紫苏的研究动态*

2010-08-15 00:42:23朱建飞唐春红
关键词:紫苏子饼粕紫苏叶

李 鹏,朱建飞,唐春红

(重庆工商大学 环境与生物工程学院,重庆 400067)

紫苏[Perilla frutescens(L)Britt]系唇形科一年生草本植物,作为多用途的经济作物,在我国已有2 000多年的栽培历史,主要用于药用、油用、香料、食用等方面,它是我国传统的药食两用植物,亦是国家卫生部首批颁布的既是食品又是药品的60种中药之一[1]。紫苏原产于喜马拉雅山及中国中南部地区,现主要分布于印度、日本、中国、朝鲜等国,美国、加拿大近年来已出现商业性栽培区。在我国,紫苏分布于黑龙江、辽宁、山东、四川、浙江和安徽等省。

1 化学组成

1.1 紫苏茎叶

紫苏茎叶具特异芳香,并含有丰富的营养物质成分。这些营养成分在调节人体内环境、支持和参加人体化学反应、调节体温和构造硬组织等方面均有重要作用。对其茎叶营养成分的研究已有很多报道。现代医学研究表明,紫苏的茎叶中含:维生素A 48 IU/g、维生素Β10.001 2 mg/g、维生素Β20.003 2 mg/g、维生素C 0.55 mg/g、维生素 D 0.031 mg/g、蛋白质 0.038 mg/g、钾 4.7 mg/g、钙 2 mg/g、铁 0.216 mg/g、硒1.1 mg/g、磷0.65 mg/g、钠0.01 mg/g,同时含有人体必需的多种不饱和脂肪酸[2]。此外,紫苏叶还富含紫苏醛、紫苏醇、薄荷酮、薄荷醇、丁香油酚、白苏烯酮等多种有机成分[3]。

1.2 紫苏籽及其饼粕

目前对紫苏籽化学成分研究的文献报道主要集中在紫苏油、氨基酸、微量元素等方面。紫苏种子中含大量油脂,出油率高达45%左右。油中含亚麻酸50%~70%,种子中蛋白质含量占25%左右,内含18种氨基酸,其中赖氨酸、蛋氨酸的含量均高于高蛋白植物籽粒苋,此外还含有谷维素、维生素E、维生素B1、甾醇、磷脂等。张卫民等[4]对紫苏籽的化学成分含量进行了分析,结果表明,紫苏籽含脂肪40.2%、粗蛋白22.5%、粗纤维16.0%、灰分3.9%、无氮浸出物17.4%、包括10多种氨基酸、20几种维生素及矿物质元素,其中谷氨酸含量高达4.531%、色氨酸 2.548%、VE221.6 mg/kg、Na626.4 mg/kg、P16 497.0 mg/kg、Ca 4 030.0 mg/kg、K3 990.0 mg/kg、Mg3 019.0 mg/kg、Fe1 360.0 mg/kg。研究还指出,经过压榨后的紫苏籽油脂肪酸组成为:亚麻酸62.90%、亚油酸10.20%、油酸19.20%、棕榈酸4.21%、花生酸1.61%、硬脂酸1.01%,其中亚麻酸是人体中必需的功能性脂肪酸,具体一定的抗癌、降血脂、降血压等作用。紫苏籽中含有45%左右的紫苏油,紫苏油不含胆固醇,但α-亚麻酸含量可达50% ~70%,α-亚麻酸是维持大脑神经系统功能所必需的因子,具有抗癌、降胆固醇、抗血栓、降低血压、减肥、降血脂以及预防癌变和抑制肿瘤转移、提高学习记忆力和视力功能、改变过敏体质等作用[5]。目前,日本、韩国已将紫苏油作为功能性食品大力开发。

紫苏饼粕(Perilla seed meal,PSM)是紫苏籽脱脂后的副产品,其味芳香,适口性好,蛋白质含量高且杂质少,不像棉籽粕那样含有棉酚等有毒成分,不存在对人体健康不利的物质,而且必需氨基酸含量较全面,功效比值、净蛋白比值和消化率都很高,是非常好的植物蛋白资源。朱国君[6]研究表明,脱脂后的紫苏饼粕中粗蛋白的含量高达32.33%,是分离提取蛋白质的良好植物蛋白资源,另外还含有粗脂肪7.48%、粗纤维35.49%、灰分8.58%,并且经分离提取后紫苏分离蛋白的蛋白质含量可达83.67%,已达到分离蛋白的要求。

