Производство растительного белка из листьев шелковицы в настоящее время находится на уровне технологической готовности, что открывает значительный потенциал для использования в функциональных продуктах питания и нутрицевтиках.
Три ключевых шелковичного белка назвали китайские исследователи из Чжэцзянского университета, Ключевой лаборатории использования ресурсов шелкопряда и пчел и инноваций провинции Чжэцзян и Ключевой лаборатории молекулярного питания животных Министерства образования.
Шелковица (Morus alba L.) — многолетнее древесное растение семейства тутовых (Moraceae). Оно бывает как цветущим, так и листопадным, широко распространенным в Азии, Европе и Америке. Выращивание шелковицы в Китае восходит к древним временам. В те времена листья шелковицы использовались не только для разведения шелкопрядов, но и в качестве лечебного растения для облегчения состояний при проблемах с легкими, печенью и нарушениями зрения.
В последние годы быстрый прогресс в области биотехнологии углубил знаниях о листьях шелковицы. С точки зрения химического состава, листья шелковицы содержат такие питательные вещества, как сырой протеин (27,6–37,4%), растворимые углеводы (5,87–15,0%) и сырую клетчатку (9,90–13,9%). Кроме того, они богаты различными биоактивными соединениями, включая 1-дезоксинойиримицин, фенольные кислоты, флавоноиды, алкалоиды и γ-аминомасляную кислоту (ГАМК). В результате листья шелковицы рассматриваются как пищевой ресурс со значительным потенциалом развития и в настоящее время используются для производства различных пищевых продуктов, таких как хлеб, печенье, выпечка и напитки.
С непрерывным ростом населения мира обеспечение достаточного количества белка для всех экологически устойчивым способом стало важной задачей, которую необходимо срочно решить. К счастью, растительные белки представляют собой практическое решение этой проблемы питания благодаря своей экономической эффективности и широкой доступности во многих регионах мира.
Шелковица имеет долгую историю выращивания в Азии, особенно в Китае, где она традиционно связана с шелководством и признана в традиционной китайской медицине за свои терапевтические свойства. На протяжении веков ее листья использовались для кормления шелкопрядов и для создания растительных лекарственных средств, направленных на лечение метаболических нарушений и воспалений. Эти давние применения проложили путь для современных исследований более широкого биоактивного и пищевого потенциала шелковицы. Сегодня достижения в технологиях экстракции и переработки расширили области применения листьев шелковицы, сделав их перспективным источником функционального растительного белка.
Белок листьев шелковицы (Mulberry leaf protein, MLP), один из жизненно важных растительных белковых ресурсов, демонстрирует огромный потенциал для развития.
Три ключевых преимущества представляют собой явные коммерческие возможности: (1) высокий выход позволяет производить конкурентоспособные по стоимости напитки и белки на растительной основе; (2) отлаженная технология экстракции обеспечивает стабильное качество для применения в эмульгировании; (3) отличительный биоактивный профиль открывает перспективы с добавленной стоимостью в нутрицевтиках и функциональных продуктах питания, направленных на улучшение метаболического здоровья.
В Китае значительный выход и низкая стоимость листьев шелковицы обеспечивают прочную основу для крупномасштабного производства. В последние годы многочисленные исследователи оптимизировали процесс получения MLP, и выход MLP достиг 16,29% за счет микробной ферментации. Технология производства MLP, такая как метод экстракции с использованием ультразвука/микроволн, становится все более зрелой, предлагая техническую поддержку для крупномасштабного производства.
MLP обладает высокой питательной ценностью (он богат 17 видами аминокислот со сбалансированным соотношением аминокислот) и превосходными функциональными свойствами, а также биоактивными эффектами, такими как антиоксидантное (значение IC50 составляет 87 мкг/мл), антивозрастное и гипотензивное действие. Эти характеристики в совокупности повышают перспективы их применения в функциональных продуктах питания и нутрицевтиках.
По сравнению с широко используемыми растительными белками, такими как соевый, гороховый и рисовый, MLP предлагает умеренное содержание белка со сбалансированным профилем аминокислот. Более того, производство MLP потенциально более экологически устойчиво, чем производство соевого белка, что обеспечивает дополнительные экологические преимущества. Так, производство 1 кг свежих листьев шелковицы приводит к выбросам 0,466 кг углекислого газа, в то время как производство 1 кг свежих соевых бобов выделяет 4,975 кг. Поскольку листья шелковицы содержат около 8% белка, а соевые бобы — около 40%, они производят меньше CO2 при обеспечении эквивалентного количества белка. Дополняя традиционные источники белка листьями шелковицы, этот подход не только снижает нагрузку на традиционные источники белка, но и способствует сокращению общих выбросов углерода.
Поскольку необходимость разработки устойчивых, питательных и функциональных источников белка никогда не была столь острой, следует обратить внимание на шелковицу. MLP представляет собой не просто альтернативный белок, но и уникальный ресурс, сочетающий высококачественный белок с присущими ему биологически активными соединениями. Таким образом, успешное масштабное использование MLP может способствовать созданию более устойчивой и благоприятной для здоровья глобальной продовольственной системы, выходящей за рамки обеспечения базовым белком и направленной на повышение качества и функциональности питания.
По статье группы авторов (Жунсян Сюэ, Личао Чен, Чао Сунь, Абрар Мухаммад, Юнци Шао), опубликованной в журнале Foods 2025 на портале www.mdpi.com. doi.org/10.3390/foods14152602