李 鵬,朱建飛,唐春紅
(重慶工商大學(xué) 環(huán)境與生物工程學(xué)院,重慶 400067)
紫蘇[Perilla frutescens(L)Britt]系唇形科一年生草本植物,作為多用途的經(jīng)濟(jì)作物,在我國已有2 000多年的栽培歷史,主要用于藥用、油用、香料、食用等方面,它是我國傳統(tǒng)的藥食兩用植物,亦是國家衛(wèi)生部首批頒布的既是食品又是藥品的60種中藥之一[1]。紫蘇原產(chǎn)于喜馬拉雅山及中國中南部地區(qū),現(xiàn)主要分布于印度、日本、中國、朝鮮等國,美國、加拿大近年來已出現(xiàn)商業(yè)性栽培區(qū)。在我國,紫蘇分布于黑龍江、遼寧、山東、四川、浙江和安徽等省。
紫蘇莖葉具特異芳香,并含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)成分。這些營養(yǎng)成分在調(diào)節(jié)人體內(nèi)環(huán)境、支持和參加人體化學(xué)反應(yīng)、調(diào)節(jié)體溫和構(gòu)造硬組織等方面均有重要作用。對其莖葉營養(yǎng)成分的研究已有很多報道。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,紫蘇的莖葉中含:維生素A 48 IU/g、維生素Β10.001 2 mg/g、維生素Β20.003 2 mg/g、維生素C 0.55 mg/g、維生素 D 0.031 mg/g、蛋白質(zhì) 0.038 mg/g、鉀 4.7 mg/g、鈣 2 mg/g、鐵 0.216 mg/g、硒1.1 mg/g、磷0.65 mg/g、鈉0.01 mg/g,同時含有人體必需的多種不飽和脂肪酸[2]。此外,紫蘇葉還富含紫蘇醛、紫蘇醇、薄荷酮、薄荷醇、丁香油酚、白蘇烯酮等多種有機(jī)成分[3]。
目前對紫蘇籽化學(xué)成分研究的文獻(xiàn)報道主要集中在紫蘇油、氨基酸、微量元素等方面。紫蘇種子中含大量油脂,出油率高達(dá)45%左右。油中含亞麻酸50%~70%,種子中蛋白質(zhì)含量占25%左右,內(nèi)含18種氨基酸,其中賴氨酸、蛋氨酸的含量均高于高蛋白植物籽粒莧,此外還含有谷維素、維生素E、維生素B1、甾醇、磷脂等。張衛(wèi)民等[4]對紫蘇籽的化學(xué)成分含量進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,紫蘇籽含脂肪40.2%、粗蛋白22.5%、粗纖維16.0%、灰分3.9%、無氮浸出物17.4%、包括10多種氨基酸、20幾種維生素及礦物質(zhì)元素,其中谷氨酸含量高達(dá)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。研究還指出,經(jīng)過壓榨后的紫蘇籽油脂肪酸組成為:亞麻酸62.90%、亞油酸10.20%、油酸19.20%、棕櫚酸4.21%、花生酸1.61%、硬脂酸1.01%,其中亞麻酸是人體中必需的功能性脂肪酸,具體一定的抗癌、降血脂、降血壓等作用。紫蘇籽中含有45%左右的紫蘇油,紫蘇油不含膽固醇,但α-亞麻酸含量可達(dá)50% ~70%,α-亞麻酸是維持大腦神經(jīng)系統(tǒng)功能所必需的因子,具有抗癌、降膽固醇、抗血栓、降低血壓、減肥、降血脂以及預(yù)防癌變和抑制腫瘤轉(zhuǎn)移、提高學(xué)習(xí)記憶力和視力功能、改變過敏體質(zhì)等作用[5]。目前,日本、韓國已將紫蘇油作為功能性食品大力開發(fā)。
