紫蘇的活性成分及其在養殖業中的應用

李燕舞，姜八一，王君榮，劉敬盛，溫華梅

（山東畜牧獸醫職業學院，山東 濰坊 261061）

紫蘇，具有獨特清香氣味，又稱香蘇、蘇麻、紅紫蘇、茬子等，為唇形科一年生草本植物。紫蘇在我國已有近2000年的栽培歷史，分布于我國湖南省、湖北省、浙江省、江蘇省、四川省、安徽省及廣東省等多個省份，其用途廣泛，如藥物、油料、香料、食品等方面均有應用。其是國家衛生部首批頒布的藥食同源的60種中藥之一。美國、加拿大、日本、韓國、俄羅斯等國已經對其進行了大規模地栽種，開發出的紫蘇產品有幾十種，如食用油、藥品、腌漬品、化妝品等。我國對紫蘇的產業化研究和開發相對較晚，與以上國家有較大差距。但是，隨著人們對紫蘇營養價值的深入了解，紫蘇的開發應用已成為我國學者們關注、研究的重點。

1 紫蘇的成分

紫蘇的葉、梗、籽都可以做中藥使用，嫩莖葉可以食用，也可以在食物去腥味，籽實可以提取保健油。紫蘇各部位不僅富含有種特有的活性物質，同時含有豐富的營養成分，如揮發油、黃酮、迷迭香酸、氨基酸、維生素、礦物質、脂肪酸等。

1.1 揮發油

揮發油是紫蘇葉主要的化學活性成分，也是紫蘇葉有特殊香氣的主要原因[1]。雖然紫蘇葉中揮發油的成分和含量因品種、產地、季節等因素而有所不同，但是，揮發油中有效成分較高的是紫蘇醛[2]。此外，紫蘇醇、沉香醇、二氫紫蘇醇、檸檬烯、β-丁香烯、左旋檸檬烯、紫蘇酮、白蘇酮、異白蘇酮、香薷酮和丁香油酚等也是紫蘇揮發油的成分。林碩等研究紫蘇葉和花中揮發油的成分，鑒定出紫蘇葉中主要是紫蘇醛、檸檬烯、法呢烯和石竹烯等12種化合物；紫蘇花中主要是紫蘇醛、芳樟醇、法呢烯、石竹烯和姜黃二酮等10化合物[3]。馮劼等鑒定紫蘇葉中揮發油的成分，確定其含有檸檬烯、紫蘇醛、紫蘇酮、芹菜腦和反式丁香烯等32種成分[4]。劉陽等試驗證明，紫蘇葉與紫蘇籽中的揮發油在成分及含量方面，都存在很大的差異[5]。

1.2 黃酮類化合物

李秀信等測定并研究了紫蘇中黃酮類化合物，認為紫蘇中含有兩種黃酮、9種黃酮苷和5種花色苷之類的黃酮類化合物[6]。兩種黃酮分別是芹菜素和木犀草素，黃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蘇葉中含量較高，而紫蘇莖中含有的黃酮類化合物，與紫蘇葉中大致相似，但不完全相同。不同顏色紫蘇主要就是因為其含有不同數量的黃酮和花色苷類化合物，這些化合物也是紫蘇具有抗氧化性、抑制炎癥等的物質基礎[7]。陳建欣等提取并測定了紫蘇中的黃酮，認為不同部位紫蘇中黃酮含量不同，根中為1.216%，莖中1.993%，種子中2.007%，葉子中最高，可達1.014%，是其他部位的200%[8]。

1.3 酚酸類物質

紫蘇中有大量的酚酸類物質，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-（3,5-二羥苯基）-乙烯咖啡酸酯和（Z,E）-2-（3,4-二羥苯基）-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、丹參素、原兒茶酸、原兒茶醛、3,4-二羥基苯甲酸甲酯、苯丙酸、對羥基苯甲醛和對羥基苯乙酮。這些酚酸成分多數具有兒茶酚（鄰二苯酚）的結構，因此紫蘇具有較好的抗氧化、抗菌和消炎等活性作用[9]。

迷迭香酸在紫蘇葉中含量較多，也是紫蘇提取物中酚酸類物質的主要成分。迷迭香酸是一種水溶性物質，具有抗氧化和抗菌作用，已被美國FDA認可為“公共安全食品”產品。

1.4 氨基酸

紫蘇葉的粗蛋白質含量達到27.8%，而且其氨基酸種類較豐富，人體必需的8種氨基酸、兒童必需的10種氨基酸在紫蘇葉蛋白中都含有[10]。另外，紫蘇葉因為采收時間不同，其含有的營養成分也會有所差異。王恒等測定紫蘇葉中氨基酸組成，確定紫蘇葉中含有17種氨基酸，其中7種氨基酸是人體必需的。

