张芯，王傲

（1. 安康学院 化学化工学院，陕西 安康 725000；2. 安康学院 陕西省富硒食品质量监督检验中心，陕西 安康 725000；3. 安康市纳米新材料工程技术研究中心, 陕西 安康 725000）

随着生活水平的不断提高，人们对蛋白质的需求也在不断增加，寻找新的蛋白质来源也引起了越来越多研究者的兴趣[1]。叶蛋白，一种可溶性蛋白的凝集物，是将植物茎叶经过压榨、蛋白质分离等操作而得到的蛋白质浓缩物，其可以替代较为昂贵的谷物和动物蛋白质[2]。此外，叶蛋白已经成为许多发展中国家的主要食物蛋白质来源。迄今为止，自然界中许多植物的叶子已经成为叶蛋白的提取对象[3-4]。

桑叶，桑树的树叶，是家蚕的食物，因其具有疏散风热、清肝明目的功效，被国家卫生部列为药食两用植物。此外，桑叶因其高营养价值而被作为功能性食品食用，如桑叶饮料、桑叶茶、桑叶面条等多种产品[5-9]。研究表明，桑叶富含多糖、生物碱等生物活性物质[10-12]，除此之外，桑叶中还含有丰富的蛋白质，其蛋白质质量分数可占干基重的15%以上[13]，氨基酸种类齐全，因此桑叶蛋白可作为一种待开发的天然保健产品。本文就目前桑叶蛋白的提取及应用研究进展进行分析，这对于提升桑叶的附加价值具有重要的意义。

1 桑叶蛋白的提取

1.1 酸碱沉淀法

酸碱沉淀法一般是对提取对象进行浸提之后，用盐酸或氢氧化钠或氨水等调整液汁的pH 值，再加热使蛋白质絮凝沉淀下来的方法。该方法也是最为常用的叶蛋白提取方法。杨晶[14]等利用NaOH 溶液浸提桑叶粉末，结合超声处理20 min 后，在40 ℃下浸提1 h，再以HCl 溶液调节提取液的pH为3，产生蛋白质沉淀，得到粗蛋白的质量分数为50%左右。王芳[15]等也用类似的酸沉淀法得到桑叶蛋白，其中粗蛋白质量分数24.7%。王桃云[16]等以桑树鲜叶为原料，在pH 为8 的水溶液中浸提4 min，提取液选用HCl、NaOH 分别调节至pH 为5、8 和13，絮凝温度为75 ℃，得到鲜叶的叶蛋白得率为5.17%（合干叶叶蛋白得率18.98%）。刘信宝[17]等对饲料桑叶叶蛋白提取工艺进行了优化，结果表明，饲料桑叶蛋白浸提率在不同处理下存在差异，其叶蛋白最适浸提条件为：浸提温度为 40 ℃，料液比为 1∶16，浸提液为质量分数0.5%的NaOH 溶液，浸提时间为 25 min。总体上说，酸碱沉淀提取法操作较为简单，成本也比较低廉，但是得到的蛋白质产品纯度不高。

1.2 盐析法

盐析法是指利用提取液中每种物质在不同离子浓度的盐溶液中分别沉淀析出，从而分离蛋白质的一种方法。乔璐[18]研究发现，在提取液中加入0.4%的NaCl 时，蛋白质得率较不加盐时提高了37%，但当NaCl 的质量分数超过0.4%时，提取率又开始下降，大概是因为当蛋白质基团带正电荷时，与溶液中带负电荷的阴离子结合，这样会增加蛋白质分子间的静电斥力，使得蛋白质的溶解性也增大了[19]，但盐浓度过大，又会导致蛋白质的溶解度下降，进而提取率降低。张智强[20]利用硫酸铵为盐析试剂提取桑叶蛋白，当硫酸铵的饱和度达50%，蛋白质的提取率最高，之后随着硫酸铵的饱和度增加，提取率反而降低。孙崇臻[21]等采用酸热法、酸沉法、盐析法等不同的方法沉淀桑叶蛋白，发现酸热法制备叶蛋白提取率最高，为39.9 %，盐析法的提取率为38.6%，与最高提取率接近。盐析所用试剂为硫酸铵，最佳饱和度为65%，盐析法得到的桑叶蛋白纯度最高，且此方法提取得到的蛋白质的溶解性、起泡性、乳化性和吸油性均优于其他提取方法得到的蛋白质。

