（食品科學(xué)專業(yè)論文）紫蘇餅粕蛋白質(zhì)的分離提取及其功能特性研究.pdf

兩南大學(xué)碩i j 學(xué)位論文 紫蘇餅粕蛋白質(zhì)的分離提取及其 。 功能特性研究 食品科學(xué)專業(yè)碩士研究生：朱國君 指導(dǎo)老師：趙國華教授 士離甚五 3 i 劃；c 紫蘇餅粕的蛋白質(zhì)含量可高達2 8 3 3 ，必需氨基酸含量豐富，功效比值、凈蛋白比值 和真消化率分別為2 0 7 、2 8 7 和8 2 6 ，而且味芳香，適口性好，雜質(zhì)很少，不像菜籽粕那樣 含有硫甙及其降解物，亦不像棉籽粕那樣含棉酚有毒成分，不存在對人體健康不利的物質(zhì)， 是制備植物蛋白產(chǎn)品的良好資源。因此，本文以綜合利用紫蘇資源、開發(fā)紫蘇分離蛋白為目 的，以紫蘇餅粕為原料，對其蛋白質(zhì)的分離提取工藝以及紫蘇分離蛋白的理化性質(zhì)和功能特 性進行了系統(tǒng)的研究，以期為紫蘇分離蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)及在食品加工中的應(yīng)用提供參考。 1 對本試驗所用紫蘇籽及紫蘇餅粕的組成成分迸行分析，結(jié)果顯示紫蘇籽中粗脂肪含量 為4 5 4 ，粗蛋白含量為2 0 1 9 ，脫脂后餅粕的粗蛋白含量更高，可以達到3 2 3 3 ；而紫蘇 油的脂肪酸組成中亞麻酸含量高達5 2 1 2 。 2 以蛋白質(zhì)提取率為考察指標(biāo)，在單因素試驗分析的基礎(chǔ)上，采用l 9 ( 3 4 ) 正交表對堿提 酸沉法分離提取紫蘇餅粕蛋白質(zhì)進行優(yōu)化試驗，確定其最佳工藝條件為：料液比1 ：1 0 、堿提 p h 值9 、堿提溫度5 0 、堿提時問6 0 m i n 、酸析p h 值4 。4 。在該工藝條件下，每k g 紫蘇餅粕 能夠提取得到2 3 0 9 左右的紫蘇分離蛋白產(chǎn)品，其純度為8 3 6 7 ( 以干基計純度為8 8 8 1 ) 。 3 對紫蘇分離蛋白氨基酸組成及含量進行分析，發(fā)現(xiàn)其氨基酸組成比較全面，必須氨基 酸含量豐富，除賴氨酸外，其他氨基酸比較平衡，其氨基酸評分為6 2 ；s d s p a g e 電泳圖上顯 示雜帶比較多，說明紫蘇分離蛋白并不是單一的純蛋白質(zhì)，而是混合蛋白質(zhì)( 包括亞基) ；經(jīng) 分析計算得，紫蘇分離蛋白蛋白質(zhì)( 或亞基) 分子質(zhì)量主要分布于三個范圍，即1 9 1 k d a 2 2 4 k d a 、3 2 9 k d a 3 6 2 k d a 和5 4 9 k d a 左右。 4 對紫蘇分離蛋白功能特性做了較為系統(tǒng)的研究，探討了在不同環(huán)境條件下紫蘇分離蛋 白各種功能性質(zhì)的變化規(guī)律，并得到以下結(jié)論： ( 1 ) 紫蘇分離蛋白的氮溶解指數(shù)( n s i ) 隨著p h 值的升高而先降后升，在等電點時達到最 小值5 。3 ；紫蘇分離蛋白的n s i 隨著溫度和n a c l 濃度的升高而先升后降，溫度6 0 和n a c l 濃度o 0 5 m o l l 時分別達到最大值。 ( 2 ) 紫蘇分離蛋白的持水力隨p h 值的升高而先降后升，在等電點附近達到最小值o 6 9 g ， p h 值為1 0 時最高，可以達到5 6 8 9 g ；紫蘇分離蛋白的持水力隨溫度的升高而先升后降：同 樣紫蘇分離蛋白的持水力隨著n a c l 和蔗糖添加量的增大呈先增加后減小的趨勢。 ( 3 ) 隨著蛋自質(zhì)濃度的增加，紫蘇分離蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性均呈上升趨勢；紫蘇 i 捅要 分離蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性均隨p h 值的升高而先降后升，在等電點附近時最小，p h 值 為l o 時最佳：隨著n a c l 濃度的增大，紫蘇分離蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性均呈先上升后下 降的趨勢，但濃度達到0 1 5 m 0 1 幾之后乳化穩(wěn)定性的變化不明顯；紫蘇分離蛋白的乳化性和 乳化穩(wěn)定性隨著蔗糖添加量的增加均呈現(xiàn)上升趨勢。 ( 4 ) 紫蘇分離蛋白的起泡性和泡沫穩(wěn)定性均隨蛋白質(zhì)濃度的增大而增強，濃度達到9 時， 起泡性將近3 0 0 。1 小時后泡沫基本未有消失；隨著p h 值的增加，紫蘇分離蛋白的起泡性和 泡沫穩(wěn)定性均先降后升，在等電點附近最小，p h 值為l o 時最佳，為1 8 0 ；n a c l 濃度為 o 0 5 m 0 1 l 時，紫蘇分離蛋白的起泡性和泡沫穩(wěn)定性均雖佳。繼續(xù)增加n a c l 會產(chǎn)生負作用， 尤其是泡沫消失的非常快；加入蔗糖對紫蘇分離蛋白的起泡性不利，但卻能夠起到穩(wěn)定泡沫 的作用。 ( 5 ) 紫蘇分離蛋白溶液的黏度隨蛋白質(zhì)濃度的增加先緩慢升高，當(dāng)濃度達到一定值( 9 ) 則呈指數(shù)上升的趨勢；紫蘇分離蛋向溶液的黏度在等電點附近最小，越是遠離等電點越人： 溫度和離子強度則對紫蘇分離蛋白溶液的黏度均起負作用；而蔗糖對紫蘇分離蛋白溶液的黏 度則顯示為正效應(yīng)，特別是達到7 后效果更好。 ( 6 ) 紫蘇分離蛋白在室溫( 2 5 ) 時的吸油性最為理想，繼續(xù)升高溫度會有不利的影響， 其吸油性隨著溫度的增加而呈下降趨勢。 ( 7 ) 紫蘇分離蛋白只有在濃度達到1 0 時才能形成自持凝膠，并且隨著蛋白濃度的升高， 凝膠強度會增大；但即使蛋白質(zhì)濃度為2 0 ，紫蘇分離蛋白的凝膠強度也不大，只有3 6 3 9 。 關(guān)鍵詞：紫蘇紫蘇餅粕分離提取紫蘇分離蛋白理化性質(zhì)功能特性 i i 西南大學(xué)碩卜學(xué)位論文 s t u d y o nt h ee x t r a c t i o no f p r o t e i nf r o m n 批s e e dm e a la n di t sf u n c t i o n a l p r o p e r t i e s d i s c i p l i n e ： f o o ds c i e n c e c a n d i d a t e ：z h u g u o j u n t u t o r ：p r o f z h a og u o h u a a bs t r a c t 1 1 1 e r ei s2 8 3 3 p r o t e i ni 1 1p e r i l l as e e dm e a l 刪c hh 笛e n o u g l le s s e n t i a la i i l i n oa c i d 鋤d l i t t e ri r n p 耐t ) r i ts m e l lo d o r i f e r o 髑肌dt a s t eb e 慨1 h ee m c i 伽ym t i o ( p e r ) ，m tp r o 劬m t i o ( n p r ) 鋤d 觚ed i g e s t i b i l i 姒t d ) o fp e m l as e e dm e a la r e2 0 7 ，2 8 7 孤l d8 2 6 他s p e c t i v e l y t h e r ei sn o tt o x i c m a t i 耐a li i ip 舐l l as e e dm e a lw i l i c hh a n nt ot 1 1 eh e a l l ，s u c h 雒酉u c o s i i l o l a t e s 鋤dm e i rd e 伊a d a t i o n p r o d u c t si i lr a p e s e e dm e a l 孤dt o x i cg o s s y p o li i lc o t t o 璐e e dm e a l p e r i l l as e e dm e a li s af a v o r a b l e p r o t e i i lr e s o u r c ew h i c hc o u l db e 砸e d t od e v e l o pp l 鋤tp r o t e j np f o d u c t i o n s o ，i i io r d e rt 0d e e p e nu t i l i z a _ c i o no fp e 打l l a 他s o u r c ec o m p r e h e n s i v e i ya r i dd e v e l 叩p 耐1 1 a p r o t e i l li s o l a t e ，u 廿圮t e c i l i l o l o g yo fc o n d i t i o nf 0 re x 位l c t i o np r o t e i i l 硒mt l l er a wm a t e r i a lo fp e r n l a s e e dm e a lb yt l l em e a l 塔o fa l k a l i - e x 仃a c t i o n 鋤da c i d p r e c i p i 刨o nw e r ee s t a _ b l i s h e di l lt 1 1 i ss t u d y ，a n d 缸t h e rs t u d yw 舔c o n d u c t e dt 0i n v e s t i g a t em ep h y s i c o c h e r i l i c a la n d 丘m c t i o n a lp r o p e n i e so fp e r i l l a p r o t e i i li s o l a t e na i mt 0s u p p l yr e f e r e n c e sf o rm d u s t r i a l i z c dp r o d u c t i o n 觚da p p l i c a t i o ni i l f 0 0 d i n d l l s t 哆 ( 1 ) t h eb 蕊i c a lc o i n p o s i t i o n s 趾a l y s i sr e s u l t ss h o w e dt l l a t 吐l ec o n t e mo fc m d ef a t 砒l dp r o t c i i l i s5 0 8 鋤d2 0 1 9 i i lp 甜l l as e e d 陀s p e c t i v e l y ，a n de s p e c i a l l yn 圯c r u d ep f o t e i l li i lp 嘶1 1 as e e d m e a lw 豁l l i g ht 03 2 3 3 t h e 腳觚i dc o m e n to fp e r i u ao i lw 貓a i l a l y z e db yg c m s ，鋤dm e r e s u l t 砌i c a t e dm a tm ec o n t e n to f q 1 i i l o l e i l i ca c i di i lt o t a l 脅ya c