紫苏的研究进展
2015-04-08张晓彬姜文鑫张琳王晓飞崔玲玉
张晓彬,姜文鑫,张琳,王晓飞,崔玲玉
(阿鲁科尔沁旗食品药品监督管理局,内蒙古赤峰025550)
紫苏的研究进展
张晓彬,姜文鑫,张琳,王晓飞,崔玲玉
(阿鲁科尔沁旗食品药品监督管理局,内蒙古赤峰025550)
综述了近年来国内外对紫苏的功效和资源开发利用情况,介绍了紫苏叶和紫苏籽主要活性成分及应用进展,探讨紫苏未来的研究方向和发展前景。本文旨在为紫苏资源的开发提供参考。
紫苏;紫苏叶;紫苏籽
紫苏(Perilla frutescens Linn,Britton)为一年生唇形科草本植物[1],又名荏子、赤苏、红苏等,唇形科,紫苏属,主要生长在热带和温带地区,生长期平均高约0.8m,紫色或淡紫色,单叶对生,总状花序腋生或顶生,花小淡紫色,花期每年7月~8月,果期每年9月~10月,果型如倒卵,坚硬较小,平均每666.7m2产籽约40 kg~50 kg。据《本草纲目》记载,紫苏具有行气宽中,消痰利肺,和血,温中,止痛,定喘,安胎的功效其叶、梗、苞、子均可入药。
1 紫苏茎叶及主要功能成分
紫苏叶中含有多种营养成分,新鲜的紫苏叶中含有丰富VC、VD以及Ca、Zn、Fe、Cu、Co、Mn等微量元素,其蛋白含量为27%左右,包括人体所需8种必需氨基酸。紫苏叶中含有酚、醛、酮、多糖等活性物质,近年来广泛受到人们的重视。紫苏叶水提物对肝脏还具有解毒的作用[2],Sung-Yong Yang等[3]研究了不同浓度蔗糖处理的紫苏叶,对叔丁基氢过氧化物引起的肝中毒的解毒效果,发现用蔗糖处理比未处理的紫苏叶对体内外肝解毒具有更好的效果。对紫苏叶的研究主要集中在分离纯化活性物质,主要有酚类、酸类、花青素类和精油。不同地区不同品种的紫苏叶内酚类、皂苷类、黄酮类和原花青素含量有一定的差异,如茎叶为绿色的白苏品系的总酚含量低于茎叶为紫色的紫苏品系[4]。
1.1 迷迭香酸
紫苏叶中酸类物质主要活性成分为迷迭香酸,它具有抗炎、抗氧化和免疫抑制等作用,黄亮辉等[5]运用高速逆流色谱技术分离纯化紫苏叶中的迷迭香酸,经纯化后得到98.6%的迷迭香酸。Hyun-Il Jun等[6]研究了紫苏叶提取物清除DPPH和ABTS自由基的能力,分离得到的乙酸乙酯类清除能力最高,用葡萄糖凝胶色谱继续分离纯化,得到四种物质,其中的第三种分离纯化的物质抗氧化能力最强,继续用高效液相色谱分析提取的第三种物质,结果表明绝大部分为迷迭香酸,最后用电喷雾飞行时间质谱和核磁共振技术法(ESI-IT-TOFMS)鉴定其分子结构。
1.2 花青素类
紫苏叶花色苷对铁离子具有良好的还原能力,对DPPH和ABTS自由基都具有较强的清除能力[7],其主要成分为丙二酰基紫苏宁、紫苏宁、飞燕草素-3-阿拉伯糖苷、天竺葵苷、芍药素-3-(6”-乙酰)葡萄糖苷、矮牵牛素-3,5-二葡萄糖苷、锦葵花素-3-(6”-酰基)葡萄糖苷、矮牵牛素-3-(6''-酰基)葡萄糖苷和芍药素-3-葡萄糖苷[8]。胡晓丹等[9]用超声波助提法提取紫苏叶中花色素苷,以6%乙酸为提取溶剂,料液比1∶10,超声波功率225W,提取2次,每次20min,粗提物中花色素苷的含量为29.44%,花色素苷得率为5.95%。胡晓丹等[10]对冻干的紫苏叶用1%HCL提取,利用XAD-7大孔吸附树脂纯化,后用正丁醇-叔丁基甲醚-乙腈-水(2∶2∶1∶5)作为流动相,通过高速逆流色谱分离丙二酰基紫苏宁和紫苏宁,纯度分别为96.7%和97.5%。
1.3 紫苏精油
紫苏精油具有抗氧化、抗癌、消炎、抑菌、镇静、抗抑郁、止呕、解热、舒张血管等功效,常见药物藿香正气中就含有紫苏精油。紫苏精油含有多种组分,熊运海等[11]利用化学计量学解析法和质谱库对解析的纯组分进行定性,确定的组分共有74个,占总含量的98.56%,其中柠檬烯、2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)双环庚-2-烯、4,11,11-三甲基-8-亚甲基二环十一碳烯、石竹烯氧化物、1-(2-呋喃)-戊酮、3,6-二乙基-3,6-二甲基-三环己烷组分较高;王健等[12]利用气相色谱-质谱技术研究了不同紫苏部位的精油成分,结果表明从紫苏叶、梗、花蕾、和籽精油中依次鉴定出40、29、53和26种组分分别占各自精油总量的99.85%、96.73%、99.25%和97.51%,不同部位除2-己酰呋喃、4-(2-甲基环己烯)-2-丁烯醛、石竹烯、芳樟醇和石竹素等含量差异性显著,其它成分无明显差异,各部位最高组分均为2-己酰呋喃。在紫苏精油的提取方面,金建忠[13]利用超临界CO2法提取紫苏叶挥发油,结果表明在萃取压力20MPa、CO2流量10 kg/h、萃取温度35℃、萃取时间2 h的条件下,紫苏叶挥发油得率可达3.2%。