1.3 发酵法

发酵法是利用微生物发酵产生的物质使得蛋白质沉淀析出的方法。其特点是不需要加热，也不会产生废物及污染物质。屈红森[22]等采用枯草芽孢杆菌发酵法提取干桑叶中的蛋白质，在最佳的发酵条件下，桑叶蛋白的得率为16%，与未经枯草芽孢杆菌发酵组对比，其蛋白得率提高了10.57%，且用发酵法提取的桑叶蛋白的体外消化能力有所提高。任元元[23]等利用枯草芽孢杆菌、米曲霉、酿酒酵母及植物乳杆菌作为复合菌种，混合发酵，提高了桑叶蛋白质的利用率，提高了桑叶中可溶性蛋白质和氨基态氮含量。发酵法可以提高桑叶蛋白得率，还在一定程度上改善了桑叶蛋白的品质，结合其本身节能、环保的优势，最适宜于工业化生产，因此，发酵法提取桑叶蛋白当属目前最有实用价值、经济价值的一种提取方法。目前，此提取方法面临的主要困难是如何进一步有效分离得到的疏松絮状沉淀产物。

1.4 超声波（微波）辅助提取法

超声波技术是一种物理提取方法，在叶蛋白的提取过程中，通过超声波破坏细胞壁，提高细胞内物质的溶出速率，缩短提取时间，具有快速、高效且不破坏物质本身结构的优点。王芳[24]等采用超声波辅助提取干桑叶粉中的蛋白质，得到最佳提取条件为：料液比选用1∶30，提取剂选择质量分数为0.4%的氯化钠溶液，超声波 400 W 超声处理20 min，40 ℃水浴浸提 60 min，桑叶叶蛋白得率为9.93%，粗蛋白质量分数为56.8%。李刚凤等以类似的工艺条件，采取超声波辅助提取桑叶粉中的蛋白质，桑叶蛋白的平均提取率达5.18%。SUN[25]等采用超声波辅助 Osborne 法提取桑叶蛋白，得到桑叶中粗蛋白质量分数为243.41 g·kg-1。殷培峰[26]等利用超声波辅助提取桑叶蛋白，最佳提取条件下，辅以400 W 超声波，蛋白提取率为 9.52%。刘苗苗[27]等采用超声法提取桑叶中的蛋白，发现不同的超声温度、超声时间都会对蛋白质的提取率产生影响。超声波辅助提取在一定程度上优化了蛋白质的提取方法，节省时间，节约能源，与常规的水提法相比，该提取方法也能大大提高桑叶蛋白的得率。

微波辅助提取法是利用微波能加热来提高提取率的一种技术。邓翔[28]等在碱法提取桑叶蛋白的基础上，利用微波辅助提取方法探索不同条件下从桑叶粉中提取叶蛋白的效果。通过对比料液比、微波时间、微波功率等因素对桑叶蛋白提取率的影响，发现当微波提取时间设为82 s，微波功率设为500 W，桑叶蛋白的提取率可达35.84%。在其他提取蛋白质方法的基础上，辅以微波技术，可以大幅度缩短提取时间，提高效率。

1.5 超滤法

超滤法是指以一定的外界压力为推动力，一定孔径的薄膜作为分离介质，将溶液中的物质按照分子量的大小进行分离的方法。该方法一般用于脱盐、浓缩等领域，有时，也可用于分离纯化领域[18]。此方法的研究工作较少，杨田[29]等利用Na2HPO4-柠檬酸缓冲液结合超滤浓缩法提取鲜桑叶叶蛋白，具体做法是使用截留分子量为5 000 Da 的中空纤维超滤膜将提取的清液超滤浓缩，经冷冻干燥得蛋白粉。该方法证明了桑叶叶蛋白可以不运用变性的方式提取，超滤法提取桑叶蛋白提高了蛋白质的品质，是桑叶蛋白提取工艺的一次创新。