i di s5 2 1 2 ( 2 ) u s ep r o t e i l le x 仃a c t i o nr a t c 嬲t l l ei 1 1 d e xt 0i n v e s t i g a t et l l ei s o l a t i o n 孤l de x 仃a c t i o no f p 陀t e i i l 丘o mp e r i l l as e e dm e a lb y 廿l em e a 璐o fa l l ( a l i e x 仃a c t i o n 鋤d i d p r e c i p i t a t i 嘰l r o u g l lm o n o f a c t o r 鋤db ( 3 4 ) o m l o g o l l a le x p e m e n t s 1 1 l er e s u l t si i l d i c a t e dt l l a tt l l e0 p t i i l l a lt e c l l l l i c a lc o n d i t i 伽f o r 恤 i s o l a t i o na 1 1 de x 仃a c t i o no fp r o t e i i li s1 ：l oo fs o l i d l i q u i dr a t i o ，a l l ( a l i - e x 仃a c t i l l gp h9 ，t e i n p e r a t u r e5 0 ，t i m e6 0 m i i l 鋤d i d - p r e c i p i t a t i i l gp h4 4 ，i e 弛1 9t o2 3 4 6 o f 廿1 ep r o t e i i le x 缸a c t i o nr a t e 鯽l d 8 3 6 7 o f p r o t c i i lc o n t e n ti l lm ep r o d u c t ( b yd r ym a t t e r 8 8 8 1 ) ( 3 ) t h ea i i l i n oa c i dc o r n p o s i t i o n 孤dc o m e n to fp 嘶l l ap r o t e i ni s o l a t eh 雒b e e nm e 舔u r e db y p r o t e i ns e q u e n c e ri nm ee x p e r i m e n t i tt l a sb e e nc o l l c l u d e d 廿l a tp e r i l l ap r o t e i ni s o l a t ec o n t e n ta l l 1 8 k i i l d so f 枷n oa c i da n d l ee s s e n t i a la i l l i n oa c i dc o i n p o s i t i o nh 筋f a v o r a _ b l eb a l a n c ep r o p e r t ye x c 印t 兩南人學(xué)碩七學(xué)位論文 valuebotll t e n l p e m t u r ea n di o i l i cs 仃e n g n lh a dn e g a t i v ce 航c t0 n me、riscos塒ofp e 柵ap r o t e i i li s o l a t e ，w h i l et h e additiono fs u c r o s eh a dp o s i t i v ee 氏c t0 nt h e viscos破especiallyi t sc o n c e n 艦t i o nr c a c h e d7 p e r i l l a proteilli s o l a t eh a d p r 0 1 1 1 i n e n tf a t a b s o r p t i c a p a b i l 時硼d e r2 5 ，b u tt 1 1 ei i l c f e 懿eo f t e n l p e m t u 托h a d 鵬g a t i v ee 疏c t0 ni t t 1 1 e r ew 弱ad e c r e 髂i i l g 晚n do ff a t abso叩tionc 印a b i l i t yw i mm et e r n p e m t u r ei 1 1 c r e 私e t he p r o t e mg e lc o u l db ef o m e db e y o n d l ep r o t e i n conce劬哪iono f1 0 ，鋤dw i t l lm e i i l c r e 笛e ofm ep r o t e i n conc饑跏i嘰，theg e ls n e n g t l li i l c r e 舔e d b u tm ep r o t e i ng e l s仃engthw 嬲v e r yw e a k ，鋤o m l t i n gt o3 6 3 9e v e n witllt t l ep r o t e mc o n c e n n a t i o no f2 0 k e y w o r d s ：p 切們勖加f 緲c 聊s ( l ) b r i t t p e r i n as e e d m e a l ，e x t r a c t i o n ，p e r ap 陽t e i ni s o l a t e ， p h y s i c o c h e m i c a lp r o p e n i e s ，f u n c t i o x 薹薹奏薹羹至三霉霎薹 i 莖差i 毒主j ；至至耋鼉 ；妻! 