紫苏梗中主要营养及药用成分评价△

沈奇，徐静，商志伟，王仙萍，陈士林

1.贵州省农业科学院 油菜研究所，贵州 贵阳 550008；2.中国中医科学院 中药研究所，北京 100700

紫苏梗为我国传统的药食兼用型紫苏属植物干燥茎。《中华人民共和国药典》记载紫苏梗性温，味辛，归肺、脾经。具有理气宽中、止痛、安胎的功效。用于治疗胸膈痞闷、胃脘疼痛、嗳气呕吐、胎动不安[1-2]。紫苏梗中含有酚酸类、黄酮及其苷类、挥发油类、萜类等多种化学成分[3-5]。《中华人民共和国药典》规定紫苏梗中以迷迭香酸为药用标志成分，其含量不少于0.10%可达到《中华人民共和国药典》标准[1]。

作为多用途、综合开发价值较高的植物，目前市场上紫苏多是以籽及叶应用于医药，食品及保健领域。紫苏籽除少量入药，多用于收籽榨油及功能食品加工。其籽粒中油脂a-亚麻酸含量超过60%，具有良好的保健功能。紫苏叶一部分在解表类中成药上使用，更多是作为蔬菜及香料食用[6-8]。目前紫苏栽培及育种材料选择也主要以这两个为目标，油用类紫苏来自紫苏原变种，以获得籽粒产量高、含油高为收获目标。药用及食叶类紫苏多来自回回苏变种，以叶丰产、挥发油含量高、香味口感适宜为收获目标[9]。而紫苏梗作为油用类或药用类的副产物，在收获叶籽时可同时采收。由于紫苏梗产量较大，作为药用市场容纳量有限，目前大部分紫苏梗直接当做秸秆被处理，造成较大的资源浪费[10]。据报道，紫苏梗中有丰富的蛋白及纤维素成分，可作为饲用添加物，或用于功能性成分的提取[3-5，10-13]。但目前对紫苏梗的报道多集中在药用成分的含量测定及化学成分分离，对其系统的营养价值评价尚未见报道。因此，本研究以油用及药用紫苏两类主要应用紫苏的梗为研究对象，全面分析其主要的营养物质及功能成分，为紫苏梗的应用及紫苏综合开发利用提供方向。

1 材料与方法

1.1 材料

紫苏材料为贵州省农科院油菜研究所收集资源材料。油用紫苏为紫苏原变种Perillafrutescensvar.frutescens材料M84。药用紫苏为回回苏变种P.frutescensvar.crispa材料M424。材料于2017年种植于贵州省农科院长顺实验基地，4月中旬播种，5月中旬定植，种植密度为8.25万株/hm2，正常水肥管理。盛花期收获紫苏梗进行成分检测。

1.2 方法

总蛋白质的测定采用凯氏定氮法，依照GB/T 5009.5—2010进行。氨基酸组分测定采用高效液相色谱法，依据GB/T 16631—2008进行。粗脂肪含量的测定采用索式抽提法，依照GB/T5009.6—2003进行。纤维素含量的测定采用浓酸水解定糖法，根据熊素敏等[14]的研究方法进行测定。总糖含量测定采用硫酸蒽酮法，根据白雪媛等[15]的方法测定。叶绿素、花青素、维生素C及胡萝卜素均采用紫外分光光度法测定[16-18]。迷迭香酸含量采用高效液相色谱法，参考温春秀等[4]的方法进行。总黄酮检测采用三氯化铝显色法测定，检测方法参考王芸等[19]的方法进行。总挥发油含量测定采用水蒸气蒸馏法，参考魏长玲等[20]的方法进行。

1.3 数据分析

采用SPSS 1.0进行数据处理及分析。

2 结果与分析

2.1 紫苏梗基本营养成分分析

对两个材料紫苏梗的主要营养成分进行分析。两个材料紫苏梗蛋白质质量分数分别为27.485%、13.548%。M84梗中蛋白质含量比M424高一倍左右。两个材料紫苏梗粗脂肪质量分数分别为2.070%、1.362%。M84粗脂肪含量也远高于M424。两个材料紫苏梗粗纤维质量分数分别为21.983%、21.011%，含量基本相当。两个材料紫苏梗总糖质量分数分别为2.352%、4.781%，M424总糖含量比M84约高一倍。

