余順波，龍久鈴，陳長艷，朱秋勁*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院 油菜研究所，貴州 貴陽 550008；2.貴州大學 釀酒與食品工程學院，貴州 貴陽 550003)

0 引言

紫蘇[Perillafrutescens(L.)Britt.]具有特異香氣、性溫、味辛，是傳統(tǒng)藥食兩用油料作物。在中國、韓國、日本、印度等亞洲國家均有多年的種植歷史，不同的國家其名稱也不同[1]。作為一種傳統(tǒng)天然草藥，紫蘇葉可治療哮喘、感冒、胸悶、嘔吐、便秘和腹痛，并可促進胃功能發(fā)揮[2]。紫蘇果實可消痰、潤腸和平喘，莖梗常被用作止痛劑，有治療氣喘、中風及安胎功效。除藥用外，鮮嫩紫蘇莖葉還可涼拌食用或作羹湯，也可作為去腥、提味、增鮮的香料；籽可以榨油食用，被用于肉類保鮮和食品調(diào)味[3]。在炎熱夏季，紫蘇葉熬制的紫蘇粥不但口感清涼，而且解暑健胃，深受人們喜愛。紫蘇還可被加工成紫蘇飲料、果酒、茶、糕點等各類形式的食品，其中以紫蘇多肽和鮮牛乳為原料制成的紫蘇酸奶抗氧化效果可達一般酸奶的2倍之多，是具有抗氧化功能的特色紫蘇產(chǎn)品[4]。由于形態(tài)變異大，外形美觀，紫蘇也作為觀賞植物種植于園林中。因營養(yǎng)成分豐富和特有的生物活性，紫蘇在食品、醫(yī)藥、化妝品等方面引起廣泛的關(guān)注。為紫蘇的進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)，對紫蘇生理活性的研究進行綜述，并對該植物的未來研究進行展望。

1 紫蘇的生理活性

1.1 抗氧化活性

紫蘇葉營養(yǎng)成分含量豐富，其次生代謝產(chǎn)物有揮發(fā)油、花青素等，其中以黃酮、萜類、酚類物質(zhì)為主。紫蘇葉中花色苷對DPPH自由基、ABTS自由基及超氧陰離子自由基清除率分別達40.4%、52.7%和43.7%，抗氧化活性較好[5]。紫蘇的抗氧化活性由酚類物質(zhì)含量決定，二者存在強烈的正相關(guān)性[6-7]。韓國學者測定不同溶劑紫蘇葉提取的抗氧化物活性表明，乙酸乙酯提取物的抗氧化活性最高，對其進一步分離后亞組分3的DPPH自由基清除能力EC50值比丁基羥基甲苯(BHT)低2.4倍，還原能力比BHT低1.7倍；含量最高的酚酸是迷迭香酸，達314.3 mg/g，占總酚酸含量的80.88%[8]。祝一葉等[9]研究認為，紫蘇葉水提物(PFAE)可保護阿霉素(ADR)誘導的人腎小管上皮細胞 (HK-2)損傷，PFAE發(fā)揮抗氧化作用保護細胞可能是通過抑制絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路中p38 MAPK和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶 (ERK)的激活，并且通過線粒體途徑減少細胞凋亡來發(fā)揮作用。為驗證紫蘇在體內(nèi)抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化的能力，日本研究者給8名受試者食用紫蘇葉提取物，攝入后受試者LDL氧化滯后時間延長，表明紫蘇葉提取物可以抑制人體LDL的氧化，而LDL的氧化與動脈粥樣硬化癥有關(guān)，說明紫蘇葉提取物的攝入可以降低相關(guān)疾病的危害程度[10]。

紫蘇籽油中α-亞麻酸可通過降低Bcl-2相關(guān)X蛋白 (Bax) 與B淋巴細胞瘤-2基因 (Bcl-2)的比值，及下調(diào)聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶 (PARP) 的蛋白表達來調(diào)節(jié)細胞的凋亡途徑，能有效阻斷SH-SY5Y神經(jīng)細胞凋亡[11]。從成熟紫蘇籽中分離的木犀草素可防止活性氧(ROS)誘導的原代培養(yǎng)神經(jīng)元過氧化氫酶和谷胱甘肽活性的降低，具有選擇性的神經(jīng)保護功能，該功能可能通過平衡促氧化-抗氧化狀態(tài)完成[12]。ZHOU等[13]采用柱層析法從紫蘇籽粕中分離得到11種酚類物質(zhì)，其中迷迭香酸和迷迭香酸-3-O-葡萄糖苷含量最高，是主要的酚類抗氧化劑。KIM 等[14]首次在栽培型和野生型紫蘇籽中進行酪氨酸酶抑制、抗氧化和酚類物質(zhì)的研究，其中栽培型紫蘇籽具有最高的抗酪氨酸酶和抗氧化活性，分別為86%和87%。表明，紫蘇籽可作為抗酪氨酸酶和抗氧化劑的天然來源，紫蘇屬變種紫蘇有可能成為紫蘇新品種及藥用和功能性食品添加劑的潛在選擇。