2 药理作用

紫苏在我国是传统中药,据《本草纲目》记载:紫苏全草名全苏,叶辛、性温,有散寒解表理气宽胸的功能,可治风寒感冒、咳嗽、头痛、胸腹涨滞等症。茎名苏梗,药效与全苏相同,治气滞腹胀、妊娠呕吐、胎动不安。果实名苏子,有润肺、消痰的功能,可治气喘、咳嗽痰多、胸闷等症。

2.1 解热作用

紫苏叶具有解热作用。癌症病人发烧是由于肿瘤坏死因子(TNF)的作用使得人体的免疫机能与侵入人体内的有害物质抗争。如果稍微发烧就用药,就等于自动放弃了身体自身与“外敌”抗争的战斗力。然而若用紫苏叶可以控制TNF的分泌量到一定的水平,它既可以保证不降低身体自身具备的抵抗能力,也不会给健康的细胞带来打击,而且可以平缓地退烧,逐渐使身体康复[7]。紫苏叶煎剂及浸剂经口给药,对伤寒混合菌苗引起发热的家兔有微弱的解热作用。王静珍[8]用静脉注射伤寒、副伤寒甲、乙三联菌苗0.5 mL/kg后,立即灌胃给药,结果显示紫苏水提浸膏12.5 g/kg,25 g/kg及挥发油3.56 g/kg均有比较明显的降温作用,且解热效果略优于阿司匹林,给药后1 h及2 h,给药组体温与生理盐水组对照比较有极显著差异。

2.2 镇静、镇痛作用

紫苏叶中含有具镇静、镇痛活性作用的化合物紫苏醛,且与豆甾醇具有协同作用。阴健等[9]做了紫苏延长睡眠作用的有效成分筛选试验,结果发现从紫苏中分离出的莳萝芹菜脑可使环己烯巴比妥诱导的睡眠时间延长,且在一定范围内呈剂量依赖关系。在小于10 mg/kg的剂量下,莳萝芹菜脑的活性与盐酸氯丙嗪几乎相当,然而大剂量(718 mg/kg)时可见睡眠小鼠发生持续惊厥。

2.3 止血作用

鲜紫苏叶外用具有止血作用。紫苏注射液(生药)2 g/mL对动物局部创面有收敛止血作用,使结痂加快,并能缩短凝血酶原时间,其止血的主要成分是缩合类鞣质。有关临床研究[2]表明,紫苏制剂对子宫颈糜烂出血、息肉活检出血均有明显止血作用。紫苏的止血原理是:能直接作用于血管,有短暂的收缩作用;有较弱的促进血小板凝集作用;可促进血小板血栓的形成;可缩短血凝时间、血浆复钙时间和凝血活酶时间。

2.4 降血脂作用

紫苏中富含的α-亚麻酸对血清中甘油三酯(TG)含量的降低以及对内源性胆固醇(TC)合成的抑制效果显著。王雨等[10]研究了紫苏子对高脂血症模型大鼠的降血脂作用,试验分别用0.8、4.2、25.0 g/kg剂量的紫苏子连续喂饲大鼠30 d,取血清分别测定甘油酯、内源性胆固醇的含量,试验结果显示紫苏子能明显降低甘油三酯和内源性胆固醇含量。因此,说明紫苏子具有降血脂的作用。

2.5 抑菌、抗病毒作用

紫苏叶的水煎剂对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、副大肠杆菌、宋氏痢疾杆菌及弗氏痢疾杆菌、炭疽杆菌等均有抑制作用;紫苏叶浸膏对真菌有抑菌作用。紫苏中的紫苏醛和柠檬烯是抑制细菌的主要物质,两者对细菌生长起协同抑制作用,这是因为两种化合物均是单萜系醛类物质,其作用部位也类似。紫苏醛、柠檬烯、α-蒎烯、桉叶素等混合可制成抗真菌剂,用于治脚廯特别有效。

