紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質及可溶性糖含量的測定及評價

張以忠，鄧琳瓊，馮圖，曾娟，陳韋飛，陸薇靜

（貴州工程應用技術學院生態工程學院，貴州畢節551700）

紫蘇[Perilla frutescens（L.）Britton]是唇形科一年生草本植物，具有特異香氣，又名白蘇、赤蘇、香蘇等[1-3]。紫蘇在世界上種植較廣，但主要集中在中國、韓國、日本、印度等國家，我國是紫蘇的主要起源地，原產于喜馬拉雅山及我國中南部地區，主要分布在黑龍江、遼寧、山東、四川、浙江、江蘇、貴州、安徽等省[4-6]。紫蘇籽含油率在30%以上，遠高于油菜籽、葵花籽等，且富含α-亞麻酸[7-10]，在抗菌、抗病毒、抗衰老、抗氧化、降血脂、預防動脈粥樣硬化、改善心血管疾病、天然美白及護膚等方面均具有較好的效果，且安全、無毒、無副作用[11-13]。同時又可作為蔬菜食用，是衛生部第一批規定的既可作食品又可作藥品的60種原料之一[14-16]。紫蘇是一種集油、菜、藥、香料、保健于一體的多用途經濟植物，具有巨大的開發應用價值，隨著紫蘇產品需求不斷增加，其研究與應用越來越受到人們的重視。

畢節市位于貴州西北部，地處川、滇、黔三省結合部，紫蘇資源豐富，其獨特的氣候資源使紫蘇產生了豐富的變異類型。因此本研究對來自畢節市不同產地紫蘇籽粒的粗脂肪、蛋白質及可溶性糖含量進行測定，統計分析粗脂肪、蛋白質和可溶性糖性狀的總體特征、地區差異，并探討紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質和可溶性糖含量的關系，以期為紫蘇的進一步研究與開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試紫蘇材料由貴州工程應用技術學院生態工程學院提供，其序號、種名、材料編號、原產地及代號見表1。

表1 供試紫蘇材料Table 1 Materials of Perilla frutescens（L.）Britton used in this study

續表1 供試紫蘇材料Continue table 1 Materials of Perilla frutescens（L.）Britton used in this study

1.2 儀器與試劑

ZDDN-11型自動凱氏定氮儀、KDN-20C型消化爐：浙江托普儀器有限公司；CP224C電子天平（精度：0.000 1 g）：奧豪斯儀器（上海）有限公司；BOMEX索氏抽提器：廣州市典銳化玻實驗儀器有限公司；HH.B11.420電熱恒溫培養箱：天津市實驗儀器廠；HH-501型超恒溫水浴鍋：江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠。

硼酸：天津市北辰方正試劑廠；氫氧化鈉：重慶川江化學試劑廠；濃鹽酸：重慶川東化工集團有限公司；甲基紅：天津市科密歐化學試劑有限公司；溴甲酚綠：上海國藥集團化學試劑有限公司；石油醚、乙醇：天津市富宇精細化工有限公司；濃硫酸、硫酸銅及硫酸鉀：天津市致遠化學試劑有限公司；蒽酮：國藥集團化學試劑有限公司；葡萄糖：成都金山化學試劑有限公司；以上試劑均為分析純。

1.3 方法

1.3.1 紫蘇籽粒粗脂肪含量測定

粗脂肪含量測定參照文獻[17-18]，稍加改動。稱取3.000 g干燥紫蘇粉末樣品，移入濾紙包內，用棉線將其捆好，放入抽提筒中并安裝好索氏抽提器，連接已干燥恒重的接收瓶和冷凝管，加入石油醚至提取瓶容積1/2處，于70℃水浴中抽提7 h～9 h。提取完畢，將接收瓶中的乙醚回收，洗凈提取瓶外壁，于100℃烘干至恒重。按下式計算粗脂肪含量：

式中：X為樣品中粗脂肪含量，%；m1為抽提瓶質量，g；m2為抽提瓶和粗脂肪質量，g；m 為樣品質量，g。

1.3.2 紫蘇籽粒蛋白質含量測定

蛋白質含量測定參照文獻[19-20]，稍加改動。稱取干燥紫蘇粉末樣品0.300 g于干燥的消化管中，加0.2 g硫酸銅和6 g硫酸鉀，搖勻，加20 mL濃硫酸。開始溫度設置250℃，消化管內泡沫停止時，將溫度調至420℃至藍綠色澄清液體后，調節溫度至450℃繼續加熱30 min，取下放冷，定容到100 mL即為樣品消化液。按上述方法，取與試驗組相同量的硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸進行消化，冷卻后定容至100 mL，為空白消化液。取10 mL樣品消化液于消化管中，置凱氏定氮儀蒸餾7 min后，取下錐形瓶滴定。空白消化液按此方法操作。按下式計算蛋白質含量：

