紫蘇梗中主要營(yíng)養(yǎng)及藥用成分評(píng)價(jià)△

沈奇，徐靜，商志偉，王仙萍，陳士林

1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油菜研究所，貴州 貴陽(yáng) 550008；2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 中藥研究所，北京 100700

紫蘇梗為我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兼用型紫蘇屬植物干燥莖。《中華人民共和國(guó)藥典》記載紫蘇梗性溫，味辛，歸肺、脾經(jīng)。具有理氣寬中、止痛、安胎的功效。用于治療胸膈痞悶、胃脘疼痛、噯氣嘔吐、胎動(dòng)不安[1-2]。紫蘇梗中含有酚酸類、黃酮及其苷類、揮發(fā)油類、萜類等多種化學(xué)成分[3-5]。《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定紫蘇梗中以迷迭香酸為藥用標(biāo)志成分，其含量不少于0.10%可達(dá)到《中華人民共和國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)[1]。

作為多用途、綜合開發(fā)價(jià)值較高的植物，目前市場(chǎng)上紫蘇多是以籽及葉應(yīng)用于醫(yī)藥，食品及保健領(lǐng)域。紫蘇籽除少量入藥，多用于收籽榨油及功能食品加工。其籽粒中油脂a-亞麻酸含量超過(guò)60%，具有良好的保健功能。紫蘇葉一部分在解表類中成藥上使用，更多是作為蔬菜及香料食用[6-8]。目前紫蘇栽培及育種材料選擇也主要以這兩個(gè)為目標(biāo)，油用類紫蘇來(lái)自紫蘇原變種，以獲得籽粒產(chǎn)量高、含油高為收獲目標(biāo)。藥用及食葉類紫蘇多來(lái)自回回蘇變種，以葉豐產(chǎn)、揮發(fā)油含量高、香味口感適宜為收獲目標(biāo)[9]。而紫蘇梗作為油用類或藥用類的副產(chǎn)物，在收獲葉籽時(shí)可同時(shí)采收。由于紫蘇梗產(chǎn)量較大，作為藥用市場(chǎng)容納量有限，目前大部分紫蘇梗直接當(dāng)做秸稈被處理，造成較大的資源浪費(fèi)[10]。據(jù)報(bào)道，紫蘇梗中有豐富的蛋白及纖維素成分，可作為飼用添加物，或用于功能性成分的提取[3-5，10-13]。但目前對(duì)紫蘇梗的報(bào)道多集中在藥用成分的含量測(cè)定及化學(xué)成分分離，對(duì)其系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)尚未見報(bào)道。因此，本研究以油用及藥用紫蘇兩類主要應(yīng)用紫蘇的梗為研究對(duì)象，全面分析其主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及功能成分，為紫蘇梗的應(yīng)用及紫蘇綜合開發(fā)利用提供方向。

1 材料與方法

1.1 材料

紫蘇材料為貴州省農(nóng)科院油菜研究所收集資源材料。油用紫蘇為紫蘇原變種Perillafrutescensvar.frutescens材料M84。藥用紫蘇為回回蘇變種P.frutescensvar.crispa材料M424。材料于2017年種植于貴州省農(nóng)科院長(zhǎng)順實(shí)驗(yàn)基地，4月中旬播種，5月中旬定植，種植密度為8.25萬(wàn)株/hm2，正常水肥管理。盛花期收獲紫蘇梗進(jìn)行成分檢測(cè)。

1.2 方法

總蛋白質(zhì)的測(cè)定采用凱氏定氮法，依照GB/T 5009.5—2010進(jìn)行。氨基酸組分測(cè)定采用高效液相色譜法，依據(jù)GB/T 16631—2008進(jìn)行。粗脂肪含量的測(cè)定采用索式抽提法，依照GB/T5009.6—2003進(jìn)行。纖維素含量的測(cè)定采用濃酸水解定糖法，根據(jù)熊素敏等[14]的研究方法進(jìn)行測(cè)定。總糖含量測(cè)定采用硫酸蒽酮法，根據(jù)白雪媛等[15]的方法測(cè)定。葉綠素、花青素、維生素C及胡蘿卜素均采用紫外分光光度法測(cè)定[16-18]。迷迭香酸含量采用高效液相色譜法，參考溫春秀等[4]的方法進(jìn)行。總黃酮檢測(cè)采用三氯化鋁顯色法測(cè)定，檢測(cè)方法參考王蕓等[19]的方法進(jìn)行。總揮發(fā)油含量測(cè)定采用水蒸氣蒸餾法，參考魏長(zhǎng)玲等[20]的方法進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 1.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫蘇梗基本營(yíng)養(yǎng)成分分析