郭群群等[11,12]将分离得到的3,3’-二乙氧基迷迭香酸、黄示灵、咖啡酸、迷迭香酸进行抗菌试验,结果显示它们均具有抑制金黄色葡萄球菌和大场杆菌生长的活性,其中迷迭香酸和3,3’-二乙氧基迷迭香酸的抑菌活性较强;他们还发现紫苏叶挥发油对革兰氏阳性菌中金黄色葡萄球菌和革兰阴性菌中大肠杆菌具有较强的抗菌作用,特别是金黄色葡萄球菌。另有研究表明,紫苏中的紫苏醛、柠檬醛具有抑菌作用,当两者质量浓度分别为100~200 μg/mL和25~100 μg/mL时有阻止丝状菌生长的作用,且两者作用部位类似,具有协同作用。此外,紫苏醛、蒎烯具有抗绿脓杆菌的活性,紫苏的水提物具有抗乙型肝炎病毒的作用[13]。

2.6 抗炎、抗过敏作用

王钦富[14,15]研究了小鼠主动皮肤过敏反应(耳肿胀试验)和小鼠主动全身过敏反应试验,结果显示炒紫苏子醇提取物可明显降低小鼠血清总lgE(免疫球蛋白)和特异lgE水平而发挥抗过敏作用;炒紫苏子醇提取物中以木犀草素为代表的4种酚类化合物,对白三烯(LTs)分泌途径中的酶有较强的抑制作用,并且醇提取物还能明显降低lgE所致的I型过敏反应中肥大细胞脱颗粒的百分率,降低组胺释放,从而发挥抗过敏作用,同时表现出明显的剂量依赖关系。另有报道[16],紫苏水提取液可以减轻亚唑酮引起的过敏,苏子油中的α-亚麻酸具有抗过敏活性。有学者发现[17],野生紫苏两种含异戊二烯的3-苯并恶庚平衍生物在体外对环氧合酶具有抑制活性,提示其可能具有缓减炎症的活性。此外,紫苏水提液可以抑制肿瘤坏死因子生成而起抗炎作用,并且可以减轻巴豆醇乙酯和花生四烯酸引起的炎症。

2.7 对肝脏的保护作用

紫苏对动物的肝脏也具有一定的保护作用。王雨等[18]研究了紫苏子对由CCl4引起的化学性肝损伤保护作用,试验分别用4.2、8.3、25.0 g/kg剂量的紫苏子连续饲喂小鼠30 d,结果显示,各剂量组均能明显改善和恢复组织形态学上的肝细胞变性、坏死。并且,对小鼠肝脏损伤病理组织学影响的量化评分低于模型对照组,差异具有显著意义(P<0.05,P<0.01);25.0 g/kg剂量组的门冬氨酸氨基转移酶(AST)明显降低,与模型对照组比较差异具有统计学意义(P<0.05),由此可以表明紫苏子对CCl4所致小鼠化学性肝损伤具有辅助保护作用,其机制可能是与其有效成分的抗自由基损伤和抑制脂质过氧化反应有关。

2.8 抑癌作用

日本秋田大学医学院Tomio N教授发现,紫苏油具有抗癌作用[19]。他通过小白鼠实验得出结论,紫苏油对结肠癌具有拮抗作用,紫苏油降低了结肠膜对肿瘤诱发物的敏感性,作用机理在于紫苏油改变了结肠膜表皮细胞中磷脂膜的脂肪酸成分。另有报道[20],紫苏皮抽提物具有一定的抗细胞膜氧化能力,紫苏醇对皮肤癌的生成和病变具有抑制作用,可以治疗胰管癌;紫苏醇和柠檬烯可以抑制乳房瘤生长和大鼠肝肿瘤细胞生长。

3 应用领域

3.1 用作天然香料

紫苏花量大,且不易脱落,泌蜜量大,是优良的蜜源植物,其花序经水蒸气蒸馏而得的香紫苏油是一种名贵的天然香料,广泛运用于各种香精。其精油主要含有乙酸芳樟酯、香叶醇、α-松油醇、α-松油烯、α-水芹烯、橙花叔醇、香紫素醇及醛类成分。香气特征:清甜柔和的药草香,薰衣草花香和果香,有类似黑狐香葡萄特有的头香和烟丝的风味,有浓郁的龙涎香样的木质清香,是一种高级定香剂。香紫苏经过深加工后即可从其残渣中提炼出浸膏。

3.2 用作食品、药品原料

紫色紫苏可用于染色;绿紫苏和及其花穗可用于面条、调味汁、砂锅料理和生鱼片的调香;红紫苏叶中含有紫红色素——花青苷等成分,因而可被用于梅干的染色及其他食品应用。紫苏茎叶中芳香油的主要成分紫苏醛,即可用作香精或酱油工业中的防腐剂,也可用作甜味剂(甜度是蔗糖的2 000倍),还可用于卷烟业和食品加工业。紫苏嫩叶和VC、小麦、大豆蛋白混合,可以使血液中尼古丁和CO浓度降低,可以制成戒烟糖。此外,紫苏也可以制成治疗酒精中毒的制剂[21]。