式中：Y為樣品中蛋白質含量，%；V1為樣品滴定消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；V2為空白滴定消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；c為鹽酸標準滴定溶液濃度，mol/L；m為樣品的質量，g；F為氮換算為蛋白質的系數，6.25。

1.3.3 紫蘇籽粒可溶性糖含量測定

可溶性糖含量測定參照文獻[19]，并稍加改動。

1.3.3.1 標準曲線的制作

取7支20 mL帶塞試管，按表2配制系列濃度的葡萄糖標準液。然后分別在試管中加入5 mL蒽酮試劑，搖勻并蓋上塞子，沸水浴中煮沸10 min，取出立即用水冷卻到25℃，在625 nm波長下，用0號管調零，分別測量各管的OD（吸光度）值，以OD值為縱坐標，葡萄糖含量為橫坐標，繪制標準曲線。

表2 葡萄糖標準液Table 2 Glucose standard solution

1.3.3.2 可溶性糖含量測定

稱取干燥紫蘇粉末樣品50 mg于10 mL刻度離心管中，加4 mL 80%乙醇，置80℃水浴中不斷攪拌40 min，離心，收集上清液，其殘渣加2 mL 80%乙醇重復提2次，合并上清液，并加10 mg活性炭，80℃脫色30 min，80%乙醇定容至10 mL，過濾后取濾液1 mL于帶塞試管中，加入5 mL蒽酮試劑混合，混勻，蓋上塞子，在沸水浴中煮沸10 min，取出立即用水冷卻至25℃，在625 nm處測得OD值。按下式計算可溶性糖含量：

式中：Z為樣品中可溶性糖含量，%；C為樣品濃度，μg/mL；W 為樣品的質量，g。

1.4 數據處理

數據處理利用Excel2016和SPSS21.0統計分析軟件。

2 結果與分析

2.1 不同紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質和可溶性糖含量分析

不同紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質和可溶性糖含量比較見表3。

表3 不同紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質和可溶性糖含量比較Table 3 Comparison of crude fat，protein and soluble sugar content in different seeds of Perilla frutescens（L.） Britton

續表3 不同紫蘇籽粒粗脂肪、蛋白質和可溶性糖含量比較Continue table 3 Comparison of crude fat，protein and soluble sugar content in different seeds of Perilla frutescens（L.） Britton

由表3可知，不同紫蘇籽粒粗脂肪含量在35.06%～53.28%之間，平均為45.09%。來自金沙縣龍壩鄉紫蘇（ZS069）含量最高，為53.28%，而來自七星關區鴨池鎮的紫蘇（ZS002）含量最低，僅有35.06%。根據籽粒中粗脂肪含量分布情況，可將52份紫蘇材料分為3種類型：低粗脂肪類型，粗脂肪含量低于40.00%，有7份材料，占13.46%；中粗脂肪類型，粗脂肪含量在40.00%～50.00%之間，有40份材料，占76.92%；高粗脂肪類型，粗脂肪含量在50.00%以上，有5份材料，占9.62%。不同紫蘇籽粒蛋白質含量在17.44%～33.66%之間，平均為25.46%。來自大方縣八堡鄉紫蘇（ZS065）含量最高，為33.66%，而來自黔西縣紅林鄉紫蘇（ZS023）含量最低，僅有17.44%。根據籽粒中蛋白質含量分布情況，可將52份紫蘇材料分為3種類型：低蛋白質類型，蛋白質含量低于25.00%，有23份材料，占44.23%；中蛋白質類型，蛋白質含量在25.00%～30.00%之間，有26份材料，占50.00%；高蛋白質類型，蛋白質含量在30.00%以上，有3份材料，占5.77%。不同紫蘇籽粒可溶性糖含量在1.79%～3.57%之間，平均為2.65%。來源于七星關區雙山新區紫蘇（ZS028）可溶性糖的含量最高，為3.57%；而來自大方縣黃泥塘鎮紫蘇（ZS120）最低，僅為1.79%。根據籽粒中可溶性糖含量分布情況，可將52份紫蘇材料分為3種類型：低可溶性糖類型，可溶性糖含量低于2.00%，有3份材料，占5.77%；中可溶性糖類型，可溶性糖含量在2.00%～3.00%之間，有39份材料，占75.00%；高可溶性糖類型，可溶性糖含量在3.00%以上，有10份材料，占19.23%。