紫蘇餅粕(Perilla seed meal,PSM)是紫蘇籽脫脂后的副產(chǎn)品,其味芳香,適口性好,蛋白質(zhì)含量高且雜質(zhì)少,不像棉籽粕那樣含有棉酚等有毒成分,不存在對人體健康不利的物質(zhì),而且必需氨基酸含量較全面,功效比值、凈蛋白比值和消化率都很高,是非常好的植物蛋白資源。朱國君[6]研究表明,脫脂后的紫蘇餅粕中粗蛋白的含量高達(dá)32.33%,是分離提取蛋白質(zhì)的良好植物蛋白資源,另外還含有粗脂肪7.48%、粗纖維35.49%、灰分8.58%,并且經(jīng)分離提取后紫蘇分離蛋白的蛋白質(zhì)含量可達(dá)83.67%,已達(dá)到分離蛋白的要求。
紫蘇在我國是傳統(tǒng)中藥,據(jù)《本草綱目》記載:紫蘇全草名全蘇,葉辛、性溫,有散寒解表理氣寬胸的功能,可治風(fēng)寒感冒、咳嗽、頭痛、胸腹?jié)q滯等癥。莖名蘇梗,藥效與全蘇相同,治氣滯腹脹、妊娠嘔吐、胎動不安。果實(shí)名蘇子,有潤肺、消痰的功能,可治氣喘、咳嗽痰多、胸悶等癥。
紫蘇葉具有解熱作用。癌癥病人發(fā)燒是由于腫瘤壞死因子(TNF)的作用使得人體的免疫機(jī)能與侵入人體內(nèi)的有害物質(zhì)抗?fàn)?。如果稍微發(fā)燒就用藥,就等于自動放棄了身體自身與“外敵”抗?fàn)幍膽?zhàn)斗力。然而若用紫蘇葉可以控制TNF的分泌量到一定的水平,它既可以保證不降低身體自身具備的抵抗能力,也不會給健康的細(xì)胞帶來打擊,而且可以平緩地退燒,逐漸使身體康復(fù)[7]。紫蘇葉煎劑及浸劑經(jīng)口給藥,對傷寒混合菌苗引起發(fā)熱的家兔有微弱的解熱作用。王靜珍[8]用靜脈注射傷寒、副傷寒甲、乙三聯(lián)菌苗0.5 mL/kg后,立即灌胃給藥,結(jié)果顯示紫蘇水提浸膏12.5 g/kg,25 g/kg及揮發(fā)油3.56 g/kg均有比較明顯的降溫作用,且解熱效果略優(yōu)于阿司匹林,給藥后1 h及2 h,給藥組體溫與生理鹽水組對照比較有極顯著差異。
紫蘇葉中含有具鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛活性作用的化合物紫蘇醛,且與豆甾醇具有協(xié)同作用。陰健等[9]做了紫蘇延長睡眠作用的有效成分篩選試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)從紫蘇中分離出的蒔蘿芹菜腦可使環(huán)己烯巴比妥誘導(dǎo)的睡眠時間延長,且在一定范圍內(nèi)呈劑量依賴關(guān)系。在小于10 mg/kg的劑量下,蒔蘿芹菜腦的活性與鹽酸氯丙嗪幾乎相當(dāng),然而大劑量(718 mg/kg)時可見睡眠小鼠發(fā)生持續(xù)驚厥。
鮮紫蘇葉外用具有止血作用。紫蘇注射液(生藥)2 g/mL對動物局部創(chuàng)面有收斂止血作用,使結(jié)痂加快,并能縮短凝血酶原時間,其止血的主要成分是縮合類鞣質(zhì)。有關(guān)臨床研究[2]表明,紫蘇制劑對子宮頸糜爛出血、息肉活檢出血均有明顯止血作用。紫蘇的止血原理是:能直接作用于血管,有短暫的收縮作用;有較弱的促進(jìn)血小板凝集作用;可促進(jìn)血小板血栓的形成;可縮短血凝時間、血漿復(fù)鈣時間和凝血活酶時間。