霎霎；至莖! 莖手三蠶莖薹莖；：毒i 一莖i 量 主至i 圣薹：雩三三三耋耋三亭i e f 耋垂l ! i ! ；雩蘭至 ；主墓耄毫i 耋 ； 疊莖i 霧i i 主囊! 要蠡畫主 萋一 i i ：l ；謦! 毫i 雩 爹i 毒霹l i i i ：i ! 輦霪 i 妻器墨秀秀耄爹驀j i 鎏矍羹! 妻蕁| i ；i 霉! 薹霎| 羹疃主塞： ；耋 ；耄璧；薹羹薹羹霎耋萋萋囊莖囊薹萋盂陛薹薹萎i 葶；= 鏊妻萋耄毒f ! f j ；! 霎霧螽i i ii 萼一喜； ! 霎 ! 萋蠢二薹鏊量j 簍霎塞蠢，薹攔蓉薹薹藿囊囊薹萋薹薹萎霧囊簍霉墓i 耋l ；鶯摹墓霎霪薹霎i ；襄簍妻；l 囊萋囊；i 二霎； i j 霍；霪萋薹i 奏璧：蠢耋?。惠耲 銎薹蠢冀薹薹簍囊鎣囊嘉冀奏妻薹霧：囊i i 羹薹魏謄鬻? ? 辜詈；二i ! i l ；! ! 堂。i i 亳： l 蠢! l 薹萎鋈。薹萎= 霧囊姜；羹薹璧囊萎耋囊蓁寸臼姜蓁薹；莖i = 鋈羹冀彝；妻；! ：；墓；i ；喜萎蔫蔫茗； l 善于! 垂熏! 薹；。雩? 耄；套薹；i 爹= 妻= 塞i i i i i i ；! ! 嗟。囊塞塞i ；i i 攣i 若耋驀! 菱l 莘主j ! l 莛；聲! l 嘉萋謄驀奚薹囊| 雕鲞；i 副主妻鐫誓寧i i ! j 莓 獨創(chuàng)性聲明 本人提交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研 究成果。論文中引用他人已經(jīng)發(fā)表或出版過的研究成果，文中已加了 標(biāo)注。 學(xué)位論文能懣鬟鬻蓁囂鬻蓊羹墓蓁蔞冀 冀翼羹羹霧鬟鬻簍鬻囂霧 羹鬟羹薹蓁蓁簍冀羹鬟薹蓁冀蓁羹獯蠢薹垂；羹蓁蠢羹薹蠢簍霧 羹；攀薹鋈囂鋈冀磊蓁霪冀蓁墓垂霧霧裂霎羹冀霧霧嶷冀羹霧蓁；薰 薹囊冀霾冀塑霧羹葭i 耋萋薹霧蓁鋈羹羹霪王永奇紫蘇子油對小鼠 學(xué)習(xí)記憶能力的影響 j 中草藥，1 9 9 4 ，2 5 ( 5 ) ：2 5 卜2 5 4 6 7 羅志剛，楊連生紫蘇油的研究與開發(fā) j 四j i i 糧油科技，2 0 0 2 ( 3 ) ：3 7 3 9 6 8 b o u 仃ej m ，f r a l l c o i sm ，y o u y oua ，“口，1 1 l ee 位c t so fd f e t a r ya - j i n o l 即i ca c i do nt h ec o m p o s i t i o no fn e r v em e m b 協(xié) n e s ，e n z y m a t i c t i v i t y ，鋤p l it u d eo f e l e c t r o p h y - s i o l o g i c a lp a r 鋤酏e r s ，r e s i s t 柚c et op o i s o u sa n dp e 響r m a l l c el e a m i n gt a s k s i nf a t s 叨n u 仃，1 9 8 9 ( 1 1 9 ) ：1 8 8 0l8 8 9 6 9 y 踟a m o t on ，s a i t o nm ，m o r iu c h ia ，“口，e f r e c to fd i e t a r ya 1 i n o l e l l a t 卅i n o l e a t eb a l 鋤c eo nb r a i n1 i p i dc o m p o s i t i o n s 鋤dl e a m i n ga b i l 時o f r a t s 【j 】l i p idr e s ，1 9 8 7 ( 2 8 ) ：1 4 4 - 1 5 1 一一 第1 章文獻綜述 1 1 2 紫蘇的生物學(xué)特征 紫蘇為喜溫的短日性植物，適應(yīng)性強，具有耐寒、耐旱、耐澇、耐瘠、抗蟲等特點。我 國南北廣大地區(qū)，無論荒坡、河灘、溝邊、路旁均可種植。據(jù)有關(guān)資料報道，紫蘇種子能耐 一1 7 4 的嚴(yán)寒，剛出土的幼苗能耐1 2 的低溫，結(jié)實灌漿期遇1 5 2 低溫，也不影響正 常成熟，少雨干旱季節(jié)，種子能正常出苗，移栽成活率達9 5 以上。由于紫蘇的莖、葉、花 含有揮發(fā)油，可有效地避免蟲害。紫蘇對土壤條件的要求不嚴(yán)格，適宜在各種類型士壤上種 植，在排水性良好的疏松土壤中更能發(fā)揮其生長潛力，取得高產(chǎn)l 】。 紫蘇在適宜的環(huán)境條件下，播種后7 9 天出苗，3 0 天左右開始分枝。從根莖處發(fā)新芽 至開花約需6 0 天左右，從開花至成熟需5 0 6 0 天，全生育期1 8 0 天左右。紫蘇從出苗到開 花需要有效積溫2 0 0 2 ，開花至種子成熟需要有效積溫2 0 3 9 ，全生育期需要有效積溫 2 2 0 5 9 。紫蘇生育溫度范圍為1 5 3 0 ，發(fā)芽適溫為2 2 2 3 ，生育適溫為2 0 ，栽培 管理保持白天2 0 ，夜間不低于1 3 為宜。紫蘇為典型的短日植物，日長在1 5 小時以上明 顯抑制其花芽分化，因此8 月底種植的紫蘇，若需要采收葉片，必須用補光的方法來抑制其 抽苔開花，才能達到較好的經(jīng)濟效益【4 】。 1 1 3 紫蘇的植物學(xué)分類與分布 紫蘇原產(chǎn)于喜馬拉雅山及中國的中南部地區(qū)，資源分布較廣泛，現(xiàn)主要分布于印度、緬 甸、日本、印度尼兩亞、中國、朝鮮、韓國和前蘇聯(lián)等國，美國和加拿大近年來也出現(xiàn)商業(yè) 性栽培區(qū)。在我國，紫蘇屬植物分布甚廣，在各地均有栽培，主要產(chǎn)于四川、陜西、寧夏、 甘肅、黑龍江、遼寧、安徽、湖北等省，長江以南各省有野生，資源很豐富【1 1 。 