紫苏梗中蛋白质含量及纤维素含量与玉米及燕麦青饲、花生秧及苜蓿等豆科类牧草以及谷草及黄竹草等禾本科牧草比较[13，21-23]，油用紫苏梗中蛋白含量显著高于目前主要的青贮及牧草，其含量约高于蛋白含量丰富的苜蓿1倍，约为玉米青储的2倍，超过谷草含量的5倍。药用紫苏中除略低于苜蓿外，均高于其他类型牧草。两类紫苏梗中纤维素含量低于目前主要的青贮及牧草。

注：A.蛋白质；B.纤维素。图1 紫苏梗与青贮及牧草总蛋白及纤维素含量比较

2.2 紫苏梗中氨基酸组成分析

供试材料检测到18种氨基酸，种类齐全，包含人体必需的8种氨基酸。两个紫苏梗材料氨基酸总量分别为139.63、85.328 mg·g-1，其中必需氨基酸分别为65.085、38.333 mg·g-1。计算必需氨基酸(EAA)/总氨基酸(TAA)值分别为46.61%、44.93%，必需氨基酸(EAA)/非必需氨基酸(NEAA)值分别为87.31%、81.57%，已超过世界卫生组织及联合国粮农组织(WHO/FAO)规定的理想蛋白水平[24]。其必需氨基酸中，色氨酸含量最高，其次是赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸。综上所述，紫苏梗中蛋白含量较高，氨基酸种类丰富，是一种优质蛋白的来源。两个紫苏材料比较，油用紫苏梗中氨基酸含量、EAA/TAA及EAA/NEAA含量均高于药用紫苏。

2.3 矿质元素分析

两个材料紫苏梗在矿质元素组成上，整体基本相似，含量最高为钙及钾，其次是磷、镁、钠、铁、锌及铜，含量依次降低。两个材料还含有较高含量的硒。在油用紫苏梗中，钙、锌、钾、铜、磷含量略高于药用紫苏材料。药用紫苏材料中铁及硒元素高于油用紫苏。粮油食品中硒质量分数达到0.1～0.4 mg·kg-1，蔬菜中硒质量分数达到0.03～0.25 mg·kg-1即为富硒类食品[25]。在两个材料的紫苏梗中，分别检测到0.151、0.262 mg·kg-1的硒含量，天然硒含量较高，尤其是在药用紫苏梗中，其营养价值应该获得重视。

表2 紫苏梗中氨基酸组成 mg·g-1

Ca/g·kg-1Fe/g·kg-1Zn/mg·kg-1K/g·kg-1Mg/g·kg-1Na/g·kg-1Cu/mg·kg-1P/g·kg-1Se/mg·kg-1油用紫苏M8423.340±1.2160.215±0.03460.341±1.25724.687±0.8853.771±0.3751.283±0.19413.27±0.95812.008±0.4760.151±0.012药用紫苏M42423.141±2.3480.227±0.02941.468±0.98520.45±1.1253.022±0.4261.527±0.14510.486±0.8297.536±0.5310.262±0.019

2.4 紫苏食用特征性成分分析

在植物源蔬菜及食品中，叶绿素含量、β-胡萝卜素及维生素C含量是主要关注的营养成分。据报道，红色胡萝卜及黄色胡萝卜中含有β-胡萝卜素分别约为1.35、3.62 mg·(100 g)-1[23]。两类紫苏梗中β-胡萝卜素含量均高于红色胡萝卜，但低于黄色胡萝卜。之前笔者分析两类油用紫苏种子中β-胡萝卜素质量分数分别为0.36、0.34 mg·g-1[24]，紫苏梗中β-胡萝卜素含量较种子中低约15倍左右。药用紫苏中β-胡萝卜素含量高于油用紫苏。

两个材料中紫苏梗中维生素C含量差异较大，油用紫苏M84显著高于回回苏变种。对比几类蔬菜中维生素C含量，其中叶菜中油菜维生素C质量分数为26.33 mg·(100 g)-1，根菜类土豆为19.29 mg·(100 g)-1，茎菜类芹菜为2.41 mg·(100 g)-1，茄果类黄瓜为8.87 mg·(100 g)-1[25]。油用紫苏M84显著高于几类蔬菜2～3倍。药用紫苏M424含量低于油菜及土豆，高于芹菜及黄瓜。

