紫苏的活性成分及其在养殖业中的应用

李燕舞，姜八一，王君荣，刘敬盛，温华梅

（山东畜牧兽医职业学院，山东 潍坊 261061）

紫苏，具有独特清香气味，又称香苏、苏麻、红紫苏、茬子等，为唇形科一年生草本植物。紫苏在我国已有近2000年的栽培历史，分布于我国湖南省、湖北省、浙江省、江苏省、四川省、安徽省及广东省等多个省份，其用途广泛，如药物、油料、香料、食品等方面均有应用。其是国家卫生部首批颁布的药食同源的60种中药之一。美国、加拿大、日本、韩国、俄罗斯等国已经对其进行了大规模地栽种，开发出的紫苏产品有几十种，如食用油、药品、腌渍品、化妆品等。我国对紫苏的产业化研究和开发相对较晚，与以上国家有较大差距。但是，随着人们对紫苏营养价值的深入了解，紫苏的开发应用已成为我国学者们关注、研究的重点。

1 紫苏的成分

紫苏的叶、梗、籽都可以做中药使用，嫩茎叶可以食用，也可以在食物去腥味，籽实可以提取保健油。紫苏各部位不仅富含有种特有的活性物质，同时含有丰富的营养成分，如挥发油、黄酮、迷迭香酸、氨基酸、维生素、矿物质、脂肪酸等。

1.1 挥发油

挥发油是紫苏叶主要的化学活性成分，也是紫苏叶有特殊香气的主要原因[1]。虽然紫苏叶中挥发油的成分和含量因品种、产地、季节等因素而有所不同，但是，挥发油中有效成分较高的是紫苏醛[2]。此外，紫苏醇、沉香醇、二氢紫苏醇、柠檬烯、β-丁香烯、左旋柠檬烯、紫苏酮、白苏酮、异白苏酮、香薷酮和丁香油酚等也是紫苏挥发油的成分。林硕等研究紫苏叶和花中挥发油的成分，鉴定出紫苏叶中主要是紫苏醛、柠檬烯、法呢烯和石竹烯等12种化合物；紫苏花中主要是紫苏醛、芳樟醇、法呢烯、石竹烯和姜黄二酮等10化合物[3]。冯劼等鉴定紫苏叶中挥发油的成分，确定其含有柠檬烯、紫苏醛、紫苏酮、芹菜脑和反式丁香烯等32种成分[4]。刘阳等试验证明，紫苏叶与紫苏籽中的挥发油在成分及含量方面，都存在很大的差异[5]。

1.2 黄酮类化合物

李秀信等测定并研究了紫苏中黄酮类化合物，认为紫苏中含有两种黄酮、9种黄酮苷和5种花色苷之类的黄酮类化合物[6]。两种黄酮分别是芹菜素和木犀草素，黄酮苷主要是木犀草素-7-二葡萄糖苷、芹菜素-7-咖啡酰葡萄糖苷和芹菜素-7-二葡萄糖苷等。木犀草素-7-咖啡酰葡萄糖苷和芹菜素-7-咖啡酰葡萄糖苷在紫苏叶中含量较高，而紫苏茎中含有的黄酮类化合物，与紫苏叶中大致相似，但不完全相同。不同颜色紫苏主要就是因为其含有不同数量的黄酮和花色苷类化合物，这些化合物也是紫苏具有抗氧化性、抑制炎症等的物质基础[7]。陈建欣等提取并测定了紫苏中的黄酮，认为不同部位紫苏中黄酮含量不同，根中为1.216%，茎中1.993%，种子中2.007%，叶子中最高，可达1.014%，是其他部位的200%[8]。

1.3 酚酸类物质

紫苏中有大量的酚酸类物质，如迷迭香酸、迷迭香酸甲酯、迷迭香酸乙酯和3,3'-乙氧基迷迭香酸、咖啡酸、咖啡酸甲酯、咖啡酸乙烯酯、阿魏酸、阿魏酸甲酯、三甲氧基肉桂酸、（Z,E）-2-（3,5-二羟苯基）-乙烯咖啡酸酯和（Z,E）-2-（3,4-二羟苯基）-乙烯咖啡酸酯、3-咖啡酰奎尼酸、4-咖啡酰奎尼酸、5-咖啡酰奎尼酸、丹参素、原儿茶酸、原儿茶醛、3,4-二羟基苯甲酸甲酯、苯丙酸、对羟基苯甲醛和对羟基苯乙酮。这些酚酸成分多数具有儿茶酚（邻二苯酚）的结构，因此紫苏具有较好的抗氧化、抗菌和消炎等活性作用[9]。