變異性分析發現，紫蘇籽粒粗脂肪含量、蛋白質含量和可溶性糖含量變異系數分別為8.87%、12.21%和15.18%，表明紫蘇籽粒的這3個品質性狀在供試材料之間均存在一定的變異，且可溶性糖含量變異最大，蛋白質含量變異次之，而粗脂肪含量變異最小。

2.2 不同產地紫蘇籽粒粗脂肪含量表現及變異分析

不同產地紫蘇籽粒粗脂肪含量比較見表4。

表4 不同產地紫蘇籽粒粗脂肪含量比較Table 4 Comparison of crude fat content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton from different production areas

從表4可知，不同產地紫蘇籽粒中粗脂肪含量存在一定的差異，來源于金沙縣的紫蘇籽粒中粗脂肪平均含量最高為51.04%，其后依次分別為納雍縣、黔西縣、大方縣、織金縣、赫章縣、七星關區和威寧縣的紫蘇材料。金沙縣紫蘇與七星關區和威寧縣紫蘇分別相差7.14%和7.66%，均達到極顯著差異，與黔西縣、大方縣、織金縣和赫章縣紫蘇分別相差5.65%、5.82%、5.90%和6.59%，均達到顯著水平，與納雍縣紫蘇僅相差2.44%，未達到顯著水平。納雍縣與黔西縣、大方縣、織金縣、赫章縣、七星關區紫蘇粗脂肪含量差異較小以及威寧縣與黔西縣、大方縣、織金縣、赫章縣和七星關區差異較小，均未達到顯著水平。

從表4還可看出，來自七星關區紫蘇粗脂肪含量標準差及變異系數均最大，分別為5.67%和12.92%，變異范圍最寬，而來自金沙縣的紫蘇粗脂肪含量標準差及變異系數均最小，分別為2.37%和4.64%，變異范圍最窄。不同原產地紫蘇粗脂肪含量變異系數大小排序為七星關區＞黔西縣＞大方縣＞納雍縣＞威寧縣＞赫章縣＞織金縣＞金沙縣。

2.3 不同產地紫蘇籽粒蛋白質含量表現及變異分析

不同產地紫蘇籽粒蛋白質含量比較見表5。

表5 不同產地紫蘇籽粒蛋白質含量比較Table 5 Comparison of protein content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton from different production areas

由表5可知：不同產地紫蘇蛋白質平均含量在23.44%～27.94%之間，其中來自赫章縣的紫蘇蛋白質平均含量最高，為27.94%，分別比七星關區、納雍縣、大方縣、黔西縣、織金縣、威寧縣、金沙縣高1.45%、1.87%、1.88%、2.24%、2.84%、3.26%、4.5%。來自七星關區紫蘇蛋白質平均含量次之，為26.49%。而來自金沙縣紫蘇蛋白質平均含量最低，僅為23.44%。不同產地紫蘇蛋白質含量排序為赫章縣＞七星關區＞納雍縣＞大方縣＞黔西縣＞織金縣＞威寧縣＞金沙縣，但相互間的差異未達到顯著水平。

另外，來自大方縣紫蘇蛋白質含量標準差及變異系數均最大，分別為3.91%和12.66%，變異范圍最寬，而來自納雍縣的紫蘇蛋白質含量標準差及變異系數均最小，分別為0.93%和1.75%，變異范圍最窄。不同產地紫蘇蛋白質含量變異系數大小排序為大方縣＞黔西縣＞七星關區＞威寧縣＞織金縣＞赫章縣＞金沙縣＞納雍縣。

2.4 不同產地紫蘇籽粒可溶性糖含量表現及變異分析

不同產地紫蘇籽粒可溶性糖含量比較見表6。

表6 不同產地紫蘇籽粒可溶性糖含量比較Table 6 Comparison of soluble sugar content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton from different production areas

由表6可知：不同產地紫蘇可溶性糖平均含量在2.35%～2.94%之間，其中來自七星關區的紫蘇可溶性糖平均含量最高，為2.94%，分別比赫章縣、金沙縣、大方縣、威寧縣、黔西縣、織金縣和納雍縣高0.05%、0.10%、0.23%、0.26%、0.44%、0.48%和 0.59%，且與黔西縣、織金縣和納雍縣紫蘇間的差異達到顯著水平。來自赫章縣紫蘇可溶性糖平均含量次之，為2.89%，與金沙縣、大方縣、威寧縣、黔西縣、織金縣和納雍縣的紫蘇間均無顯著差異。而來自納雍縣紫蘇可溶性糖平均含量最低，僅為2.35%。

