náhled|Koncentrát listových bílkovin vyrobený z kopřiv Koncentrát listových bílkovin je bílkovinová jedlá hmota extrahovaná z listů. Může být levným a udržitelným zdrojem bílkovin k lidské konzumaci i ke krmení zvířat. Navzdory tomu, že byly bílkovinové extrakty z listů popsány Hilairem Rouellem už v roce 1773, extrakce a výroba koncentrátu listových bílkovin byla rozvinuta až po druhé světové válce. Ve skutečnosti se mnoho inovací a pokroků souvisejících s koncentrátem listových bílkovin událo souběžně se zelenou revolucí. V některých ohledech se tyto dvě technologie doplňovaly tak, že zelená revoluce nacházela zvýšení produktivity zemědělství zvýšením výnosů plodin skrze používání hnojiv, mechanizací a geneticky upravených plodin, zatímco koncentrát listových bílkovin nabízel způsob lepší využití dostupných zdrojů skrze efektivní extrakci bílkovin.
Zdroje V průběhu let se experimentovalo s vícero rostlinnými zdroji. Pirie a Telek popsali výrobu koncentrátu listových bílkovin kombinací rozmělnění a tepelné koagulace. Listy typicky pocházejí z keřů a ze zemědělského odpadu vzhledem k jejich snadné dostupnosti a relativní hojnosti. Stromy se obecně považují za nedostatečný zdroj listů pro výrobu koncentrátu listových bílkovin vzhledem k omezení jejich snadné dostupnosti. Spadlé listy nebo opadanka mají zanedbatelný obsah bílkovin a pro extrakci koncentrátu nemají žádnou hodnotu.
Rostliny z čeledi bobovitých jako je jetel, hrách a luštěniny byly také hlavními kandidáty na produkci koncentrátu listových bílkovin. Zatímco většina rostlin má průměrný obsah listových bílkovin 4 až 6 % hm. obj., rostliny z čeledi bobovitých mívají v závislosti na použité metodě stanovení obsahu proteinů hodnotu téměř dvojnásobnou, a to 8 až 10 % hm. obj. Mezi další netradiční zdroje patří zemědělský odpad, jako jsou hrachové lusky či květákové listy, a také invazivní rostliny, jako je hlodáš, janovec a hasivka.
Metody produkce Procesy produkce koncentrátu listových bílkovin mají dvě etapy, z nichž první se zaměřuje na vyluzení listové šťávy nebo produkci extraktu z listů, a druhá je etapa čištění nebo izolace bílkovin, během které se bílkovina získává z roztoku.
Nejčastěji používanou metodou extrakce listových bílkovin je rozvlákňování/odšťavňování. Byly popsány také další metody asistované extrakce, jako je například alkalické ošetření, tlaková extrakce a enzymatické ošetření. Každá metoda má svoje vlastní výhody, i když rozvlákňování produkuje bílkoviny s nejvíce „přirozeným“ složením a nevyžaduje výrazné investice do složité techniky.
Alkalická extrakce byla aplikována s určitou mírou úspěchu, ale výrazně ovlivňuje rezidua lysinu a threoninu v bílkovině. Tlaková extrakce má omezený úspěch. Enzymatické ošetření je další dobře popsanou metodou, která zasahuje stěnu rostlinných buněk, aby pomohla uvolnění vázaných bílkovin. Enzymy jsou nicméně dražší ve srovnání s fyzickými nebo chemickými metodami extrakce bílkovin.
Získání bílkovin z extraktu je nekritičtější pro nutriční hodnotu koncentrátu listových bílkovin. Obecně popsanými metodami jsou tepelná koagulace, srážení kyselinou, ultrafiltrace, srážení rozpouštědlem a chromatografie.
Tepelná koagulace je nejjednodušší a nejstarší metodou získání bílkovin třebaže je i nejméně preferovanou metodou, protože při něm je nejvíce nutriční hodnoty koncentrátu listových bílkovin ztraceno. Srážení kyselinou je nejpoužívanější metodou získání bílkovin i když se při něm ztrácí methionin a tryptofan v koncentrátu listových bílkovin. Ultrafiltrace je hardwarově nejvíce náročnou volbou získávání bílkovin, i když slouží více jako krok vedoucí ke zvýšení koncentrace bílkovin spíše než úplné získání. Chromatografické metody mohou být použity společně s ultrafiltrací pro zvýšení množství rozpuštěné látky a její následné výtěžnosti. Srážení rozpouštědlem není často popisováno, i když vede k největšímu získávání bílkovin ze všech metod a zachovává nutriční integritu koncentrátu listových bílkovin. Metody extrakce a čištění jsou z velké části vzájemně kompatibilní a mohou být nasazeny v závislosti na vybavení dostupném v místě. Zajímavé je, že čistota finálního koncentrátu listových bílkovin byla více ovlivněna obsahem bílkovin v původní mase použitých listů, než použitými metodami čištění. Navíc složení aminokyselin koncentrátu listových bílkovin bylo závislé na použité metodě extrakce.
V laboratorních podmínkách bylo možné získat proteinové frakce o čistotě 96 % s výtěžností 56 % hm. a celkovým výtěžkem 5,5 %. Telek naopak experimentoval s řadou tropických rostlin ve velkém měřítku za použití kombinace rozvlákňování a tepelné koagulace. Výtěžky se pohybovaly kolem 3 % při výtěžnosti proteinů pod 50 %.