2 紫苏籽主要功能成分
对于紫苏籽的研究主要集中在紫苏蛋白和紫苏籽油,紫苏蛋白则主要集中在的提取工艺及其应用等方面,紫苏籽油研究主要集中在紫苏油籽的提取工艺、理化性质和功能性质等方面。
2.1 紫苏蛋白
紫苏籽内的蛋白含量可高达39%,蛋白质氨基酸比例合理,含有人体所需的8种必需氨基酸,对与紫苏蛋白的研究主要集中在蛋白质的提取工艺条件和提取方法,和对提取的蛋白质进一步利用。盛彩霞等[14]研究了碱溶酸沉法提取紫苏分离蛋白最佳工艺条件,结果表明在碱溶pH10、料液比1∶10、碱溶时间60min/次(2次)、碱溶温度55℃、酸沉pH4.4的条件下,紫苏分离蛋白得率为24.5%,蛋白质含量为91.52%。石玮婷等[15]在研究不同提取工艺因素对紫苏籽蛋白的影响,在此基础上进行超滤处理,结果表明pH对于紫苏籽蛋白的提取影响较大,而超滤处理可以有效除去植酸,可有效提高蛋白质含量到91.74%。姜文鑫等对比Osborne法和碱溶酸沉法提取的不同紫苏蛋白的理化性质和功能性质,结果表明不同方法提取的清蛋白、球蛋白、谷蛋白和分离蛋白都具有不同的性质特点,在实际中可以根据所需蛋白质的性质选择提取的方法。童波等[16]利用Alcalase蛋白酶和木瓜蛋白酶分步水解紫苏粕制备高F值低聚肽,所得到的低聚肽F值可达79.25。TANGWei-zhuo等[17]通过有机溶剂与均质技术相结合的手段,从紫苏籽油压榨后的紫苏粕中提取迷迭香酸,结果表明此种方法优于萃取、索式提取和微波助提等方法,具有提取效率高,提取时间短、不破坏温度敏感性物质的特点。
2.2 紫苏籽油
紫苏籽含有大量的油脂,出油率可达45%左右,其不饱和脂肪酸较高,油为淡黄色、澄清透明、具有紫苏特有的芳香气味,是一种优良的保健用油。研究表明紫苏籽油具有降血脂、提高记忆力、抗氧化、抗癌等功效[18]。紫苏籽油中不饱和脂肪酸含量为93.7%,其亚麻酸含量为60.7%,油酸和亚油酸含量分别为17.1%和15.7%,VE含量为500.9 mg/kg,紫苏油比重为0.928 8,折光指数为1.481 7,碘价为1980 g/kg,酸价为2.9mg/g,皂化值为190.7mg/g,不皂化物为0.6%,水分及挥发物为0.07%,过氧化值为3.7mmol/kg[19]。
对紫苏籽油方面的研究主要集中在紫苏籽油提取工艺和紫苏籽油内成分及保健功能特性。王丽梅等[20]通过建立大鼠D-半乳糖亚急性衰老模型,研究紫苏油对大鼠的抗衰老作用,结果表明紫苏籽油能够增强衰老大鼠的体能和学习记忆能力,同时能够提高机体超氧化物歧化酶活力,降低丙二醛含量,说明紫苏油确有抗衰老作用。在紫苏籽油的提取方面徐冰冰等[21]研究水酶法提取紫苏籽油,通过响应面优化的到得最佳提取条件为料液比1∶4(g/mL)、温度61.3℃、pH8.94、加酶量为1.5%、时间4.47 h,在此条件下,油脂提取率为85.59%;陈琳等[22]对比研究了冷压榨和热压榨对紫苏籽油酸价及不饱和酸含量的影响,结果表明冷榨紫苏籽油中不饱和脂肪酸显著高于热榨紫苏籽油,而油酸、棕榈酸含量相对较低,冷榨紫苏籽油中不饱和脂肪酸的含量为89.21%,热榨油为81.83%。冷、热压榨紫苏油酸价分别为(0.54±0.013)、(1.53±0.032)mg/g。
3 紫苏的实际应用
3.1 国内报道
紫苏产品在医疗、食品、保健、饲料等领域的已经越来越引起了人们广泛的重视和应用。余德林[23]研究了紫苏籽油降低血脂的动物实验效果,确定了复方紫苏籽油的内容物和胶囊皮的处方,为生产紫苏油降血脂胶囊提供了理论和实验依据;张洪等[24]用紫苏叶制作紫苏风味瓶酒和紫苏饮料,在啤酒主发酵前添加2%的紫苏汁,发酵17 d后的啤酒紫苏风味醇厚,口味纯正;紫苏饮料通过配以蜂蜜、蔗糖和柠檬酸等,口感清爽适于饮用;田海娟等[25]对比了热杀菌和超高压处理对紫苏豆酱的影响,结果表明超高压处理紫苏豆酱的可食性、感官品质及储存期均优于传统的热力杀菌方式,利于工业化生产;张麟等[26]研究了紫苏的综合利用,包括紫苏籽仁、紫苏叶天然色素、紫苏油软胶囊、紫苏保健饮料等高附加值产品,有效地利用紫苏植物资源;李梦雪[27]利用废弃物紫苏秸秆培育平菇,研究表明添加紫苏秸秆可以明显提高平菇菌丝产量、生长速度和生物学效率,生长的平菇菌盖厚度、质量、体积及营养成分均有增加。