迷迭香酸在紫苏叶中含量较多，也是紫苏提取物中酚酸类物质的主要成分。迷迭香酸是一种水溶性物质，具有抗氧化和抗菌作用，已被美国FDA认可为“公共安全食品”产品。

1.4 氨基酸

紫苏叶的粗蛋白质含量达到27.8%，而且其氨基酸种类较丰富，人体必需的8种氨基酸、儿童必需的10种氨基酸在紫苏叶蛋白中都含有[10]。另外，紫苏叶因为采收时间不同，其含有的营养成分也会有所差异。王恒等测定紫苏叶中氨基酸组成，确定紫苏叶中含有17种氨基酸，其中7种氨基酸是人体必需的。

紫苏籽的粗蛋白质含量约为25%，含有18种氨基酸，其中赖氨酸、蛋氨酸的含量比其他高蛋白植物籽粒中的含量都要高[11]。此外，谷氨酸含量高达4.531%、色氨酸2.548%。

1.5 维生素及色素

紫苏中含有丰富的VA、VD、VE、VC、VB。据测定，紫苏叶中含有高达35.60 mg·kg-1的VC，紫苏籽中含有VE高达221.6 mg·kg-1[12]。

紫苏中含有多种天然色素，包括叶黄素、β-胡萝卜素、花药黄素、堇菜黄素、花青素等。前面几种属于类胡萝卜素，是脂溶性的。类胡萝卜素是VA的先体，可以治疗夜盲症。研究表明，成熟紫苏中的β-胡萝卜素含量达到104.68 mg·100 g-1，是胡萝卜中β-胡萝卜素含量的500%～700%。花青素是水溶性的，也是紫苏天然色素的主要成分。

1.6 矿物质元素

紫苏茎叶含有机体所需要的多种矿物质元素，如Ca、P、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co等。张洪等研究测定，紫苏叶含有Fe 390 mg·kg-1，含有Zn 50 mg·kg-1，都大大超过一般植物中的含量（Fe为140 mg·kg-1，Zn为0.1 mg·kg-1）。王恒等测得紫苏叶中含有4种人体所必需的微量元素，分别是Fe 780 mg·kg-1、Zn 40 mg·kg-1、Mn 90 mg·kg-1、Cu 12 mg·kg-1。张卫明等对紫苏籽的化学成分进行了分析，主要矿物质元素的含量分别是Na 626.4 mg·kg-1、P 16 497.0 mg·kg-1、Ca 4 030.0 mg·kg-1、K 3 990.0 mg·kg-1、Mg 3 019.0 mg·kg-1、Fe 1360.0mg·kg-1。

1.7 脂肪酸

紫苏籽含脂肪36%～50%，大多由高度不饱和脂肪酸组成。赵晓玲对紫苏籽主要营养成分进行分析，结果表明，紫苏籽脂肪酸中α-亚麻酸含量最高，为57.68%；其次是油酸，为24.67%；硬脂酸含量最低，为0.49%，其余的还有亚油酸、花生酸、花生烯酸和棕榈酸等[13]。α-亚麻酸是ω-3多不饱和脂肪酸（ω-3PUFA）的前体，是人体必需功能性脂肪酸，在哺乳动物体内不能自身合成，所以需要通过食物补给。亚麻酸在体内经过一系列代谢而生成的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是对人类有重要作用的高活性物质。因而紫苏成为深海鱼油的平价替代品。

2 紫苏的生物学功能

现有研究表明，不同部位的紫苏在作为中药使用时具有不同的生理功能，如抗氧化、抗衰老、抗过敏、抑菌、解表散寒、降血脂、降血糖、安胎、止痛、防癌和提高记忆力等。

2.1 抗氧化作用

生物体内的自由基会使体内脂质过氧化，从而导致机体逐渐衰老或者发生疾病。紫苏叶中含有丰富的黄酮类和酚酸类化合物，这些化合物因为含有酚羟基，所以对各种自由基均有较强的清除作用。试验证明，紫苏中的迷迭香酸能有效抑制细胞内过氧化物和超氧化物的形成，其抗氧化活性甚至高于VC。迷迭香酸还能调节细胞内抗氧化酶和还原性谷胱甘肽的含量，防止肝的氧化损伤，起到保肝护肝的作用。紫苏叶中的花青素也具有较强的抗氧化活性，活性甚至比VE更强。紫苏较强的抗氧化活性在化妆品、药品中应用非常广泛。