紫蘇籽的粗蛋白質含量約為25%，含有18種氨基酸，其中賴氨酸、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，谷氨酸含量高達4.531%、色氨酸2.548%。

1.5 維生素及色素

紫蘇中含有豐富的VA、VD、VE、VC、VB。據測定，紫蘇葉中含有高達35.60 mg·kg-1的VC，紫蘇籽中含有VE高達221.6 mg·kg-1[12]。

紫蘇中含有多種天然色素，包括葉黃素、β-胡蘿卜素、花藥黃素、堇菜黃素、花青素等。前面幾種屬于類胡蘿卜素，是脂溶性的。類胡蘿卜素是VA的先體，可以治療夜盲癥。研究表明，成熟紫蘇中的β-胡蘿卜素含量達到104.68 mg·100 g-1，是胡蘿卜中β-胡蘿卜素含量的500%～700%。花青素是水溶性的，也是紫蘇天然色素的主要成分。

1.6 礦物質元素

紫蘇莖葉含有機體所需要的多種礦物質元素，如Ca、P、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Co等。張洪等研究測定，紫蘇葉含有Fe 390 mg·kg-1，含有Zn 50 mg·kg-1，都大大超過一般植物中的含量（Fe為140 mg·kg-1，Zn為0.1 mg·kg-1）。王恒等測得紫蘇葉中含有4種人體所必需的微量元素，分別是Fe 780 mg·kg-1、Zn 40 mg·kg-1、Mn 90 mg·kg-1、Cu 12 mg·kg-1。張衛明等對紫蘇籽的化學成分進行了分析，主要礦物質元素的含量分別是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

紫蘇籽含脂肪36%～50%，大多由高度不飽和脂肪酸組成。趙曉玲對紫蘇籽主要營養成分進行分析，結果表明，紫蘇籽脂肪酸中α-亞麻酸含量最高，為57.68%；其次是油酸，為24.67%；硬脂酸含量最低，為0.49%，其余的還有亞油酸、花生酸、花生烯酸和棕櫚酸等[13]。α-亞麻酸是ω-3多不飽和脂肪酸（ω-3PUFA）的前體，是人體必需功能性脂肪酸，在哺乳動物體內不能自身合成，所以需要通過食物補給。亞麻酸在體內經過一系列代謝而生成的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是對人類有重要作用的高活性物質。因而紫蘇成為深海魚油的平價替代品。

2 紫蘇的生物學功能

現有研究表明，不同部位的紫蘇在作為中藥使用時具有不同的生理功能，如抗氧化、抗衰老、抗過敏、抑菌、解表散寒、降血脂、降血糖、安胎、止痛、防癌和提高記憶力等。

2.1 抗氧化作用

生物體內的自由基會使體內脂質過氧化，從而導致機體逐漸衰老或者發生疾病。紫蘇葉中含有豐富的黃酮類和酚酸類化合物，這些化合物因為含有酚羥基，所以對各種自由基均有較強的清除作用。試驗證明，紫蘇中的迷迭香酸能有效抑制細胞內過氧化物和超氧化物的形成，其抗氧化活性甚至高于VC。迷迭香酸還能調節細胞內抗氧化酶和還原性谷胱甘肽的含量，防止肝的氧化損傷，起到保肝護肝的作用。紫蘇葉中的花青素也具有較強的抗氧化活性，活性甚至比VE更強。紫蘇較強的抗氧化活性在化妝品、藥品中應用非常廣泛。

2.2 抑菌消炎作用

研究表明，紫蘇的抗菌成分有紫蘇揮發油、紫蘇酚酸化合物，主要是揮發油中的紫蘇醛和檸檬醛，兩者具有一定的協同抗真菌能力。程道梅等研究表明，紫蘇莖葉的95%乙醇提取物對霉菌、酵母菌、常見細菌都有較好的抑制效果，對霉菌、酵母菌、細菌的最低抑菌濃度分別是1.25%、1.25%和0.625%，此外，其與一定濃度的食鹽和蔗糖有明顯協同抑菌作用[14]。紫蘇對肺炎球菌、葡萄球菌、真菌等病菌有抑制或殺滅作用。研究表明，紫蘇醛、丁香油酚、乙酰基丁香油酚綠膿桿菌有較好的抑制作用。王素君等試驗報道，比較紫蘇籽油和大豆油對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌的總體抑菌效果，前者要明顯好于后者[15]。

