶草的安全性，对食叶草的加工技术进行了审查，经国家卫生健康委员会公告发布，食叶草为新食品原料[8]。不仅如此，食叶草的安全性也通过了动物实验、体外实验和人群观察等几方面的验证[9]。楼敏涵等[10]按照GB 15193.14—2015《食品安全国家标准致畸试验》的要求，研究不同剂量食叶草粉对孕鼠与胎鼠的影响，结果发现食叶草粉对SD 大鼠无母体毒性、致畸性和胚胎毒性。除此之外，楼敏涵等[7]还对食叶草本身所含有的重金属和农药残留量进行了检测，结果发现食叶草中重金属含量均低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》的规定，农药残留也未检出，符合GB 2763—2016《食品安全国家标准食品中最大农药残留限量》[11]的要求。综上得出食叶草可归属为安全无毒食品，可用于日常食用或深加工食品的原料。

2 食叶草的营养成分

食叶草的营养价值十分丰富。食叶草总蛋白含量可以达到30%以上，与大豆中的蛋白质含量（约35%）相当，具备以草代粮的潜力[12-13]。食叶草中含有17 种氨基酸，如赖氨酸、精氨酸、色氨酸等，其中必需氨基酸所占比例约为45%，接近世界卫生组织/联合国粮食及农业组织（World Health Organization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO）的规定值（40%），是优良的蛋白质来源。此外，李宪秀等[12]研究发现食叶草的半胱氨酸（cysteine，CYS）和甲硫氨酸（methionine，MET）的氨基酸比值系数（amino acid ratio coefficient，RC）值均为最低，为第一限制氨基酸，其它氨基酸含量均与WHO/FAO 的推荐值相当，氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）值和氨基酸比值系数RC 值接近1。因此，若食用食叶草，需和富含Cys 和Met 的食物复配，从而提高必需氨基酸的平衡性。食叶草还含有丰富的维生素、绿原酸、大黄酚、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、异黄酮、膳食纤维和多种矿物质（钾、硒、锌、铁、钙）等功能性成分，从而可以起到预防肠道疾病、补充人体所缺的微量元素、加快新陈代谢、提高人体免疫力等作用。

3 食叶草的主要功效

3.1 维持机体平衡

食叶草中含有多种营养成分，可以调节人体免疫力，维持身体稳定状态。食叶草中富含膳食纤维，可以促进肠道蠕动，提高钙质吸收，保持消化系统的正常运作[14-15]；所含β-胡萝卜素在人体吸收过程中，一部分转换成VA，而另一部分会参与到人体的机体调节中，促进新陈代谢[16]。除此之外，食叶草中还含有丰富的蛋白质和氨基酸，长期食用可以构建细胞组织，抵抗细菌病毒，增强免疫力，促进身体各项功能的调节，维持机体平衡[17]。

3.2 调节高血压、高血脂和高血糖

随着现代饮食习惯的变化，高血压、高血脂和高血糖已成为威胁中老年人健康的最大杀手，被重视程度也逐年上升。食叶草中含有较多生物活性成分，其中钾含量高达28 050 mg/kg，长期食用可以维持钠钾平稳、稳定血压，有利于降血糖、降血压、降血脂[4,18]。食叶草中所含的矿物质具有重组细胞组织，维持神经肌肉兴奋，调节身体酸碱性，预防心血管疾病等作用；所含的异黄酮和SOD 具有抗衰老、抗氧化、降血糖、预防更年期综合征等作用，可以起到美容养颜的效果[19]。

4 食叶草在食品和饲料等行业的应用

近年来，随着人们对美好生活追求的逐渐提高，对食品及保健品也提出了更高的要求，逐渐向着绿色天然、健康安全、营养美味及多功能的方向开发。食叶草作为新食品原料，人工种植的面积也在逐年扩增。但对于食叶草的加工利用还处于初级阶段，目前主要集中在植物蛋白奶饮料、植物蛋白草粉利、面制品、饲料等方面。

4.1 食叶草植物蛋白奶饮料

目前，奶制品已经成为人们汲取营养的重要食品。为了更好实现资源的可持续发展，科学家在不断地寻找可以替代动物奶的蛋白植物。食叶草不仅蛋白含量高，而且具有丰富的维生素和有益矿物质，可以成为取代动物奶的第一选择。以食叶草为原料开发植物奶，含有丰富的卵磷脂和异黄酮等抗氧化物质，具有降低脑血脂，防止脑出血和脑梗的功效[20]。并且食叶草植物奶中不含有动物奶中的脂肪、胆固醇及亚油酸等易对身体造成损害的物质。除此之外，食叶草植物奶中拥有动物奶所不具有的苦丁、单宁等有效药物成分，对患有心脏病、肺病、糖尿病、消化类疾病的人群有明显的改善作用[21]。