對(duì)兩個(gè)材料紫蘇梗的主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析。兩個(gè)材料紫蘇梗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為27.485%、13.548%。M84梗中蛋白質(zhì)含量比M424高一倍左右。兩個(gè)材料紫蘇梗粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.070%、1.362%。M84粗脂肪含量也遠(yuǎn)高于M424。兩個(gè)材料紫蘇梗粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為21.983%、21.011%，含量基本相當(dāng)。兩個(gè)材料紫蘇梗總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.352%、4.781%，M424總糖含量比M84約高一倍。

紫蘇梗中蛋白質(zhì)含量及纖維素含量與玉米及燕麥青飼、花生秧及苜蓿等豆科類牧草以及谷草及黃竹草等禾本科牧草比較[13，21-23]，油用紫蘇梗中蛋白含量顯著高于目前主要的青貯及牧草，其含量約高于蛋白含量豐富的苜蓿1倍，約為玉米青儲(chǔ)的2倍，超過(guò)谷草含量的5倍。藥用紫蘇中除略低于苜蓿外，均高于其他類型牧草。兩類紫蘇梗中纖維素含量低于目前主要的青貯及牧草。

注：A.蛋白質(zhì)；B.纖維素。圖1 紫蘇梗與青貯及牧草總蛋白及纖維素含量比較

2.2 紫蘇梗中氨基酸組成分析

供試材料檢測(cè)到18種氨基酸，種類齊全，包含人體必需的8種氨基酸。兩個(gè)紫蘇梗材料氨基酸總量分別為139.63、85.328 mg·g-1，其中必需氨基酸分別為65.085、38.333 mg·g-1。計(jì)算必需氨基酸(EAA)/總氨基酸(TAA)值分別為46.61%、44.93%，必需氨基酸(EAA)/非必需氨基酸(NEAA)值分別為87.31%、81.57%，已超過(guò)世界衛(wèi)生組織及聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(WHO/FAO)規(guī)定的理想蛋白水平[24]。其必需氨基酸中，色氨酸含量最高，其次是賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸。綜上所述，紫蘇梗中蛋白含量較高，氨基酸種類豐富，是一種優(yōu)質(zhì)蛋白的來(lái)源。兩個(gè)紫蘇材料比較，油用紫蘇梗中氨基酸含量、EAA/TAA及EAA/NEAA含量均高于藥用紫蘇。

2.3 礦質(zhì)元素分析

兩個(gè)材料紫蘇梗在礦質(zhì)元素組成上，整體基本相似，含量最高為鈣及鉀，其次是磷、鎂、鈉、鐵、鋅及銅，含量依次降低。兩個(gè)材料還含有較高含量的硒。在油用紫蘇梗中，鈣、鋅、鉀、銅、磷含量略高于藥用紫蘇材料。藥用紫蘇材料中鐵及硒元素高于油用紫蘇。糧油食品中硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1～0.4 mg·kg-1，蔬菜中硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.03～0.25 mg·kg-1即為富硒類食品[25]。在兩個(gè)材料的紫蘇梗中，分別檢測(cè)到0.151、0.262 mg·kg-1的硒含量，天然硒含量較高，尤其是在藥用紫蘇梗中，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值應(yīng)該獲得重視。

表2 紫蘇梗中氨基酸組成 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油用紫蘇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藥用紫蘇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 紫蘇食用特征性成分分析

在植物源蔬菜及食品中，葉綠素含量、β-胡蘿卜素及維生素C含量是主要關(guān)注的營(yíng)養(yǎng)成分。據(jù)報(bào)道，紅色胡蘿卜及黃色胡蘿卜中含有β-胡蘿卜素分別約為1.35、3.62 mg·(100 g)-1[23]。兩類紫蘇梗中β-胡蘿卜素含量均高于紅色胡蘿卜，但低于黃色胡蘿卜。之前筆者分析兩類油用紫蘇種子中β-胡蘿卜素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.36、0.34 mg·g-1[24]，紫蘇梗中β-胡蘿卜素含量較種子中低約15倍左右。藥用紫蘇中β-胡蘿卜素含量高于油用紫蘇。

兩個(gè)材料中紫蘇梗中維生素C含量差異較大，油用紫蘇M84顯著高于回回蘇變種。對(duì)比幾類蔬菜中維生素C含量，其中葉菜中油菜維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.33 mg·(100 g)-1，根菜類土豆為19.29 mg·(100 g)-1，莖菜類芹菜為2.41 mg·(100 g)-1，茄果類黃瓜為8.87 mg·(100 g)-1[25]。油用紫蘇M84顯著高于幾類蔬菜2～3倍。藥用紫蘇M424含量低于油菜及土豆，高于芹菜及黃瓜。

以上分析可以看出，紫蘇梗中β-胡蘿卜素及維生素C含量均較高，是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食品原料。

