177524. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tatkarmányozási ertékű levélfehérje-koncentrátum előállítására
3 177524 4 1. táblázat folytatása Aminosav átlagos % (cisztin, ammónia és triptofán kivételével) Aminosav Kloroplaszt Citoplazmás fehérjefrakció Árpa Csillagfürt Kínai kel Árpa Csillagfürt Kínai kel Glicin 6,12 5,97 6,53 5,38 5,32 5,29 Alanin 7,05 6,40 6,45 6,52 5,99 5,91 Valin 6,16 6,10 5,64 6,50 6,32 6,17 Methionin 2,28 1,90 2,11 2,39 1,76 2,13 Izoleucin 5,25 5,76 5,03 4,74 4,42 4,38 Leucin 10,43 10,68 10,40 8,42 9,21 8,79 Tirozin 4,49 4,20 4,19 4,92 5,56 5,07 Fenilalanin 6,97 7,16 6,85 5,84 5,82 5,87 Lizin 5,60 4,78 5,23 7,06 7,30 7,23 Hisztidin 1,82 1,91 2,00 2,66 2,82 2,65 Arginin 6,29 6,13 6,33 7,01 6,67 6,89 Az igen hasonló aminosav összetétel ellenére a kloroplaszt és a citoplazmás fehétjefrakció tápértéke, illetve takarmányértéke között jelentős eltérés áll fenn in vitro és in vivo kísérletek tapasztalatai szerint. Biológiai érték szempontjából a kloroplaszt fehéijefrakció gyengébb (vö. Henry, K. M. és Ford, J. E.: The nutritive value of LPC determined microbiological tests with rats and by microbiological methods, J. Sei Foods Agric. 16,425). Ez feltehetően azzal függ össze, hogy a fenolos jellegű vegyületek a növényi sejtben a kloroplasztokban dúsulnak fel (vö. Zapromelov, M. W. és Kolonhova, S. V. 1968, Fenol’nye Svedin 1KH. Bioi. Funkts. Mater. Vses. Simp. 1. st 1966, 175), illetve a lipid-fehérje komplexum élőszervezetben való felszívódása gátolt. Ez utóbbi problémára később visszatérünk. A kloroplaszt és citoplazmás fehéijefrakció leválasztására a hő hatására történő lecsapás mellett etanol és aceton oldószert is javasoltak. Ezek az oldószerek alkalmasak arra is, hogy a levélfehétjéből a bennelévő pigmenteket és toxikus anyagokat eltávolítsák, így a humántáplálkozásban használható íztelen és színtelen terméket lehet előállítani (vö. Huang, K. H., Tao, M. C., Boulet, N. Lieh. R. R. Julien, J. P. és Brisson : A process for the preparation of leaf protein based on the treatment of leaf juices with polar solvents, Can. Inst. Food. Technoi. J. 4, 85 és Parrish, G. K., Kroger, M. Weaver, J. C. (1974) The prospect of leaf protein as a human food and a close look of alfalfa, CRC Critical Reviews in Food Technology, 5, (1) 1). A növényi fehérjefrakciókban a lipidek és polifenolok főtömege a kloroplasztban dúsul fel, így ennek a frakciónak a leválasztása látszik a ^legcélszerűbbnek íztelen és szagtalan citoplazmás fehérjekoncentrátum előállítása szempontjából. Közelebbről vizsgálva a kloroplaszt frakció 50—60% fehérjét, 25—30% lipidet, maradékban növényi színezékeket tartalmaz. A kloroplaszt lipid mátrixában van a fotoszintézist közvetítő klorofill, valamint járulékos pigmentként a karotinoidok eloszlatva. A kloroplasztfrakció színe a növényi pigmentekből, így a klorofillből és a karotenoidokból, másrészt a növényi tanninokból, a természetes polifenolok oxidációs termékeiből tevődik össze. Az ízt adó komponensek polifenolokból és telítetlen zsírsavak oxidativ lebontási termékeiből állnak. Az oldószeres extrakció 4—5 ellenáramú extrakciós lépésben 10:1 oldószer-szárazanyagtartalom arányban az oldószer forráspontjához közeli hőmérsékleten végezhető. Kétségtelen az a tény, hogy az ízt és színt adó komponensek túlnyomó részben eltávolíthatók, az oldószeres extrakció költségei azonban a legegyszerűbb aceton vagy izopropanol oldószert tekintve is gazdaságtalanul magasak a berendezés és 25 üzemeltetési költségek szempontjából. A költséges oldószeres kezelés ellenére a kloroplasztfrakció biológiai értéke csak kis mértékben javul. A másik fehéijefrakció a citoplazmás fehérjefrakció előnyösebb összetételű, kísérő lipideket alig tartalmaz, így 30 nagyobb korlátozás nélkül felhasználható tetszés szerinti fehérje pótlására illetve kiegészítésére. A célkitűzés tehát régóta fennáll a kloroplaszt, illetve a kloroplasztot tartalmazó növényi fehérjefrakciók tulajdonságainak közelítésére a citoplazmás fehérjefrakcióhoz, amely célkitűzés a 35 kísérő anyagok eltávolítása útján lenne megvalósítható. Natív állapotban a növényi sejtek önálló részét képző kloroplaszt organellumok víztartalma igen magas, megfelel körülbelül a zöld növények víztartalmának, amely a vegetációs időszakban 75—85%. A kloroplasztidok magas 40 lipidtartalmát tekintve a magas víztartalmú közegben a lipidek specifikus állapota szükséges ahhoz, hogy vizes közegben megfelelő szerkezetű (közel homogén) egységet képezzenek. A lipidek a valódi fehérjékkel meghatározott vegyületeket, ún. lipoproteideket képezhetnek, amelyek hő- 45 kezelés hatására koagulálnak és bizonyos idő eltelte után aggregációval flokkulálódnak. Az így kicsapott kloroplaszt fehéijefrakció összetételében nem változik, tehát a fehéije és a lipidrész együtt csapódik ki. A fehétje-lipid arány koagulálás után sem változik. A fehérje-lipid-rend- 50 szer kémiai kötésen kívül azonban közelebbi vizsgálat esetén szembetűnik az, hogy a rendszer kolloid tulajdonságai is fontosak, a kolloid rendszer komplex tulajdonságai következtében nehezen bontható meg anélkül, hogy az alkotó komponensek tulajdonságai ne változnának, mivel a 55 fibrilláris molekulákból felépülő polidiszperz rendszer csak viszonylag erélyes körülmények behatása alatt bomlik meg. A kloroplaszt frakció lipidtartalma jellemző módon az alábbiakban oszlik meg (% az összes lipidre számítva) 60 foszfolipidek 15—25 szulfolipidek 2—5 galaktosildigliceridek 20-30 szteroidészterek 0,5—1,5 szteroidglikozidok 0,5—1,0 65 klorofill 6—12 2