经组织专家对食叶草的安全性评估审查通过后，国家卫生健康委员会认定食叶草为新食品原料，所以使用食叶草作为植物蛋白奶饮料的原料，是具有安全性并被国家所认可的。利用食叶草加工生产的植物蛋白奶饮料，可以为植物奶市场带来新的发展方向。柏绿山等[21]从功能性、营养价值、原料保障3 个方面对食叶草、大豆、芝麻、花生、向日葵、椰子、核桃等植物进行了对比分析，发现食叶草的优势明显高于其它植物。并利用食叶草作为原料，开发了一种新型的食叶草植物蛋白奶，表现出成本低、营养丰富的优点，为食叶草蛋白饮料的开发提供了技术支持。

4.2 食叶草植物蛋白草粉利

廖燕芬[22]按照有机食品的标准种植食叶草，在特定的生长期内收割嫩苗，采用低温干燥法生产食叶草植物蛋白草粉利，成品不仅营养丰富全面，颜色亮眼，使人更有食欲，而且符合绿色、健康食品的宣传理念。经常食用食叶草植物蛋白草粉利不仅可以降低高血压、高血脂和高血糖，还可以增强身体免疫力，起到保健作用。

4.3 食叶草蛋白人造营养大米及面制品

杨秀丽等[23]利用食叶草与含淀粉的粮食结合，通过科学的加工工艺造就了食叶草植物蛋白人造营养大米，丰富了大米的营养价值。何石明等[24]利用食叶草、小麦粉等原粉和辅料制作了食叶草面条，并将成品作为小鼠每日餐食进行抗疲劳及血糖实验，结果表明食叶草面条表现出较好的降血糖、缓解身体疲劳和增强体质的作用。柏绿山等[25]通过用各种食叶草原浆、食用面粉等原粉和辅料，调和制成食叶草面团，利用现有的面食制作技术制成食叶草面食，并对其进行了食品感官检测分析，结果表明食叶草面制品色泽口感、感官评价均能达到优质水平，如食叶草水饺、面条、挂面等遇水煮制后不会发生黏稠、浑汤的现象，而且口感爽滑有韧劲，低糖、低淀粉易吸收。

4.4 食叶草蛋白饲料

饲料优劣的重要因素是由蛋白质所决定的。饲料中的蛋白质大多使用大豆、花生、棉籽饼及饼麸一类的物质，但此类物资价格偏高；使用鱼粉，肉粉价格也较高很难得到充分的供应。柏绿山等[26]将食叶草、U12-玉竹草、植物秸秆混合加工成为食叶草饲料，将其与普通饲料对比，结果表明食叶草饲料对动物的增重效果良好，更有利于增加畜牧的产量。不仅如此，食叶草的营养成分含量丰富，这些成分可提高动物机体的免疫力，是一种治疗疾病的天然药物[27]。它的种植要求也不高，可以在盐碱地培养种植，利用现有的土地资源。而且食叶草的生长速度快，产量高，一次种植产期较长，可以节省投资成本。所以大规模种植食叶草，并对其进行品种的改良，更加适应畜牧业的生产发展需求，可以为将来畜牧业的供应提供保障，避免饲料短缺，创建更加优良的畜牧环境，创造更多的经济效益，增强畜牧业的稳定发展。

4.5 其他应用

随着对食叶草的深入研究，食叶草在其它方面的应用也逐渐突显。由于食叶草植物蛋白原料含有人体所需要的营养素，还含有具有抗衰老、消炎、抗菌作用的SOD 和绿原酸，具有抗氧化作用的异黄酮和硒元素，以及可以保护、滋润、修复皮肤的维生素，因此利用食叶草来制备的化妆品和洗护用品，具有滋润皮肤、延缓衰老及抗菌消炎的功效[28-30]。

食叶草具有极强的抗盐碱、抗旱能力，是天然的绿色肥料。广泛种植食叶草，可以有效改良土壤品质，提升耕地质量，对我国土地的有效利用及增产增效起到促进作用。食叶草不仅可以作为土壤肥料，还可以作为作物肥料[31]，代替作物对氮肥的需求，增强光合作用，使作物叶片颜色变深，减少作物因光照不足而带来的不良影响。此外，作为氨基酸蛋白肥料的食叶草被分解吸收后，也同时吸收利用了许多氨基酸蛋白，可以为作物增加更多营养物质，使其生长速度加快。这样不仅可以提高果实的甜度、维生素和微量元素的含量，还能促进植物对叶绿素、氮元素的积累，降低作物中粗纤维的含量[32]，进而改善果实的品质。