表4 兩個(gè)材料紫蘇梗中食用特征成分含量分析 mg·(100 g)-1

2.5 紫蘇藥用成分分析

迷迭香酸廣泛存在于唇形科植物中，具有較強(qiáng)的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤的活性，因此《中華人民共和國(guó)藥典》以迷迭香酸含量作為紫蘇梗評(píng)價(jià)的特征成分[3]。對(duì)兩個(gè)材料紫蘇梗的迷迭香酸進(jìn)行分析，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.245%、0.338%，均達(dá)到《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定水平，藥用紫蘇M424的梗中迷迭香酸含量高于油用紫蘇M84。總黃酮、花青素以及揮發(fā)油也是紫蘇中主要的次生代謝物質(zhì)[4-5]。對(duì)紫蘇梗中的總黃酮，花青素以及揮發(fā)油含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)藥用紫蘇梗中M424中也高于油用紫蘇M84。從藥用特征性成分評(píng)價(jià)上來(lái)看，藥用紫蘇M424的梗藥用價(jià)值要高于油用紫蘇M84。

3 討論

紫蘇梗是我國(guó)傳統(tǒng)的中藥，但對(duì)其功能成分報(bào)道目前還較少，而且主要集中在對(duì)其藥用成分報(bào)道中。溫春秀等[4]對(duì)21個(gè)紫蘇種質(zhì)梗中迷迭香酸含量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)紫蘇種質(zhì)梗中的迷迭香酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.04%～0.43%。王蕓等[19]報(bào)道紫蘇梗中迷迪香酸含量有較大差異，變幅為0.33～2.97%。除迷迪香酸外，紫蘇梗中還檢出有其他酚酸、黃酮類及揮發(fā)油成分。如宋明明等[29]以95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位中檢出有胡蘿卜苷、齊墩果酸、常春藤皂苷元、芹菜素等物質(zhì)。任淑清等[5]采用超臨界流體CO2萃取紫蘇梗揮發(fā)油，用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法分離解析紫蘇揮發(fā)油中含有81種組分，包括側(cè)柏醛、別香樹烯、植醇、角鱉烯等。本研究對(duì)油用紫蘇及藥用紫蘇兩類梗中迷迭香酸、總黃酮、花青素以及揮發(fā)油含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其迷迭香酸含量均達(dá)到《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定水平，可在采收葉或籽時(shí)同時(shí)采收，綜合利用。但本研究中兩類紫蘇梗中迷迭香酸含量尚未達(dá)到溫春秀等報(bào)道最高值。迷迭香酸具有較強(qiáng)的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤等活性[3]，是紫蘇梗中主要關(guān)注的藥用指標(biāo)。因此篩選高迷迭香酸含量的種質(zhì)將是紫蘇品質(zhì)育種中的主要方向。對(duì)于紫蘇梗中黃酮含量，我們?cè)谒幱米咸KM424中檢出的黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.215%，已高于王蕓等人的報(bào)道。紫蘇梗中花青素及揮發(fā)油含量顯著低于葉中，但仍有一定的含量。之前課題組王仙萍報(bào)道過(guò)紫蘇葉中花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.179%～22.081%[16]，魏長(zhǎng)玲等[20]報(bào)道揮發(fā)油得率在0.08%～0.96%。

表5 兩個(gè)材料紫蘇梗中藥用特征成分含量分析(n=3) %

目前，紫蘇的利用多集中在紫蘇籽及紫蘇葉上。紫蘇梗除少量入藥外，大多被丟棄或焚燒，綜合利用率極低。因此本研究系統(tǒng)地對(duì)油用紫蘇及藥用紫蘇中的紫蘇梗蛋白質(zhì)、纖維素、礦物質(zhì)元素、維生素等主要成分進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，紫蘇梗蛋白含量豐富，尤其是油用紫蘇類型，顯著高于常見青飼及牧草。蛋白中氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量較高，是優(yōu)良的蛋白質(zhì)來(lái)源。紫蘇梗粗脂肪含量不高，但脂肪酸種類豐富。紫蘇梗礦質(zhì)元素含量較高，尤其是硒含量豐富。紫蘇梗中β-胡蘿卜素及維生素C含量均較高，是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食品原料。對(duì)紫蘇梗系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)尚未見有報(bào)道，本研究的結(jié)果對(duì)紫蘇食品飼用開發(fā)及綜合利用提供了新的視角。

對(duì)供試兩種類型紫蘇梗比較，油用紫蘇梗中蛋白、纖維素、粗脂肪、礦質(zhì)元素及維生素C含量均較高于藥用紫蘇，更宜作為食用原料及飼用利用。而迷迭香酸、總黃酮、花青素及揮發(fā)油含量在葉(藥)用紫蘇梗中高于油(籽)用紫蘇梗，葉(藥)用紫蘇梗作為藥用要優(yōu)于油用紫蘇。盡管不同取樣時(shí)間，取樣部位以及不同材料間檢測(cè)結(jié)果會(huì)存在一定的差異。但是油用類紫蘇均來(lái)自紫蘇原變種，藥用類紫蘇多來(lái)自回回蘇變種，因此該結(jié)論具有一定的普遍性。