炎癥是在致炎因素的作用下，由炎癥細胞及其釋放的炎癥介質一起引起的一系列病理生理過程。紫蘇葉在體外也能抑制巨噬細胞產生腫瘤壞死因子，抑制免疫球蛋白E（IgE）、核蛋白-免疫球蛋白（DNP-IgE）抗體和總免疫球蛋白（IgE）抗體的產生。馮劼等研究表明，紫蘇葉揮發油通過抑制炎癥組織中炎性介質的合成、釋放而發揮抗炎作用。

2.3 抗過敏作用

一些物質（即抗原）侵入人體，使機體的細胞、組織、器官受到傷害，引發局部或者全身性的反應，即稱之為過敏。現代醫學證明，紫蘇籽具有抗過敏活性，紫蘇葉可治療過敏。紫蘇中的迷迭香酸可以促進小鼠體內生成細胞因子和抗過敏抗體，有效治愈過敏性哮喘的小鼠。黃麗等研究表明，黃酮類物質是紫蘇葉中抗過敏的主要成分。紫蘇葉中的黃酮類物質能抑制機體內腦腫瘤壞死因子的產生，有良好的消炎效果、抗過敏效果。另有報道稱，紫蘇水提取物可以減輕亞唑酮引起的過敏，紫蘇籽油可以抑制血小板的凝集，因為其中的α-亞麻酸通過競爭酶系統，抑制亞油酸轉化成花生四烯酸，降低體內花生四烯酸含量，起到抗過敏作用。

2.4 其他作用

紫蘇葉中的迷迭香酸對小鼠的抑郁有明顯療效，這說明紫蘇揮發油具有改善抑郁的功能。用紫蘇泡的茶水，能起到鎮靜、抗抑郁的效果，從而可以將其開發成治療產后抑郁的藥品，具有較高的安全性。

紫蘇醇可抑制皮膚癌和腫瘤細胞生長。Futakuchi等研究表明，紫蘇籽油（PSO）可顯著降低乳腺癌的發生，應該是PSO阻止了致癌物PhIP-DNA的形成，從而抵制癌細胞的增殖。

體內試驗表明，紫蘇籽油中的木犀草素和ω-3多不飽和脂肪酸能保護神經、提高認知。紫蘇籽提取物能顯著降低血清谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）活性，保護肝臟，也能降低血清甘油三酯（TG）含量，降低血脂、血糖，還能調節血清激素水平。

3 紫蘇在養殖業中的應用

長期以來，畜禽飼料中存在抗生素濫用的狀況，由此導致的負面作用也日益突出。近年來我國開始限制抗生素在飼料中應用并不斷加強管理。紫蘇具有天然、無毒、無抗藥性、無有害藥物殘留、富含動物需要的多種營養物質及增強免疫、抗菌等藥物作用的活性化合物，能促進動物健康生長繁殖等優勢，是目前新開發的比較理想的飼用抗菌促生長綠色飼料添加劑，是多種飼用抗生素替代品。黃酮、α-亞麻酸、咖啡酸、烏索酸、迷迭香酸、齊墩果酸等是紫籽提取物中的主要成分。現在的畜禽養殖中對紫蘇的研究應用主要是關于紫蘇籽提取物的，對于單純利用紫蘇葉作為飼料添加劑的報道基本上沒有。

3.1 在家禽養殖中的應用

研究表明，在肉仔雞飼料中添加紫蘇籽提取物，能提高肉仔雞的存活率、日增重，降低其料重比、飼料成本；還能提高機體免疫機能，促進其免疫器官的發育，也能增強其體液免疫和細胞免疫功能。添加紫蘇籽提取物，可顯著提高肉仔雞各階段的脾臟指數、胸腺指數、法氏囊指數；能增強肉仔雞的體液免疫應答；能增強肉仔雞的細胞免疫功能。

喬利敏等研究表明，在羅曼粉蛋種雞產蛋高峰后期的日糧中添加紫蘇籽提取物，能顯著提高其生產性能、繁殖性能、日均產蛋量、產蛋率、種蛋受精率及種蛋孵化率；還能增強機體的體液免疫功能[16-17]。時藝霖等報道，在蛋雞產蛋高峰后期，紫蘇籽提取物能提高機體蛋白質、脂肪代謝水平，改善機體免疫功能[18-19]。蛋雞產蛋高峰后期飼糧中添加紫蘇籽提取物0.03%，能極顯著提高其產蛋率、日均產蛋量；可不同程度地升高血清中孕酮、雌二醇的含量，降低睪酮含量；還能不同程度地提高血清中IgA、IgM、IgG、IL-2的含量。