5 食叶草开发利用中存在的问题

5.1 生产种植效率低

食叶草的抗逆性强，产量高，可以适应各种环境。但是由于我国现在对于食叶草的种植方式还集中于农村的田间种植，属于传统密集型生产，生产效率较低，所以食叶草目前在我国的种植规模和效益均不高。因此，应该提高生产种植水平，调整种植规模，合理利用土地资源，保证食叶草的品质。结合现代科技，创新加工工艺，充分开发利用食叶草资源。

5.2 市场认知度低

虽然食叶草拥有了新食品原料的身份，但目前大众对于食叶草的认知度和接受度还是较低。因为在产品宣传和市场消费等方面，没有得到足够的重视，导致食叶草的开发缓慢，产业发展受到阻碍。所以应该利用现有的科技水平，在网络、直播等渠道，大力科普食叶草的营养价值，使其成为人们所熟知的营养物质，推进食叶草的发展路程。

5.3 缺乏周全的保鲜方法

食叶草作为一种新型的可食性植物资源，其品质的优劣不仅受种植环境的影响，保鲜方法的不同也会对食叶草的口感、营养成分等产生不同的影响。食叶草常用的保鲜方法，第一种是低温保鲜，但这种方法适用于贮藏，若用于运输，其产生的成本较大；另一种方法是化学保鲜，它可以最大程度地保留食叶草的原有风味，但后期清洗较为不便，适用于运输过程中使用[33]。因此，食叶草保鲜方面的研究仍需进一步加强，寻求更加完善的保鲜方法，从而延长食叶草的保鲜时间及食用价值，为食叶草的加工销售提供更加广阔的市场。

5.4 营养成分研究较少

食叶草之所以被称为蛋白草，是因其蛋白质含量较高，但除了含有大量的蛋白质外，食叶草中还含有较多对人体有益的活性成分，比如总黄酮、总酚、微量元素这些营养物质，都对人体有着重要的预防和保健作用[34]。可是目前对于食叶草营养成分的提取研究较少，少量研究集中在蛋白质提取方面，对于其他活性成分的提取鲜有报道。因此，未来应对食叶草营养成分展开深入研究，进一步提取食叶草中的有益成分，拓展食叶草的应用范围。

5.5 功能评价不够完善

目前，食叶草的功能评价集中于抗氧化、降血糖等方面，对于其他方面的功能评价研究还不充分。但食叶草中含有较多维生素、有机酸等物质，这其中的功能活性都有待开发。因此，应对食叶草的功能活性进行全面系统的研究，总结食叶草中所含有的功能因子及其作用，为之后新型食品的开发提供更多理论基础。

5.6 产品形式不够多元化

食叶草目前开发的产品以短期食品或烘干初加工产品直接销售居多，深加工产品及产品加工形式较少。因此，应完善食叶草产业链，丰富产品形式。植物肉制品备受关注，它是以大豆、豌豆、小麦等作物中提取的植物蛋白为原料，利用化学分离等一系列加工技术制作而成。未来可以探究能否将食叶草作为原料，加工制作成食叶草肉制品，丰富植物肉产品种类。除此之外，可以根据不同人群的不同需求，培育不同环境下的食叶草品种，加强食叶草深加工技术的研究，开发更多高端化、精致化、健康化和便利化的产品，使产品多元化，从而适应不同人群的需求。

6 前景与展望

食叶草的营养价值十分丰富，具有良好的保健功能。目前，食叶草的食品安全指标按照我国现行食品安全国家标准中叶菜类蔬菜的规定执行。新食品原料身份的确立是食叶草迈入高端食品市场的重要一步，可以明显地加快食叶草产业发展的步伐。然而，目前针对食叶草活性成分提取分离以及功能性评价等研究还较少，因此，未来我们可以拓展食叶草蛋白、多糖和活性物质的提取分离研究，同时丰富食叶草不同成分的功能评价研究。在此基础上，开发食叶草相关产品，包括保健食品、新型植物基饮料和植物基肉类产品等多种新型食品，形成多样化、规模化的产品，拓展产品竞争力，提升食叶草的附加值，进一步完善食叶草产业链。