另外，來自七星關區紫蘇可溶性糖含量標準差及變異系數均最大，分別為0.66%和22.45%，變異范圍最寬，而來自納雍縣的紫蘇可溶性糖含量標準差及變異系數均最小，僅分別為0.21%和8.94%，變異范圍最窄。不同產地紫蘇可溶性糖含量變異系數大小排序為七星關區＞金沙縣＞大方縣＞黔西縣＞織金縣＞赫章縣＞威寧縣＞納雍縣。

2.5 紫蘇籽粒粗脂肪含量和蛋白質含量相關性分析

紫蘇籽粒粗脂肪含量和蛋白質含量相關性見圖1。

圖1 紫蘇籽粒粗脂肪含量和蛋白質含量相關性Fig.1 Correlation of crude fat content and protein content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton

由圖1可知：紫蘇籽粒粗脂肪和蛋白質含量相關系數為0.98，為高度正相關，達到極顯著水平，表明本研究中紫蘇籽粒的這兩個品質性狀存在非常可靠的正相關。從圖1還可看出，無論低含量分布區、中含量分布區，還是高含量分布區，粗脂肪含量和蛋白質含量的分布均趨于一致。

2.6 紫蘇籽粒粗脂肪含量和可溶性糖含量相關性分析

紫蘇籽粒粗脂肪含量和可溶性糖含量相關性見圖2。

圖2 紫蘇籽粒粗脂肪含量和可溶性糖含量相關性Fig.2 Correlation of crude fat content and soluble sugar content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton

由圖2可知：紫蘇籽粒粗脂肪和可溶性糖含量相關系數為0.99，為高度正相關，達到極顯著水平，表明本研究中紫蘇籽粒的這兩個品質性狀存在非常可靠的正相關。同時，這兩個品質性狀的低含量分布區、中含量分布區及高含量分布區均趨于一致。

2.7 紫蘇籽粒蛋白質含量和可溶性糖含量相關性分析

紫蘇籽粒蛋白質含量和可溶性糖含量相關性見圖3。

由圖3可知：紫蘇籽粒蛋白質和可溶性糖含量高度正相關，達到極顯著水平（R=0.98**）。同時，這兩個品質性狀的低含量分布區、中含量分布區及高含量分布區均趨于一致。

圖3 紫蘇籽粒蛋白質含量和可溶性糖含量相關性Fig.3 Correlation of protein content and soluble sugar content in seeds of Perilla frutescens（L.）Britton

3 討論

目前，對紫蘇籽粒粗脂肪和蛋白質含量的研究有一些報道，代春華等[21]分析我國兩個紫蘇品種籽粒的粗脂肪和總蛋白含量，結果表明，兩個紫蘇品種籽粒中粗脂肪含量分別為27.49%和31.25%；蛋白質含量分別為17.82%和14.57%。趙曉玲[22]對5個紫蘇籽粒主要營養成分進行分析，結果發現，紫蘇籽粒中粗脂肪含量平均為38.80%，蛋白質含量平均為26.38%。張志軍等[23]對我國10個紫蘇籽粒粗脂肪和蛋白質研究發現，紫蘇籽粒粗脂肪的變幅34.0%～45.2%，平均值39.48%；蛋白質變幅18.5%～21.8%，平均值20.45%。張太平[24]對貴州黔南山區的37份紫蘇材料的粗脂肪和蛋白質含量研究發現，紫蘇籽粒粗脂肪和蛋白質含量變幅分別為34.95%～45.51%、19.26%～29.26%，平均分別為39.47%、23.50%。本研究首次對來自畢節市不同產地的52份紫蘇籽粒粗脂肪和蛋白質含量進行研究發現，紫蘇籽粒中的粗脂肪變幅35.06%～53.28%，平均含量45.09%，蛋白質變幅17.44%～33.66%，平均含量25.46%。無論是粗脂肪還是蛋白質，其變幅和平均含量均大于張志軍等[23]、張太平[24]的研究，同時粗脂肪和蛋白質含量均高于代春華等[21]、趙曉玲[22]的研究。可能與所考察紫蘇材料本身的遺傳特性、氣候環境條件、樣本數量等差異有關。而有關紫蘇籽粒可溶性糖含量的研究未有相關報道，本研究發現畢節市不同區縣紫蘇籽粒中可溶性糖含量變化范圍為1.79%～3.57%，平均值為2.65%。

4 結論

紫蘇籽粒蛋白質含量與粗脂肪及與可溶性糖含量相關系數均為0.98，粗脂肪和可溶性糖含量相關系數為0.99，均為高度正相關，且均達到極顯著水平，表明紫蘇的這3個品質性狀存在非常可靠的正相關。進一步對紫蘇資源的這些性狀開展諸如遺傳研究、營養功能研究、保健評價等方面的研究十分重要。