紫蘇中富含的α-亞麻酸對血清中甘油三酯(TG)含量的降低以及對內(nèi)源性膽固醇(TC)合成的抑制效果顯著。王雨等[10]研究了紫蘇子對高脂血癥模型大鼠的降血脂作用,試驗(yàn)分別用0.8、4.2、25.0 g/kg劑量的紫蘇子連續(xù)喂飼大鼠30 d,取血清分別測定甘油酯、內(nèi)源性膽固醇的含量,試驗(yàn)結(jié)果顯示紫蘇子能明顯降低甘油三酯和內(nèi)源性膽固醇含量。因此,說明紫蘇子具有降血脂的作用。
紫蘇葉的水煎劑對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、副大腸桿菌、宋氏痢疾桿菌及弗氏痢疾桿菌、炭疽桿菌等均有抑制作用;紫蘇葉浸膏對真菌有抑菌作用。紫蘇中的紫蘇醛和檸檬烯是抑制細(xì)菌的主要物質(zhì),兩者對細(xì)菌生長起協(xié)同抑制作用,這是因?yàn)閮煞N化合物均是單萜系醛類物質(zhì),其作用部位也類似。紫蘇醛、檸檬烯、α-蒎烯、桉葉素等混合可制成抗真菌劑,用于治腳廯特別有效。
郭群群等[11,12]將分離得到的3,3’-二乙氧基迷迭香酸、黃示靈、咖啡酸、迷迭香酸進(jìn)行抗菌試驗(yàn),結(jié)果顯示它們均具有抑制金黃色葡萄球菌和大場桿菌生長的活性,其中迷迭香酸和3,3’-二乙氧基迷迭香酸的抑菌活性較強(qiáng);他們還發(fā)現(xiàn)紫蘇葉揮發(fā)油對革蘭氏陽性菌中金黃色葡萄球菌和革蘭陰性菌中大腸桿菌具有較強(qiáng)的抗菌作用,特別是金黃色葡萄球菌。另有研究表明,紫蘇中的紫蘇醛、檸檬醛具有抑菌作用,當(dāng)兩者質(zhì)量濃度分別為100~200 μg/mL和25~100 μg/mL時有阻止絲狀菌生長的作用,且兩者作用部位類似,具有協(xié)同作用。此外,紫蘇醛、蒎烯具有抗綠膿桿菌的活性,紫蘇的水提物具有抗乙型肝炎病毒的作用[13]。
王欽富[14,15]研究了小鼠主動皮膚過敏反應(yīng)(耳腫脹試驗(yàn))和小鼠主動全身過敏反應(yīng)試驗(yàn),結(jié)果顯示炒紫蘇子醇提取物可明顯降低小鼠血清總lgE(免疫球蛋白)和特異lgE水平而發(fā)揮抗過敏作用;炒紫蘇子醇提取物中以木犀草素為代表的4種酚類化合物,對白三烯(LTs)分泌途徑中的酶有較強(qiáng)的抑制作用,并且醇提取物還能明顯降低lgE所致的I型過敏反應(yīng)中肥大細(xì)胞脫顆粒的百分率,降低組胺釋放,從而發(fā)揮抗過敏作用,同時表現(xiàn)出明顯的劑量依賴關(guān)系。另有報道[16],紫蘇水提取液可以減輕亞唑酮引起的過敏,蘇子油中的α-亞麻酸具有抗過敏活性。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)[17],野生紫蘇兩種含異戊二烯的3-苯并惡庚平衍生物在體外對環(huán)氧合酶具有抑制活性,提示其可能具有緩減炎癥的活性。此外,紫蘇水提液可以抑制腫瘤壞死因子生成而起抗炎作用,并且可以減輕巴豆醇乙酯和花生四烯酸引起的炎癥。