紫蘇在全世界有1 個種和3 個變種，即紫蘇( 包括紫蘇和白蘇，栽培型) 以耽療w 脅c 繃s ( l ) b r i t t ) 、野生紫蘇( 尖紫蘇) ( n 朋腸w 舾c 繃s ( l ) b r i n 憂，：口c “紀(jì)( 歷刪6 ) l ( u d o ) 、耳齒變種 ( 凡n 腸力w 幼c 繃s ( l ) b r i t t ，：口“比”腸f - d 比胛脅缸c t w u e th u s a n e xh - w l ) 、回回蘇( 皺紫 蘇) 一耽廳w 娜c 刪s ( l ) b r i t t w ，c r 卸口( f 7 l “柏) h a n d m z z ) 吼g 1 ) ，i l 黜m m i n 昏o n 根據(jù)現(xiàn)有的 品種將各個國家的紫蘇進行了統(tǒng)一的歸納( 如表卜1 ) ： 表卜1 紫蘇分類及不同國家的名【3 】 1 a b l el - lp e r i l l ac a t e g o r ya n dt h en 鋤eo f d i f r e r e n tc o u n 仃y 攀毫 爭強鋸蕘舞名l | 辜名 刪馘彝甜腳- 鑫 翱- 霄繁荔 w 黻剛釹硒撕 秘釁鉬l 釉簟，鞠_ l i t i “堪蘩荔 栩脯翻_ 麓- 釉- ，蕾褂o 蝴嘲l(fā) t o鏈蘩葬 勢l ，i 弘眺 b l h 棚瞻靜瓢) 甜瓤憾訂p a 槭 掩一瓣端 麓幺薦刪糾橢卿曲婦 脯_ 哺羈_ l 材a 槭l - t ，l h 赫l _ - ，辮讎毓繁蘇鈿黼煳拜嘲h 曲缸 奢k i l 婦囊怒譬薦糖髯i 泓 - _ _ _ _ 一 k _ _ - _ 曩0 奢腿越甜蛔0 融農(nóng)鬃蓐 1 2 紫蘇莖葉的研究現(xiàn)狀 1 2 1 紫蘇莖葉化學(xué)成分的研究概況 2 簏塒鼬嘲嘲h i 嘲曲嘲_ 心嘲- _ 磷 西南大學(xué)碩卜學(xué)位論文 1 2 1 1 紫蘇莖葉的營養(yǎng)成分 紫蘇莖葉具特異芳香，并含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)成分。對其莖葉營養(yǎng)成分的研究已有很多 報道。張洪等( 2 0 0 6 ) 【6 】對紫蘇營養(yǎng)成分進行了比較全面的研究，結(jié)果顯示紫蘇干葉的粗蛋白含 量高達2 7 8 ，粗脂肪為7 6 2 ，粗纖維為3 4 2 0 。其中粗蛋白的含量遠遠超過一般葉片蔬菜 粗蛋白的含量，且氨基酸種類達1 8 種，含人體所必需的8 種氨基酸，比例相對較均衡，屬于完 全蛋白質(zhì)【o j 。 紫蘇莖葉含有很多種人體所需的微量礦物質(zhì)元素，這些元素在調(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。其莖和葉中z n 、f e 、c u 、 c o 、 i n 的含量分別為5 0 m g k g 和8 2 m g k g 、3 9 0 m g k g 和8 6 0 m g k g 、2 0 m g k g 和1 4 m g k g 、1 0 m g k g 和1 5 m g k g 、4 0 5 m g k g 和2 4 2 m g k g ?；厝鹑A等( 2 0 0 4 ) 【7 】采用苯芴酮一分光光度法測定了遼寧 省錦州地區(qū)紫蘇莖、葉中鍺的含量，其總鍺含量分別為2 4 2 9 5 n g g 和3 0 0 6 2 n g g ，有機鍺的 含量分別為2 3 7 3 7 n g g 和2 9 8 5 5 n g g 。劉洪等( 2 0 0 4 ) 【8 】采用催化動力學(xué)光度法對紫蘇葉中的痕 量錳進行了測定，野生紫蘇葉中錳含量為5 6 2ug k g ，人工種植的含量為3 5 2ug k g 。另外 紫蘇葉片中維生素類物質(zhì)含量豐富，對成熟紫蘇葉進行檢測發(fā)現(xiàn)其含有豐富的類胡蘿卜素， b 一胡蘿卜素含量高達5 6 5 0 m g k g ，約為胡蘿卜的3 6 倍；v c 的含量為3 5 6 0 m g k g 【5 1 。 1 2 1 2 黃酮類化合物 n 撕y l l l ( i 等( 1 9 8 1 ) 從成熟的紫蘇葉和種子中分離出了1 6 種黃酮類化合物?；ㄉ剡坝? 種， 其中最多的一種為紫蘇甙( s l l i s o n i l l ) ，3 一( 6 一對羥苯丙烯基一b d 一葡萄糖) 一5 一( 6 8 一丙二?；?一b d 一葡萄糖) 氰定，此物質(zhì)是一種天然紅色素9 1 。大約1 0 0 9 紫蘇葉中含有1 9 9 花色素苷【1 0 】。黃 酮類化合物為2 種黃酮及9 種黃酮甙，2 種黃酮為木犀草素( l u t e s l i l l ) 和芹菜素( a p i g e n i n ) ，9 種 黃酮甙分別為這2 種黃酮的糖甙，葉中含量較多的為芹菜素一7 一咖啡酰葡萄糖甙和木犀草素一7 一 咖啡酰葡萄糖甙【9 】。紫蘇莖中同樣也含有黃酮類化合物，李秀信等( 2 0 0 2 ) 從紫蘇莖中分離出黃 酮類化合物并分析鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫蘇莖中含有黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮類、二氫黃酮 醇類，可能含有紫蘇葉所含的2 種黃酮和9 種黃酮甙，用聚酰胺薄層層析分析發(fā)現(xiàn)，紫蘇莖、 葉含有的黃酮類成分大致相似，但不完全相同【1 1 】。 1 2 1 3 紫蘇精油 紫蘇莖葉經(jīng)水蒸氣蒸餾、冷凝后，再油水分離，所得粗油經(jīng)澄清、除水( 或過濾) 得到紫 蘇精油，即紫蘇揮發(fā)油。