3.2 国外报道
JinhongWu等[28]以紫苏粉和紫苏提取物为原料,确定最佳配方为:8%紫苏粉,2.5%紫苏提取物,低聚异麦芽糖20%,微晶纤维素20%,乳糖44.4%,香精0.5%紫苏0.1%2%,蔗糖2%,赤藓糖醇,VC,硬脂酸镁0.5%。通过润湿颗粒、干燥、压片和包衣等工艺制备紫苏咀嚼片,其营养成分符合人体需要;Nurhayat[29]等对比了绿叶紫苏和红叶紫苏的驱蚊效果,发现绿叶紫苏中的紫苏酸甲酯、紫苏酸、紫苏醇、石竹稀化合物、柠檬烯对蚊虫叮咬均具有一定的抑制,特别是紫苏酸甲酯对于蚊子幼虫的半致死率(LC50)为16.0 ug/mL,具有作为高效杀虫剂的潜力;Chunxue You等[30]也做了类似的研究,从紫色紫苏叶精油中分离出了47种挥发物质,其中,R-(+)-香芹酮、紫苏醛和2-呋喃基甲基酮对烟草甲虫具有较强的杀虫和驱避作用,这对开发天然杀虫剂解决存储产品时烟草甲虫造成损失提供了实验证明;P.G.Peiretti等[31]用紫苏种子作为饲料喂养家兔,研究紫苏种子对家兔体重、脂肪酸氧化和肉质中脂肪比例的影响,经过50 d的等热量饲养,家兔的肉质未受影响,高剂量的紫苏籽对家兔冷冻酮体氧化稳定性的提高较为显著,胴体肉中n-6/n-3脂肪酸比例降低相对于对照组从6.53降低到1.00,结果表明日粮中添加紫苏籽可以使脂肪酸的饱和度明显降低,可有效防止家兔的组织动脉粥样硬化和血栓的形成。
4 前景展望
紫苏作为一种常见的植物,因其较强的适应能力,遍布在许多地区,在我国食用和药用已有几千年的历史,叶和籽可食用,茎和紫苏籽粕可用于动物饲料,可谓是全株都可被加以利用,近年来越来越多的紫苏产品出现在市面上,深受人们的喜爱。紫苏的品种繁多,而不同品种又具有各自的特点,如出油率高或茎叶中药用活性成分较高再或是食用美味,因此紫苏产业未来的发展应在于品种培育,和利用紫苏根、茎、叶、花、果实等开发保健产品,学术研究将集中在紫苏有效成分分离纯化工艺、作用机理和功效应用等方面。紫苏因其自身的优势一定会走向产业化、精细化和综合化发展道路。
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Research Progress of Perilla Frutescens
ZHANGXiao-bin,JIANGWen-xin,ZHANG Lin,WANGXiao-fei,CUILing-yu
(Arhorchin flag food and drug supervision and Management Bureau,Chifeng 025550,Inner Mongolia,China))
In recent years were reviewed. The effect of Perilla frutescens and utilization of resources, the mainactive component and application progress of perilla leaf perilla seed is introduced and discussion of perilla ,future research direction and development prospect. This paper aims to provide reference for the development ofpurple perilla.
Perilla;Perilla leaves;Perilla seeds
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.037
2015-02-05
张晓彬(1978—),女(蒙古),助理工程师,大专,研究方向:粮油加工。