紫蘇對動物的肝臟也具有一定的保護(hù)作用。王雨等[18]研究了紫蘇子對由CCl4引起的化學(xué)性肝損傷保護(hù)作用,試驗(yàn)分別用4.2、8.3、25.0 g/kg劑量的紫蘇子連續(xù)飼喂小鼠30 d,結(jié)果顯示,各劑量組均能明顯改善和恢復(fù)組織形態(tài)學(xué)上的肝細(xì)胞變性、壞死。并且,對小鼠肝臟損傷病理組織學(xué)影響的量化評分低于模型對照組,差異具有顯著意義(P<0.05,P<0.01);25.0 g/kg劑量組的門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)明顯降低,與模型對照組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),由此可以表明紫蘇子對CCl4所致小鼠化學(xué)性肝損傷具有輔助保護(hù)作用,其機(jī)制可能是與其有效成分的抗自由基損傷和抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。
日本秋田大學(xué)醫(yī)學(xué)院Tomio N教授發(fā)現(xiàn),紫蘇油具有抗癌作用[19]。他通過小白鼠實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,紫蘇油對結(jié)腸癌具有拮抗作用,紫蘇油降低了結(jié)腸膜對腫瘤誘發(fā)物的敏感性,作用機(jī)理在于紫蘇油改變了結(jié)腸膜表皮細(xì)胞中磷脂膜的脂肪酸成分。另有報道[20],紫蘇皮抽提物具有一定的抗細(xì)胞膜氧化能力,紫蘇醇對皮膚癌的生成和病變具有抑制作用,可以治療胰管癌;紫蘇醇和檸檬烯可以抑制乳房瘤生長和大鼠肝腫瘤細(xì)胞生長。
紫蘇花量大,且不易脫落,泌蜜量大,是優(yōu)良的蜜源植物,其花序經(jīng)水蒸氣蒸餾而得的香紫蘇油是一種名貴的天然香料,廣泛運(yùn)用于各種香精。其精油主要含有乙酸芳樟酯、香葉醇、α-松油醇、α-松油烯、α-水芹烯、橙花叔醇、香紫素醇及醛類成分。香氣特征:清甜柔和的藥草香,薰衣草花香和果香,有類似黑狐香葡萄特有的頭香和煙絲的風(fēng)味,有濃郁的龍涎香樣的木質(zhì)清香,是一種高級定香劑。香紫蘇經(jīng)過深加工后即可從其殘?jiān)刑釤挸鼋唷?/p>
紫色紫蘇可用于染色;綠紫蘇和及其花穗可用于面條、調(diào)味汁、砂鍋料理和生魚片的調(diào)香;紅紫蘇葉中含有紫紅色素——花青苷等成分,因而可被用于梅干的染色及其他食品應(yīng)用。紫蘇莖葉中芳香油的主要成分紫蘇醛,即可用作香精或醬油工業(yè)中的防腐劑,也可用作甜味劑(甜度是蔗糖的2 000倍),還可用于卷煙業(yè)和食品加工業(yè)。紫蘇嫩葉和VC、小麥、大豆蛋白混合,可以使血液中尼古丁和CO濃度降低,可以制成戒煙糖。此外,紫蘇也可以制成治療酒精中毒的制劑[21]。
紫蘇油是高碘值油,所以有高干性,含有較多的不飽和甘油酯,其工業(yè)用途廣泛,可以用來制清漆、色漆、阿立夫油、油墨以及肥皂、涂料、人造草、油氈等。紫蘇經(jīng)進(jìn)一步加工后,提出香紫蘇醇,香紫蘇內(nèi)酯,合成龍涎醚,均為重要的化工原料[22]。特別是紫蘇油,它是藥品、化妝品、化工原料中的名貴原料,被稱為“軟黃金”。
紫蘇酮濃度在50~100 mg/kg時可以完全抑制萵苣、大馬唐種子的萌發(fā)和多種微生物的生長,因此可以用來生產(chǎn)生物農(nóng)藥[23]。