2.2 抑菌消炎作用

研究表明，紫苏的抗菌成分有紫苏挥发油、紫苏酚酸化合物，主要是挥发油中的紫苏醛和柠檬醛，两者具有一定的协同抗真菌能力。程道梅等研究表明，紫苏茎叶的95%乙醇提取物对霉菌、酵母菌、常见细菌都有较好的抑制效果，对霉菌、酵母菌、细菌的最低抑菌浓度分别是1.25%、1.25%和0.625%，此外，其与一定浓度的食盐和蔗糖有明显协同抑菌作用[14]。紫苏对肺炎球菌、葡萄球菌、真菌等病菌有抑制或杀灭作用。研究表明，紫苏醛、丁香油酚、乙酰基丁香油酚绿脓杆菌有较好的抑制作用。王素君等试验报道，比较紫苏籽油和大豆油对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的总体抑菌效果，前者要明显好于后者[15]。

炎症是在致炎因素的作用下，由炎症细胞及其释放的炎症介质一起引起的一系列病理生理过程。紫苏叶在体外也能抑制巨噬细胞产生肿瘤坏死因子，抑制免疫球蛋白E（IgE）、核蛋白-免疫球蛋白（DNP-IgE）抗体和总免疫球蛋白（IgE）抗体的产生。冯劼等研究表明，紫苏叶挥发油通过抑制炎症组织中炎性介质的合成、释放而发挥抗炎作用。

2.3 抗过敏作用

一些物质（即抗原）侵入人体，使机体的细胞、组织、器官受到伤害，引发局部或者全身性的反应，即称之为过敏。现代医学证明，紫苏籽具有抗过敏活性，紫苏叶可治疗过敏。紫苏中的迷迭香酸可以促进小鼠体内生成细胞因子和抗过敏抗体，有效治愈过敏性哮喘的小鼠。黄丽等研究表明，黄酮类物质是紫苏叶中抗过敏的主要成分。紫苏叶中的黄酮类物质能抑制机体内脑肿瘤坏死因子的产生，有良好的消炎效果、抗过敏效果。另有报道称，紫苏水提取物可以减轻亚唑酮引起的过敏，紫苏籽油可以抑制血小板的凝集，因为其中的α-亚麻酸通过竞争酶系统，抑制亚油酸转化成花生四烯酸，降低体内花生四烯酸含量，起到抗过敏作用。

2.4 其他作用

紫苏叶中的迷迭香酸对小鼠的抑郁有明显疗效，这说明紫苏挥发油具有改善抑郁的功能。用紫苏泡的茶水，能起到镇静、抗抑郁的效果，从而可以将其开发成治疗产后抑郁的药品，具有较高的安全性。

紫苏醇可抑制皮肤癌和肿瘤细胞生长。Futakuchi等研究表明，紫苏籽油（PSO）可显著降低乳腺癌的发生，应该是PSO阻止了致癌物PhIP-DNA的形成，从而抵制癌细胞的增殖。

体内试验表明，紫苏籽油中的木犀草素和ω-3多不饱和脂肪酸能保护神经、提高认知。紫苏籽提取物能显著降低血清谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）活性，保护肝脏，也能降低血清甘油三酯（TG）含量，降低血脂、血糖，还能调节血清激素水平。

3 紫苏在养殖业中的应用

长期以来，畜禽饲料中存在抗生素滥用的状况，由此导致的负面作用也日益突出。近年来我国开始限制抗生素在饲料中应用并不断加强管理。紫苏具有天然、无毒、无抗药性、无有害药物残留、富含动物需要的多种营养物质及增强免疫、抗菌等药物作用的活性化合物，能促进动物健康生长繁殖等优势，是目前新开发的比较理想的饲用抗菌促生长绿色饲料添加剂，是多种饲用抗生素替代品。黄酮、α-亚麻酸、咖啡酸、乌索酸、迷迭香酸、齐墩果酸等是紫籽提取物中的主要成分。现在的畜禽养殖中对紫苏的研究应用主要是关于紫苏籽提取物的，对于单纯利用紫苏叶作为饲料添加剂的报道基本上没有。

3.1 在家禽养殖中的应用

研究表明，在肉仔鸡饲料中添加紫苏籽提取物，能提高肉仔鸡的存活率、日增重，降低其料重比、饲料成本；还能提高机体免疫机能，促进其免疫器官的发育，也能增强其体液免疫和细胞免疫功能。添加紫苏籽提取物，可显著提高肉仔鸡各阶段的脾脏指数、胸腺指数、法氏囊指数；能增强肉仔鸡的体液免疫应答；能增强肉仔鸡的细胞免疫功能。