V závislosti na čistotě získaných bílkovin se výsledný produkt nazývá, buď extrakt listových bílkovin (<60 % hm.), koncentrát listových bílkovin (>60 % hm.), nebo izolát listových bílkovin (>90 % hm.), i když některé publikace používají tyto pojmy zaměnitelně.
Složení Koncentrát listových bílkovin je tmavě zelená látka s texturou podobnou sýru. Přibližně 60 % z toho tvoří voda, zatímco zbývající suchá hmota je z 9-11 % dusík, z 20-25 % lipidy, z 5-10 % škrob a proměnlivé množství popela. Je směsí mnoha různých druhů bílkovin. Jeho chuť byla přirovnána k chuti špenátu nebo čaje.
Vzhledem k tomu, že barva a chuť koncentrátu listových bílkovin může být pro lidi neatraktivní, může být koncentrát separován na zelenou a bílou frakci. Zelená frakce obsahuje bílkoviny pocházející hlavně z chloroplastů, zatímco bílá frakce obsahuje bílkoviny pocházející především z cytoplazmy.
Použití Koncentrát listových bílkovin byl jako jídlo pro lidi navržen na začátku 20. století, ale navzdory původním slibům nedosáhl velkého úspěchu. Norman Pirie, výherce Copleyho medaile v roce 1971, koncentrát listových bílkovin studoval a propagoval jeho použití pro lidskou spotřebu. On a jeho tým vyvinuli stroje na extrakci koncentrátu listových bílkovin včetně nízkoúdržbových „vesnických jednotek“ určených pro chudé venkovské oblasti. Ty byly instalovány například ve vesnicích v jižní Indii. Nezisková organizace Leaf for Life udržuje seznam listů jedlých pro lidi a nabízí doporučení pro nejlepší výběr rostlin.
Zájem byl i o koncentrát listových bílkovin jakožto alternativní (nebo odolné) potraviny v časech katastrof nebo nedostatku potravin. V takovém případě by šel koncentrát listových bílkovin získávat ze stromového listí z geograficky široce rozprostřených lesů nebo z rostlinného zemědělského odpadu.
Koncentrát listových bílkovin byl testován pro využití v příkrmech pro kojence při odstavení.
Rostoucí závislost na intenzivním výkrmu zvířat v ohradách s cílem uspokojit lidskou poptávku po mase zvýšila poptávku po levnějších zdrojích rostlinných bílkovin. To v poslední době vedlo k obnovenému zájmu o koncentrát listových bílkovin, který by umožnil omezit v krmivech pro zvířata využívání rostlinných bílkovin vhodných pro lidskou spotřebu.
Bílkoviny z listů byly úspěšně použity v testech jako krmivo pro kuřata a prasata místo krmiva ze sóji.
Dietní záležitosti Listová bílkovina je dobrým zdrojem aminokyselin, přičemž limitujícím faktorem je methionin. Listová bílkovina je nutričně lepší než bílkoviny ze semen a srovnatelná s živočišnou bílkovinou (jinou než tou z vajec a mléka).
Pokud jde o stravitelnost, koncentrát listových bílkovin má stravitelnost v rozmezí 65–90 %. Zelená frakce vykazuje mnohem nižší stravitelnost, která může být i pod 50 %, zatímco bílá frakce má stravitelnost nad 90 %.
Mezi překážky, které je třeba překonat při využití vojtěšky a manioku – dvou plodin pěstovaných v monokulturách s vysokou hustotou porostu – patří vysoký obsah vlákniny a další antinutriční látky, jako jsou fytáty, kyanidy a třísloviny.
Využít lze také lablab, moringu olejodárnou, brukev zelnou a Lespedézii. Chuť jednotlivých druhů se od sebe velmi liší.
Pro testování nových druhů listů pro využití ve formě koncentrátu listových bílkovin byl vyvinut necílený přístup, který využívá hybridní iontovou past s hmotnostním spektrometrem Orbitrap s ultravysokým rozlišením a elektrosprejovou ionizací ve spojení se systémem ultra-vysokotlaké dvourozměrné kapalinové chromatografie. Byl také vyvinut soubor otevřených softwarových nástrojů pro automatické necílené skenování toxických sloučenin pro koncentrát listových bílkovin. Tento proces používá tři nástroje: 1) analýza pomocí hmotnostní spektrometrie v MZmine 2, 2) určení sumárních vzorců pomocí MFAssignR and 3) filtrování dat pomocí ToxAssign.
Studie také zkoumaly potenciál listů opadavých stromů a jehličí jehličnů pro výrobu koncentrátu listových bílkovin. U druhých jmenovaných se výtěžky extrakce koncentrátu listových bílkovin pohybovaly od 1 % do 7,5 %, přičemž toxikologický screening potvrdil, že jehličnaté stromy mohou obsahovat toxiny, které lze konzumovat pouze v malých množstvích. Jsou proto zapotřebí další studie, které by mimo jiné změřily přesné množství jednotlivých toxinů.
Odkazy
Reference
Literatura
Související články Zelená revoluce
Externí odkazy Nejlepší plodiny pro koncentrát listových bílkovin podle organizace Leaf for Life
Kategorie:Bílkoviny Kategorie:Náhražky masa Kategorie:Vegetariánská kuchyně