3.2 在生豬養殖中的應用

潘存霞報道，紫蘇籽提取物作為飼料添加劑能顯著提高仔豬生長速度，提高飼料轉化率，減少仔豬機體發病，降低腹瀉率，還能顯著提高仔豬消化吸收能力、免疫功能，加強蛋白質代謝水平[20-21]。張勇等試驗證明，在從江香仔豬飼糧中添加紫蘇籽提取物和板藍根粉劑，均可提高體內IgM的水平，能改善從江香豬仔豬免疫性能，增加從江香豬仔豬生長速度、營養代謝率。在從江香豬仔豬飼糧中同樣添加紫蘇籽提取物1 000 mg·kg-1，效果優于板藍根粉劑[22]。趙必遷研究表明，肥育豬飼料中添加紫蘇籽提取物200 mg·kg-1，顯著提高瘦肉率、眼肌面積、肌內脂肪含量、肌苷酸含量、肉色評分，顯著降低背膘厚，極顯著降低了滴水損失[23]。張楊等在肥育豬飼糧中添加紫蘇籽提取物1 500 mg·kg-1，能顯著降低肝臟中棕櫚酸含量，提高多不飽和脂肪酸含量，說明紫蘇籽提取物能提高肥育豬的生產性能，促進生長發育，降低料肉比，提高肉品質[24]。

3.3 在反芻動物養殖中的應用

在肥育牛日糧中添加紫蘇籽提取物，可提高肉牛生產性能、免疫性能、抗病力，提高其胴體質量等級，明顯改善養殖的經濟效益。張海波在育肥牛飼糧中添加紫蘇籽提取物，可上調育肥牛背最長肌脂肪酸合成相關基因（SREBP-1、FAS、ACC和PPARγ）的表達，下調脂肪分解相關基因（HSL和CPT-1）的表達，提高脂肪合成關鍵酶（FAS和ACC）的活力，降低肪分解關鍵酶（HSL和CPT-1）的活力，促進背最長肌IMF沉積，增加牛肉嫩度，從而改善牛肉品質[25]。

3.4 在水產養殖中的應用

研究表明，在對異育銀鯽飼料中添加紫蘇籽提取物300 mg·kg-1，發現對異育銀鯽有顯著的促生長作用，促進脂肪的外源吸收，增強體內脂肪的消耗，提供生長的能量需求，促進機體能量代謝，促進吸收蛋白的轉化，從而節約蛋白質。

4 紫蘇作飼料添加劑的前景展望

紫蘇葉作為飼料添加劑，其推廣使用前景十分廣闊。紫蘇葉無毒。紫蘇葉能加工、出口，作為香甜類保健性蔬菜；紫蘇莖葉為草食動物喜食的飼料。紫蘇葉可作為促生長抗生素添加劑的替代品，是綠色生態營養性飼料添加劑。紫蘇在全國絕大多數省份均有分布，同時目前許多地方實行人工種植，以此來脫貧致富，因此，紫蘇資源十分豐富，可就地取材，而且添加效果顯著，降低飼料投入成本，提高養殖經濟效益。紫蘇能提高動物產品品質，增加有利人體健康的亞油酸、亞麻酸等脂肪酸，降低動物產品中總膽固醇含量。提高動物產品鮮、香風味，這樣可大幅度提高養殖的經濟效益和社會效益，深受養殖者青睞。

紫蘇富含多種營養成分，不僅能為畜禽補充營養、促進生長、改善其產品品質，而且在畜禽體內及產品中無毒副作用、低殘留，因此在畜禽養殖、水產養殖、飼料工業中具有不可估量的應用前景。目前已經開發有紫蘇籽提取物作為飼料添加劑，較多地應用于肉雞、蛋雞飼料中，但是在生豬、草食動物、水產動物飼料中研究應用較少，而利用紫蘇葉作為飼料添加劑基本上沒有，這些方面的研究、開發、應用還有待加強。

從與自然和諧共處，保護生態環境這個角度出發，將紫蘇籽提取物廣泛應用于各類動物飼料中，將紫蘇葉作為飼料添加劑使用，減少畜禽排泄物對環境所產生的污染，這是利用紫蘇新的研究方向，也是下一步工作的重點。