乔利敏等研究表明，在罗曼粉蛋种鸡产蛋高峰后期的日粮中添加紫苏籽提取物，能显著提高其生产性能、繁殖性能、日均产蛋量、产蛋率、种蛋受精率及种蛋孵化率；还能增强机体的体液免疫功能[16-17]。时艺霖等报道，在蛋鸡产蛋高峰后期，紫苏籽提取物能提高机体蛋白质、脂肪代谢水平，改善机体免疫功能[18-19]。蛋鸡产蛋高峰后期饲粮中添加紫苏籽提取物0.03%，能极显著提高其产蛋率、日均产蛋量；可不同程度地升高血清中孕酮、雌二醇的含量，降低睾酮含量；还能不同程度地提高血清中IgA、IgM、IgG、IL-2的含量。

3.2 在生猪养殖中的应用

潘存霞报道，紫苏籽提取物作为饲料添加剂能显著提高仔猪生长速度，提高饲料转化率，减少仔猪机体发病，降低腹泻率，还能显著提高仔猪消化吸收能力、免疫功能，加强蛋白质代谢水平[20-21]。张勇等试验证明，在从江香仔猪饲粮中添加紫苏籽提取物和板蓝根粉剂，均可提高体内IgM的水平，能改善从江香猪仔猪免疫性能，增加从江香猪仔猪生长速度、营养代谢率。在从江香猪仔猪饲粮中同样添加紫苏籽提取物1 000 mg·kg-1，效果优于板蓝根粉剂[22]。赵必迁研究表明，肥育猪饲料中添加紫苏籽提取物200 mg·kg-1，显著提高瘦肉率、眼肌面积、肌内脂肪含量、肌苷酸含量、肉色评分，显著降低背膘厚，极显著降低了滴水损失[23]。张杨等在肥育猪饲粮中添加紫苏籽提取物1 500 mg·kg-1，能显著降低肝脏中棕榈酸含量，提高多不饱和脂肪酸含量，说明紫苏籽提取物能提高肥育猪的生产性能，促进生长发育，降低料肉比，提高肉品质[24]。

3.3 在反刍动物养殖中的应用

在肥育牛日粮中添加紫苏籽提取物，可提高肉牛生产性能、免疫性能、抗病力，提高其胴体质量等级，明显改善养殖的经济效益。张海波在育肥牛饲粮中添加紫苏籽提取物，可上调育肥牛背最长肌脂肪酸合成相关基因（SREBP-1、FAS、ACC和PPARγ）的表达，下调脂肪分解相关基因（HSL和CPT-1）的表达，提高脂肪合成关键酶（FAS和ACC）的活力，降低肪分解关键酶（HSL和CPT-1）的活力，促进背最长肌IMF沉积，增加牛肉嫩度，从而改善牛肉品质[25]。

3.4 在水产养殖中的应用

研究表明，在对异育银鲫饲料中添加紫苏籽提取物300 mg·kg-1，发现对异育银鲫有显著的促生长作用，促进脂肪的外源吸收，增强体内脂肪的消耗，提供生长的能量需求，促进机体能量代谢，促进吸收蛋白的转化，从而节约蛋白质。

4 紫苏作饲料添加剂的前景展望

紫苏叶作为饲料添加剂，其推广使用前景十分广阔。紫苏叶无毒。紫苏叶能加工、出口，作为香甜类保健性蔬菜；紫苏茎叶为草食动物喜食的饲料。紫苏叶可作为促生长抗生素添加剂的替代品，是绿色生态营养性饲料添加剂。紫苏在全国绝大多数省份均有分布，同时目前许多地方实行人工种植，以此来脱贫致富，因此，紫苏资源十分丰富，可就地取材，而且添加效果显著，降低饲料投入成本，提高养殖经济效益。紫苏能提高动物产品品质，增加有利人体健康的亚油酸、亚麻酸等脂肪酸，降低动物产品中总胆固醇含量。提高动物产品鲜、香风味，这样可大幅度提高养殖的经济效益和社会效益，深受养殖者青睐。

紫苏富含多种营养成分，不仅能为畜禽补充营养、促进生长、改善其产品品质，而且在畜禽体内及产品中无毒副作用、低残留，因此在畜禽养殖、水产养殖、饲料工业中具有不可估量的应用前景。目前已经开发有紫苏籽提取物作为饲料添加剂，较多地应用于肉鸡、蛋鸡饲料中，但是在生猪、草食动物、水产动物饲料中研究应用较少，而利用紫苏叶作为饲料添加剂基本上没有，这些方面的研究、开发、应用还有待加强。

从与自然和谐共处，保护生态环境这个角度出发，将紫苏籽提取物广泛应用于各类动物饲料中，将紫苏叶作为饲料添加剂使用，减少畜禽排泄物对环境所产生的污染，这是利用紫苏新的研究方向，也是下一步工作的重点。