2 桑叶蛋白的应用价值

桑叶中蛋白质含量较高，氨基酸种类齐全。据文献[30]报道，一些品种的桑叶蛋白中氨基酸质量分数为144.1 mg·g-1，包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸等在内的7 种动物机体必需氨基酸，必需氨基酸质量分数为61.5 mg·g-1，占到总氨基酸含量的42.7%。

2.1 食品领域

杨晶[14]等优化了桑叶的干燥方法、桑叶蛋白浸提剂种类以及桑叶蛋白质的沉淀方法，得到了较佳的桑叶蛋白质提取及蛋白粉制备工艺，制得的蛋白粉不含有动物性胆固醇，可作为人类的食用蛋白质资源。祁芳[31]等以桑叶浸提液为原料研制出桑叶蛋白饮品，探究桑叶浸提液、白砂糖、柠檬酸等对桑叶蛋白饮品质量的影响，最终得到桑叶饮品的最佳配方。这些研究工作都为桑叶蛋白的应用及深度开发奠定了理论基础。

2.2 抗氧化剂

研究表明，桑叶蛋白的自由基清除活性较高，尤其是清蛋白具有良好的抗氧化活性，抗氧化活性与蛋白质组分的氨基酸组成和结构有关，桑叶蛋白可以用作天然的抗氧化添加剂[25]。孙崇臻[32]的研究团队对桑叶蛋白酶解物的抗氧化活性进行了研究，分别采用复合蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶在内的等6 种蛋白酶对桑叶蛋白质进行单酶酶解及双酶、三酶复合酶解。结果发现，采用复合蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶制备出的桑叶蛋白酶解物具有明显的抗氧化物活性，且抗氧化活性都要高于未酶解前的桑叶蛋白。这与余刚[33]等的研究结果相似，酶解后的桑叶多肽具有良好的抗氧化性，体外抗氧化测试表明，桑叶多肽的抗氧化活性要高于未酶解的桑叶蛋白。乔璐[18]测定了桑叶蛋白水解肽的抗氧化活性，发现其具有良好的还原性能，桑叶蛋白水解肽对2,2-二苯基-1-苦肼基自由基（DPPH·）、超氧阴离子自由基（O2·）以及羟自由基（·OH）等具有明显的捕获能力，在亚油酸自氧化体系中也表现出较显著的抑制能力。尤其是采用碱性蛋白酶水解得到的桑叶蛋白水解肽具有良好的还原性，当水解肽质量浓度达到200 μg·mL-1时，清除率已经高达91.49%，与质量浓度为50 μg·mL-1的Vc 的还原能力相当，具有抗衰老的功效。以上的研究工作都为加强桑叶蛋白的抗氧化活性、进一步提高其实际应用价值提供了理论依据。

2.3 医药领域

桑叶蛋白所含氨基酸种类齐全，尤其谷氨酸和天冬氨酸含量较高[15]。谷氨酸和天冬氨酸分别可用于治疗肝功能不全、改善心肌收缩等方面。桑叶蛋白还可应用于降血压方面。血管紧张素转化酶（ACE）是导致血压升高的主因之一。ACE 抑制肽是一类能够使血管紧张素转化酶活性受到抑制的多肽，临床应用安全可靠，是ACE 抑制剂研究领域的新方向[34-35]。贾漫丽[36]等利用酶解法制备桑叶蛋白多肽，以ACE 抑制率为主要指标，研究桑叶多肽对ACE 抑制活性的影响。结果表明，酶解效果最佳的酶为芽孢杆菌蛋白酶。

3 结束语

桑叶蛋白作为桑叶提取物，具有原料易得、营养丰富的特点，是一种优质蛋白质资源。目前，虽然已有多项关于桑叶蛋白提取方面的研究工作，但仅处于实验室阶段，因此，开发适合规模化生产的提取、纯化工艺，是未来的发展方向。同时，桑叶蛋白中氨基酸种类丰富，借助于已有研究证明桑叶蛋白酶促水解物抗氧化、降血压的功能，拓展桑叶蛋白的应用领域，可将桑叶蛋白应用于食品、保健品、化妆品、医药等行业，提高其附加值。这对于充分利用我国的桑叶资源、提高桑农收入等都具有重大的意义。