以上分析可以看出，紫苏梗中β-胡萝卜素及维生素C含量均较高，是营养价值较高的食品原料。

表4 两个材料紫苏梗中食用特征成分含量分析 mg·(100 g)-1

2.5 紫苏药用成分分析

迷迭香酸广泛存在于唇形科植物中，具有较强的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤的活性，因此《中华人民共和国药典》以迷迭香酸含量作为紫苏梗评价的特征成分[3]。对两个材料紫苏梗的迷迭香酸进行分析，其质量分数分别为0.245%、0.338%，均达到《中华人民共和国药典》规定水平，药用紫苏M424的梗中迷迭香酸含量高于油用紫苏M84。总黄酮、花青素以及挥发油也是紫苏中主要的次生代谢物质[4-5]。对紫苏梗中的总黄酮，花青素以及挥发油含量进行分析，发现药用紫苏梗中M424中也高于油用紫苏M84。从药用特征性成分评价上来看，药用紫苏M424的梗药用价值要高于油用紫苏M84。

3 讨论

紫苏梗是我国传统的中药，但对其功能成分报道目前还较少，而且主要集中在对其药用成分报道中。温春秀等[4]对21个紫苏种质梗中迷迭香酸含量进行检测，发现紫苏种质梗中的迷迭香酸质量分数为 0.04%～0.43%。王芸等[19]报道紫苏梗中迷迪香酸含量有较大差异，变幅为0.33～2.97%。除迷迪香酸外，紫苏梗中还检出有其他酚酸、黄酮类及挥发油成分。如宋明明等[29]以95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位中检出有胡萝卜苷、齐墩果酸、常春藤皂苷元、芹菜素等物质。任淑清等[5]采用超临界流体CO2萃取紫苏梗挥发油，用气相色谱-质谱(GC-MS)法分离解析紫苏挥发油中含有81种组分，包括侧柏醛、别香树烯、植醇、角鳖烯等。本研究对油用紫苏及药用紫苏两类梗中迷迭香酸、总黄酮、花青素以及挥发油含量进行测定，发现其迷迭香酸含量均达到《中华人民共和国药典》规定水平，可在采收叶或籽时同时采收，综合利用。但本研究中两类紫苏梗中迷迭香酸含量尚未达到温春秀等报道最高值。迷迭香酸具有较强的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性[3]，是紫苏梗中主要关注的药用指标。因此筛选高迷迭香酸含量的种质将是紫苏品质育种中的主要方向。对于紫苏梗中黄酮含量，我们在药用紫苏M424中检出的黄酮质量分数为3.215%，已高于王芸等人的报道。紫苏梗中花青素及挥发油含量显著低于叶中，但仍有一定的含量。之前课题组王仙萍报道过紫苏叶中花青素质量分数为0.179%～22.081%[16]，魏长玲等[20]报道挥发油得率在0.08%～0.96%。

表5 两个材料紫苏梗中药用特征成分含量分析(n=3) %

目前，紫苏的利用多集中在紫苏籽及紫苏叶上。紫苏梗除少量入药外，大多被丢弃或焚烧，综合利用率极低。因此本研究系统地对油用紫苏及药用紫苏中的紫苏梗蛋白质、纤维素、矿物质元素、维生素等主要成分进行分析。研究发现，紫苏梗蛋白含量丰富，尤其是油用紫苏类型，显著高于常见青饲及牧草。蛋白中氨基酸种类齐全，必需氨基酸含量较高，是优良的蛋白质来源。紫苏梗粗脂肪含量不高，但脂肪酸种类丰富。紫苏梗矿质元素含量较高，尤其是硒含量丰富。紫苏梗中β-胡萝卜素及维生素C含量均较高，是营养价值较高的食品原料。对紫苏梗系统营养价值评价尚未见有报道，本研究的结果对紫苏食品饲用开发及综合利用提供了新的视角。

对供试两种类型紫苏梗比较，油用紫苏梗中蛋白、纤维素、粗脂肪、矿质元素及维生素C含量均较高于药用紫苏，更宜作为食用原料及饲用利用。而迷迭香酸、总黄酮、花青素及挥发油含量在叶(药)用紫苏梗中高于油(籽)用紫苏梗，叶(药)用紫苏梗作为药用要优于油用紫苏。尽管不同取样时间，取样部位以及不同材料间检测结果会存在一定的差异。但是油用类紫苏均来自紫苏原变种，药用类紫苏多来自回回苏变种，因此该结论具有一定的普遍性。