紫蘇揮發(fā)油的含量為o 3 0 7 ，其主要成分是萜類化合物，絕大 多數(shù)為單萜，主要有紫蘇醛( 4 0 5 5 ，紫蘇香氣的主要成分) 、紫蘇醇、二氫紫蘇醇、q 一蒎 烯、b 一蒎烯、紫蘇酮、q 一萜品醇、欖香素、左旋檸檬烯、沉香醇、薄荷醇、香薷酮、彎刀 酮、白蘇酮、異白蘇酮、丁香油酚等，還有少數(shù)為倍半萜，如b 一石竹烯、q 一律革烯等【1 2 】。 鄒耀洪等( 2 0 0 0 ) 【l3 】采用同時蒸餾萃取法提取紫蘇葉揮發(fā)性成分，經(jīng)g c m s 聯(lián)用儀的譜庫檢索得 到分子結(jié)構(gòu)，其中單萜2 8 種、倍半萜1 1 種、二萜1 種、其它4 種。凌育趙( 2 0 0 5 ) 【1 4 】對超臨界c 0 2 流萃取的紫蘇揮發(fā)油化學(xué)組分進行鑒定，并與水蒸氣蒸餾法所得揮發(fā)油相比，發(fā)現(xiàn)有2 3 個組 分相同的化合物和2 2 個組分不相同的化合物( 主要是分子量在2 0 4 以下的化合物) 。 3 第1 犖文獻綜述 紫蘇莖葉含揮發(fā)油成分因品種、產(chǎn)地等因素不同，變異較大。按揮發(fā)油中主成分的不同， 可將紫蘇分為如下4 種：紫蘇醛型，占5 0 6 0 ，主要含3 0 6 0 紫蘇醛和1 0 3 0 檸檬烯； 呋喃酮型，占2 0 2 5 ，其主要成分有香薷酮、紫蘇酮、彎刀酮和異白蘇酮等；苯基丙烷型， 約占2 0 ，其主要成分有蒔蘿油腦、欖香素和內(nèi)豆蔻醚等；檸檬醛型，不足1 ，主要成分為檸 檬醛1 1 5 j 。 1 2 1 4 其他成分 另據(jù)報道，抗衰老素s o d 在紫蘇葉中含量也比較高。從紫蘇莖葉中還分離得到干擾素誘導(dǎo) 劑1 種磷糖蛋白及黃嘌呤氧化酶阻礙劑【l6 i 。 1 ，2 。2 紫蘇莖葉生物活性的研究概況 紫蘇葉是常用的解表藥，具有發(fā)散風(fēng)寒、行氣和胃的功效。始載于名醫(yī)別錄，原名 “蘇”，能“下氣，除寒中”，至宋代孟詵在其功效項目下增入“除寒熱”一語，本晶才逐 漸作為解表散寒藥廣泛使用。藥品化義稱其為“發(fā)生之物，辛溫能散，氣薄能通，味薄 氣泄，專解肌發(fā)表，療傷風(fēng)傷寒，凡屬表癥，放邪氣出路之要藥也”m 。近年來，有關(guān) 紫蘇莖葉生物活性研究報道的文章很多，主要有如下幾點： 1 2 2 1 抗菌、抗病毒作用 早在1 9 4 7 年我國研究者徐振就發(fā)現(xiàn)紫蘇葉能抑制葡萄球菌的生成 1 s 】。g i s h o ( 1 9 8 4 ) 研究 發(fā)現(xiàn)，紫蘇葉之所以能夠抗菌是因為其揮發(fā)油中含有的紫蘇醛和檸檬醛具抗真菌作用，并且 二者可以協(xié)同抑制細菌的生長。美國的k a n g r 等( 1 9 9 2 ) 【2 0 l 采用蒸餾法用甲醇提取紫蘇莖葉精 油，并對其抗菌活性進行研究，發(fā)現(xiàn)其中的紫蘇醛與蓼二醛對多種細菌有協(xié)同抑制作用，具 有廣譜抗菌活性。張子揚等( 1 9 9 0 ) 【2 1 1 將紫蘇油、桂皮油用于蜂蜜的保藏，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者對自 然污染的霉菌、酵母菌的抑制力明顯優(yōu)于尼泊金乙酯和苯甲酸。劉小琴等( 2 0 0 0 ) 2 2 】研究了不 同種類紫蘇葉水浸液、水煎液和乙醇提取液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌的抗菌 活性，發(fā)現(xiàn)紫蘇對真菌和細菌均有抑制作用，且皺紫蘇對綠膿桿菌，白蘇對克柔氏念珠菌、 白色念珠菌和綠膿桿菌抑制效果更為明顯。李榮貴等( 2 0 0 0 ) 【2 3 】對紫蘇愈傷組織中迷迭香酸 ( r o s a ) 的抗菌活性進行研究發(fā)現(xiàn)，r o s a 的水溶液對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌等菌的生長均 有明顯的抑制作用。 徐燕萍等( 1 9 9 5 ) 【2 4 】運用酶聯(lián)免疫吸附檢測技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，紫蘇水提物具有抗乙肝病毒的 作用。運用玨8 s a g 濃度p ( 陽性) n ( 陰性) 比值為8 5 的病毒，與受試藥物接觸，計算受試藥物的 p n 值。p n 2 1 0 為高效，p n 在2 1 0 3 1 8 范圍為中效，3 1 8 4 2 5 為低效，p n 4 2 5 為 無效。而紫蘇水提物p n 為3 0 2 ，屬于中效藥物。 1 2 2 2 抗炎、抗過敏作用 i m a o k ak 等( 1 9 8 3 ) 【2 5 】首先報道了日本綠葉紫蘇的提取物能夠顯著的抑制i g e 類抗體，但對 i g g 類抗體無影響，表明了紫蘇葉的提取物對i g e 類抗體產(chǎn)生的過敏性疾病有療效作用。s h i nt y 等( 1 9 9 3 ) 【2 6 】對紫蘇水溶性提取物的抗過敏作用進行研究，進步證實了無論是在老鼠體外還 4 兩南大學(xué)碩卜學(xué)位論文 是體內(nèi)，紫蘇提取物能夠抑制i g e 類和c o m p o u n d 4 8 8 0 引發(fā)的過敏，抑制組織胺的釋放，顯著 減少了腫瘤壞死因子一q ( t n f - a ) 的產(chǎn)生，能夠提高人體防御機能，促進白血球增加活性化誘 導(dǎo)成分，以及增加了在炎癥和過敏時促進白血球變化的抑制成分。