3.3 用作化工原料

紫苏油是高碘值油,所以有高干性,含有较多的不饱和甘油酯,其工业用途广泛,可以用来制清漆、色漆、阿立夫油、油墨以及肥皂、涂料、人造草、油毡等。紫苏经进一步加工后,提出香紫苏醇,香紫苏内酯,合成龙涎醚,均为重要的化工原料[22]。特别是紫苏油,它是药品、化妆品、化工原料中的名贵原料,被称为“软黄金”。

3.4 作为农药成分

紫苏酮浓度在50~100 mg/kg时可以完全抑制莴苣、大马唐种子的萌发和多种微生物的生长,因此可以用来生产生物农药[23]。

4 应用前景

紫苏是值得扩大种植的一种新型油料、保健作物和中药材。紫苏叶在日本通常用作卷生鱼片醮调料食用,年需求量约20亿片。我国供货量不足日本需求量的10%,缺口极大。苏籽每亩(667 m2)产量可达100~150 kg,收入高者达1万元。国内市场中药材及食品市场年需苏籽量约120 t以上,但我国每年仅能供应50~60 t,缺口达60%以上。我国目前主要食用油中亚油酸含量高而α-亚麻酸含量较低。美国等西方发达国家的食用油结构中ω-3脂肪酸(α-亚麻酸)的摄取源主要是深海鱼油[24]。我国深海鱼油资源贫乏,而紫苏资源非常丰富,必将成为国内ω-3脂肪酸的主要来源,因而具有广阔的开发应用前景。

紫苏籽经榨油后所剩下的固体副产物就是紫苏饼粕,蛋白质含量丰富,可提供多种必需氨基酸。紫苏饼粕是畜禽的好饲料,其渣不仅芳香、适口性好、营养丰富,而且不含芥子甙、甲状腺肿素、游离酚、酚紫等有毒物质。作精饲料的投喂量可达30%,是菜籽饼粕的4倍,棉籽饼的2倍,它的使用价值是菜籽饼和棉籽饼无法比拟的[2],因而紫苏饼粕具有非常可观的利用价值。我国西南地区盛产紫苏籽,每年有大量的紫苏籽饼直接被作为肥料。董玉旺[25]等研究表明紫苏籽饼粕代替肥育猪日粮中豆粕,并且以10%苏籽饼代替肥育猪日粮中部分的大豆粕,经济效益最佳。高玉鹏等[26]通过紫苏饼日粮对生产蛋鸡的饲喂效果的实验结果表明,紫苏饼作为蛋白质饲料,其氨基酸组成较平衡,含硫氨基酸和苏氨酸多于豆粕,赖氨酸含量低于豆粕,矿物质及主要微量元素含量高于豆粕,其营养价值次于豆粕,但高于菜籽粕。另外,在产蛋鸡日粮中,紫苏饼的量可加至15%,日粮高水平紫苏饼(占20%)可降低生产性能,这可能与紫苏饼中单宁、植酸等抗营养作用有关,但未见毒副作用影响。

5 展望

随着科学技术的发展和人们对食品、医药的不断重视,紫苏的研究将越来越成为人们关注的热点。我国对紫苏的研究,大多在其营养成分、中药临床效果及药理、药物化学成分分析等方面,对紫苏的开发利用研究还处于起步阶段。目前国内外对菜籽、大豆等饼粕的研究比较多,而对紫苏饼粕的研究甚少,大多数是基于对紫苏茎叶及紫苏籽中组分的定性及定量的研究。因此,对于紫苏饼粕的利用还有待于进一步地研究和探索。今后的主要研究方向是:(1)根据紫苏所含不同营养成分和功能特性,继续开发出新的保健食品和医药制剂;(2)分析紫苏饼粕中的营养成分,进一步研究其在饲养、肥育、发酵等方面的利用价值,从而提高对紫苏植物资源的综合利用。

综上所述,紫苏及其饼粕在食品、医药和工业等方面具有非常重要的利用价值,而我国紫苏产量少,需求量大,并且对紫苏尤其是饼粕的研究尚不是很成熟,势必会成为今后人们研究的热点,从而大范围的合理开发和综合利用紫苏资源。

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