紫蘇是值得擴(kuò)大種植的一種新型油料、保健作物和中藥材。紫蘇葉在日本通常用作卷生魚片醮調(diào)料食用,年需求量約20億片。我國供貨量不足日本需求量的10%,缺口極大。蘇籽每畝(667 m2)產(chǎn)量可達(dá)100~150 kg,收入高者達(dá)1萬元。國內(nèi)市場中藥材及食品市場年需蘇籽量約120 t以上,但我國每年僅能供應(yīng)50~60 t,缺口達(dá)60%以上。我國目前主要食用油中亞油酸含量高而α-亞麻酸含量較低。美國等西方發(fā)達(dá)國家的食用油結(jié)構(gòu)中ω-3脂肪酸(α-亞麻酸)的攝取源主要是深海魚油[24]。我國深海魚油資源貧乏,而紫蘇資源非常豐富,必將成為國內(nèi)ω-3脂肪酸的主要來源,因而具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。
紫蘇籽經(jīng)榨油后所剩下的固體副產(chǎn)物就是紫蘇餅粕,蛋白質(zhì)含量豐富,可提供多種必需氨基酸。紫蘇餅粕是畜禽的好飼料,其渣不僅芳香、適口性好、營養(yǎng)豐富,而且不含芥子甙、甲狀腺腫素、游離酚、酚紫等有毒物質(zhì)。作精飼料的投喂量可達(dá)30%,是菜籽餅粕的4倍,棉籽餅的2倍,它的使用價值是菜籽餅和棉籽餅無法比擬的[2],因而紫蘇餅粕具有非常可觀的利用價值。我國西南地區(qū)盛產(chǎn)紫蘇籽,每年有大量的紫蘇籽餅直接被作為肥料。董玉旺[25]等研究表明紫蘇籽餅粕代替肥育豬日糧中豆粕,并且以10%蘇籽餅代替肥育豬日糧中部分的大豆粕,經(jīng)濟(jì)效益最佳。高玉鵬等[26]通過紫蘇餅日糧對生產(chǎn)蛋雞的飼喂效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,紫蘇餅作為蛋白質(zhì)飼料,其氨基酸組成較平衡,含硫氨基酸和蘇氨酸多于豆粕,賴氨酸含量低于豆粕,礦物質(zhì)及主要微量元素含量高于豆粕,其營養(yǎng)價值次于豆粕,但高于菜籽粕。另外,在產(chǎn)蛋雞日糧中,紫蘇餅的量可加至15%,日糧高水平紫蘇餅(占20%)可降低生產(chǎn)性能,這可能與紫蘇餅中單寧、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)作用有關(guān),但未見毒副作用影響。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對食品、醫(yī)藥的不斷重視,紫蘇的研究將越來越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。我國對紫蘇的研究,大多在其營養(yǎng)成分、中藥臨床效果及藥理、藥物化學(xué)成分分析等方面,對紫蘇的開發(fā)利用研究還處于起步階段。目前國內(nèi)外對菜籽、大豆等餅粕的研究比較多,而對紫蘇餅粕的研究甚少,大多數(shù)是基于對紫蘇莖葉及紫蘇籽中組分的定性及定量的研究。因此,對于紫蘇餅粕的利用還有待于進(jìn)一步地研究和探索。今后的主要研究方向是:(1)根據(jù)紫蘇所含不同營養(yǎng)成分和功能特性,繼續(xù)開發(fā)出新的保健食品和醫(yī)藥制劑;(2)分析紫蘇餅粕中的營養(yǎng)成分,進(jìn)一步研究其在飼養(yǎng)、肥育、發(fā)酵等方面的利用價值,從而提高對紫蘇植物資源的綜合利用。
綜上所述,紫蘇及其餅粕在食品、醫(yī)藥和工業(yè)等方面具有非常重要的利用價值,而我國紫蘇產(chǎn)量少,需求量大,并且對紫蘇尤其是餅粕的研究尚不是很成熟,勢必會成為今后人們研究的熱點(diǎn),從而大范圍的合理開發(fā)和綜合利用紫蘇資源。
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