英國有學(xué)者發(fā)現(xiàn)紫蘇莖葉 提取物除去紫蘇醛和分子量1 0o o o 以上的部分，可抑制小鼠體內(nèi)t n f 的產(chǎn)生達1 3 ，可增強免 疫抑制作用，改善人類過敏性疾病2 刀。 1 2 2 3 抗氧化作用 龍盛京等( 1 9 9 4 ) 2 8 1 研究表明紫蘇莖葉含多種兒茶酚類化合物，經(jīng)比較它們的氧化還原電 位，均具有較強的抗氧化性，通過實驗還證明其中的咖啡酸蒲烯酯比常規(guī)抗氧劑b h t 能更有效 地防止紫蘇揮發(fā)油主要活性成分紫蘇醛的氧化。n a k a m u 栩y 等( 1 9 9 8 ) 【2 9 1 研究發(fā)現(xiàn)紫蘇莖葉中 含量較為豐富的迷迭香酸具超氧化物清除活性，能明顯抑制變異的h l 一6 0 細胞內(nèi)超氧化物和過 氧化物的形成，實驗證明它的這種活性比v c 高，其結(jié)構(gòu)中的鄰羥苯基和3 c 鏈上的共軛雙鍵對 活性有主要貢獻。趙全等( 1 9 9 9 ) 【3 川對紫蘇葉提取物保健功效的研究結(jié)果顯示其對消除自由基、 防止脂質(zhì)過氧化、阻斷亞硝基受類物質(zhì)具有一定的作用，對于保健、防衰老有很獨特的意義。 1 2 2 4 止血、抗凝作用 紫蘇兼具止血與抗凝兩種相反藥理作用。曹毅等( 1 9 8 5 ) 【3 i 】用紫蘇制劑進行靜脈注射，發(fā) 現(xiàn)能明顯使動物的微血管縮小，并外用于臨床止血也有滿意的療效。梁明華等( 1 9 9 7 ) 3 2 1 研究 發(fā)現(xiàn)紫蘇注射液( 生藥2 9 m 1 ) 直接滴加于蟾蜍腸系膜血管可使腸系膜微動脈口徑明顯縮小，去 鞣酸紫蘇注射液可使小鼠腹部皮下微動脈和微靜脈顯著收縮，去陽離子紫蘇注射液也具有相 似的作用，且該作用不為q 一受體阻斷劑妥拉蘇林阻斷。由此可證明紫蘇止血作用部分是通過 直接收縮血管平滑肌實現(xiàn)的。而周華珠等( 2 0 0 0 ) 【3 3 1 應(yīng)用試管法觀察紫蘇水提取液對實驗動物 凝血時間的影響，發(fā)現(xiàn)紫蘇與肝素有相似的抗凝血活性，能延長大鼠的凝血時間，隨著藥液 濃度的增加，抗凝血作用也逐漸增強，證明了紫蘇葉具有一定的抗凝血作用，其機制可能與 抑制血小板功能有關(guān)。 1 2 2 5 鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛作用 紫蘇在傳統(tǒng)中藥中可用作鎮(zhèn)靜劑。h o n d a 等( 1 9 8 6 ) 【3 4 1 從紫蘇葉中分離出具鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛活性 的成分，主要為紫蘇醛和豆甾醇，可延長服用巴比妥小鼠的睡眠。后又提取出了蒔羅芹菜腦， 同樣可延長環(huán)己烯巴比妥誘導(dǎo)的睡眠，在小于l o m g k g 的劑量下，蒔蘿芹菜腦的活性與鹽酸氯 丙嗪幾乎相型3 5 。6 】。 1 2 2 6 解熱、鎮(zhèn)咳、止吐作用 王靜珍等( 1 9 9 7 ) 3 7 1 研究發(fā)現(xiàn)紫蘇水提浸膏1 2 5 9 k g 、2 5 9 k g 及揮發(fā)油3 5 6 9 k g ( 均相當(dāng) 于生藥) 灌胃，能明顯降低傷寒副傷寒甲、乙三聯(lián)菌苗所致家兔體溫升高。在給藥后1 小時和2 小時，給藥組體溫與生理鹽水對照組比較有極顯著差異；而紫蘇水提浸膏2 5 9 k g 及揮發(fā)油 3 5 6 9 k g 給家鴿灌胃，均可極顯著地抑制洋地黃酊所致家鴿嘔吐。而紫蘇中的石竹烯( b 一丁 香烯) 對豚鼠離體氣管有松弛作用，對丙烯醛或枸橡酸引起的咳嗽亦有明顯的鎮(zhèn)咳作用【3 6 1 。 第1 犖文獻綜述 1 2 2 7 其他作用 張子義等( 1 9 9 7 ) 3 8 1 研究發(fā)現(xiàn)紫蘇葉水煎劑對c c l 。吸入引起的大鼠小腸粘膜絨毛損傷有明 顯的改善作用。模型組大鼠小腸粘膜絨毛直徑大小不等，排列不整齊，有絨毛脫失現(xiàn)象，小 腸腺變細而稀少。而給藥組小腸絨毛排列規(guī)則，直徑均勻，小腸腺數(shù)量增加且變大，隨著用 藥量的增加，這種改善作用更為明顯。這為紫蘇葉行氣和胃的功效提供了藥理學(xué)基礎(chǔ)。 賀玉琢( 1 9 9 8 ) 3 9 1 研究發(fā)現(xiàn)紫蘇葉水提液對分別因t n f q 、p d g f 刺激的。腎小球膜細胞增殖 顯示抑制作用，可能是其活性成分咖啡酸、迷迭香酸相互作用的結(jié)果。此外，薛穎等( 1 9 9 8 ) 【刪 采用e b 病毒早期抗原誘導(dǎo)抑制實驗的方法，對紫蘇葉的防癌抗癌活性進行檢測，發(fā)現(xiàn)其低濃 度下也表現(xiàn)出了較強的抑制活性，證明其具有一定的抗癌活性。 1 2 3 紫蘇莖葉的開發(fā)利用概況 紫蘇葉具特異清香，既可用于調(diào)味又具有藥用價值。其嫩葉可炒食、煮食、涼拌或制成 咸菜，鮮香可口，風(fēng)味獨特；可用作矯味劑，腌制臘肉、臘魚等；也作泡菜和泡菜的香料【4 。 紫蘇葉作為保健食品及t 業(yè)、醫(yī)藥原料用品，正越來越受到日本、加拿大等國家的重視。據(jù) 了解紫蘇葉在我國港澳臺地區(qū)及日本、韓國、歐美等國十分暢銷。尤其是日本人，喜歡用鮮 紫蘇葉卷生魚片蘸調(diào)料吃，年需要從我國進口量為2 0 億片。 1 2 3 1 紫蘇精油 提取紫蘇揮發(fā)油的傳統(tǒng)方法主要是水蒸汽蒸餾法。鄒耀洪等( 2 0 0 0 ) 1 4 】采用同時蒸餾萃取 法提取紫蘇葉揮發(fā)性成分，這種方法包含了水蒸汽蒸餾法所提取的全都揮發(fā)性成分，而且還 含有后者提取不到的沸點較高的倍半萜及其它揮發(fā)物質(zhì)。 曾虹燕等( 2 0 0 3 ) 【4 2 】首次探討了超臨界c o 。萃取紫蘇葉揮發(fā)油的工藝，確定其最佳萃取條件 為：萃取壓力2 0 m p a ，溫度4 5 ，c 0 2 流量3 0 k g h 和時間1 0 0 m i n ，萃取率為5 1 3 ，而水蒸氣蒸 餾萃取得率為0 4 1 5 ，顯然超臨界c 0 2 萃取的收率高，且萃取時間短。凌育趙( 2 0 0 5 ) 【l5 】采用超 臨界c 0 2 流萃取紫蘇揮發(fā)油，并與水蒸氣蒸餾法相比，發(fā)現(xiàn)其香氣、品質(zhì)和產(chǎn)率均優(yōu)于蒸餾法 所得，這是因為傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾提取法會引起某些成分的破壞和丟失，超臨界流體萃取具 有萃取效率高，時間短，在低溫、低氧條件下操作，對熱不穩(wěn)定和易氧化的物質(zhì)尤為適用。 紫蘇精油可廣泛用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。在紫蘇精油中紫蘇醛含量最高，其甜度是蔗糖 的2o o o 倍，作甜味劑常用于卷煙和食品工業(yè)【4 3 1 。此外，研究發(fā)現(xiàn)紫蘇精油的抑菌、防腐能力 明顯優(yōu)于尼泊金乙酯和苯甲酸，而且具有用量小、安全性高、不受p h 制約等優(yōu)點，并兼有防 腐和增加風(fēng)味的雙重效果。因此，紫蘇精油作為廣譜、高效、天然的食品、化妝品及藥品的 防腐劑，將是其大有可為的新用途【2 5 1 。 1 2 3 2 紫蘇色素 國際上有些國家和地區(qū)對紫蘇葉色素的提取作了許多研究，其色素的傳統(tǒng)提取方法主要 有稀醇提取法、有機溶劑萃取法和離子交換法。吳周和等( 1 9 9 6 ) 州采用稀醇提取法提取紫蘇 葉色素并確定了最佳提取工藝參數(shù)為：提取劑為1 h c 卜甲醇溶液，溫度5 0 ，時間3 h ，料液 比1 ：1 5 。劉大川等( 2 0 0 0 ) 【4 5 】通過正交試驗確定了從紫蘇葉中同時提取紫蘇色素和黃酮類化合 6 兩南大學(xué)碩十學(xué)位論文 物的最佳工藝條件為：6 0 乙醇一o 1 h c l ，6 0 ，固液比l ：1 6 ，浸提時間3 h ，浸提1 次。 紫蘇所含的紫蘇甙是一種天然紅色素，可用作天然著色劑。將紫蘇莖葉的酸性或中性提 取物通過離子交換樹脂柱，以稀堿或乙醇水溶液洗脫，調(diào)節(jié)洗脫液的p h 值，可得到黃色色素 和紅色花青素。它們均適用于食品、藥品和化妝品，已成為商業(yè)色素【12 1 。由于紫蘇自古以來 是藥食同源植物，近年來用紅色紫蘇葉提取色素作為食用色素的開發(fā)利用逐漸增多。 1 2 3 3 類胡蘿i 、素 成熟紫蘇葉含有豐富的類胡蘿卜素，特別是b 胡蘿卜素。類胡蘿卜素是單線態(tài)氧強有力 的猝滅劑和自由基的清除劑，同時也是動物所需的v a 的前體。人類攝入富含類胡蘿卜素的食 物可以減少罹患癌癥、心血管病、眼病等疾病的危險，以紫蘇葉為提取類胡蘿卜素的原料提 取類胡蘿卜素亦可開發(fā)用于保健食品行業(yè)【硐。用紫蘇葉提取的紫蘇胡蘿卜素是一種更高級的 紫蘇提取物，具有更廣闊的使用前景和更高的附加值。據(jù)悉2 0 0 1 年我國最早提取紫蘇葉類胡 蘿卜素并以b 環(huán)糊精為壁材制成了紫蘇胡蘿卜素微膠囊。 1 2 3 4 紫蘇鮮莖葉加工利用 紫蘇不僅可以改善食品風(fēng)味，而且具有一定的保健作用。日本用紫蘇葉處理蘋果脯，可 制成降血壓的保健風(fēng)味食品【4 4 1 。目前，我國由紫蘇葉開發(fā)出了很多特色產(chǎn)品，如：用紫蘇葉 制成的調(diào)味品m 、紫蘇啤洲4 引、懸浮型蘆薈紫蘇葉復(fù)合保健飲剃4 9 1 、楊梅紫蘇姜汁混合飲料 【5 0 】、紫蘇葉麥飯石功能飲料5 1 1 、紫蘇葉茶嗍、紫蘇枸杞酒吲等保健產(chǎn)品。 1 3 紫蘇籽的研究現(xiàn)狀 1 3 1 紫蘇籽化學(xué)成分的研究概況 1 3 1 1 紫蘇籽蛋白質(zhì)和氨基酸 紫蘇籽的蛋白質(zhì)含量為2 0 2 3 ，其脫脂后的紫蘇籽餅粕蛋白質(zhì)含量更高，可達2 8 3 3 。用氨基酸自動分析儀分析紫蘇籽蛋白質(zhì)的氨基酸組成，發(fā)現(xiàn)其總氨基酸的含量為 18 6 6 9 9 6 ，必須氨基酸含量為8 0 3 9 ，且氨基酸組成比較全面，種類達1 8 種，含有人體所必需 的全部8 種氨基酸，除含硫氨基酸( 蛋氨酸+ 胱氨酸) 偏低外，其它氨基酸組成與一般油料蛋白 的氨基酸組成相似【4 5 紛5 6 1 。 1 3 1 2 紫蘇油 紫蘇籽因產(chǎn)地不同含油率也不同，一般為3 0 5 1 ，其理化性質(zhì)為：皂化價1 8 9 1 9 7 、 酸價1 6 、碘價1 7 5 1 9 4 、不皂化物o 6 1 - 3 ( 5 7 1 。崔凱等( 1 9 9 8 ) 采用氣相色譜法對我 國各地所產(chǎn)紫蘇油中棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸5 種脂肪酸組成進行了分析( 如 表卜2 ) 。其中不飽和脂肪酸占主導(dǎo)地位，達9 0 以上，尤其含有豐富的a 一亞麻酸，可達5 6 1 6 4 8 ，遠遠高于其他植物油，是衡量紫蘇油油質(zhì)的重要指標(biāo)，其次是油酸和亞油酸，占3 0 左右。 7 西南大學(xué)碩卜學(xué)位論文 顯著的保健功能和藥用功效。q 一亞麻酸是( ) 一3 長鏈多不飽和脂肪酸的前體物質(zhì)，在人體內(nèi)可 以轉(zhuǎn)化生成對人體有重要生理作用的物質(zhì)二十碳五烯酸 e p