紫蘇精油是從紫蘇葉、籽或莖梗中提取的油狀物。從紫蘇葉、花蕾、梗和籽提取的精油均具有良好的體外抗氧化能力，但不同部位提取得到的精油抗氧化能力有差異，紫蘇葉精油對DPPH自由基清除率最高，達69.15%，紫蘇籽精油對羥基自由基的清除活性最好，達79.11%[15]。TIAN等[16]對我國不同區(qū)域的紫蘇精油成分進行抗氧化評價發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地提取的精油具有不同程度的清除自由基能力，在10 mg/mL濃度下，平?jīng)?、衢州和婁底提取的紫蘇精油對DPPH自由基清除率分別為94.80%、94.26%和93.86%，與陽性對照BHT(93.50%)和VC(98.12%)接近；其次是保定(85.71%)和贛州(82.51%)的精油，遂寧和宜興的精油的清除活性最低，僅有37.3%和39.9%。表明，紫蘇精油的抗氧化活性與栽培地點有關(guān)，要保證油脂品質(zhì)的一致性，必須考慮環(huán)境因素對其化學成分和生物活性的影響。

蛋白質(zhì)在人體內(nèi)經(jīng)消化酶作用后大多以肽的形式被消化吸收。紫蘇籽粕蛋白中氨基酸種類豐富且齊全，將紫蘇蛋白水解成多肽將更利于機體吸收且能發(fā)揮其更多生物活性。采用堿性蛋白酶水解脫脂的紫蘇籽副產(chǎn)物提取的二肽具有較強自由基清除活性和氧自由基吸收能力，可抑制大鼠肝臟的脂質(zhì)過氧化，此外，還可保護肝癌HepG-2細胞免受過氧化氫(H2O2)誘導的氧化損傷且無細胞毒性[17]。KIM等[18]用胰蛋白酶水解紫蘇餅粕制備的抗氧化肽也具有良好的DPPH、ABTS自由基清除活性，研究進一步發(fā)現(xiàn)，抗氧化肽活性高主要是由于Leu、Ile、Pro、Ser等特異性氨基酸的存在。表明，紫蘇籽副產(chǎn)物蛋白水解成肽仍具有較好抗氧化能力，可作為天然抗氧化劑的來源或作為抗氧化劑添加于功能性食品中。

1.2 抗過敏與抗炎活性

目前，大量學者對紫蘇的抗過敏活性研究主要集中于紫蘇葉提取物，紫蘇葉中發(fā)揮抗過敏作用的主要成分是黃酮類物質(zhì)[19]及酚酸。紫蘇水提物可顯著抑制復合物48/80誘導的大鼠全身過敏反應和抗-二硝基苯酚IgE((anti-DNP-IgE)誘導的局部過敏反應，對復合物48/80誘導的大鼠過敏抑制效果呈劑量依賴性[20]。CHEN等[21]研究表明，紫蘇葉乙醇提取物比水提取物抑制過敏小鼠的Th2型炎癥反應和氣道炎癥反應效果更顯著，紫蘇提取物中的迷迭香酸可促進過敏小鼠體內(nèi)的細胞因子和抗過敏抗體的生成，具有治愈過敏性哮喘效果。富含迷迭香酸的紫蘇提取物在一定程度上可抑制多型核白細胞向鼻孔的滲透，對輕度季節(jié)性過敏性結(jié)膜炎患者(SAR)有干預作用[22]，可通過口服含有迷迭香酸的紫蘇提取物來治療SAR從而降低治療成本。

紫蘇葉提取物對脂多糖(LPS)刺激的RAW264.7細胞具有重要的抗炎活性[23]，主要通過抑制白細胞介素(IL)-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α (TNF-α) 及環(huán)氧化酶-2 (COX-2)等促炎因子的mRNA表達，抑制MAPKs的激活來發(fā)揮抗炎作用。紫蘇葉提取物對葡聚糖硫酸鈉(DDS)誘導的小鼠結(jié)腸炎具有改善作用[24]，表明紫蘇葉有預防炎癥性腸病的潛力，但其安全性和確切療效需進一步的臨床研究。紫蘇籽油中α-亞麻酸對Wistar白化大鼠反流性食管炎(RE)有很好的保護作用，還具有體外抗組胺和抗膽堿活性[25]?，F(xiàn)代醫(yī)學致癌性藥物中使用的大多數(shù)是抗炎藥，具有抗RE活性的藥物則有重要的治療意義。α-亞麻酸與酪蛋白或者大豆蛋白聯(lián)合使用也可抑制炎癥反應，且與大豆蛋白聯(lián)用比酪蛋白的效果更好[26]。

1.3 抗菌與抗腫瘤活性

紫蘇提取物具有抗菌活性，用不同溶劑處理紫蘇葉其抗菌效果也不同。GHIMIRE等[27]研究表明，紫蘇葉乙酸乙酯和正己烷提取物均有較高的抗菌效果，其中金黃色葡萄球菌最敏感。魏雯等[28]采用水浸、水煎和醇提方法處理紫蘇籽和紫蘇葉，3種方法獲得的提取物均可起到一定的抑菌作用，其中水浸液效果最佳，對枯草芽孢桿菌影響最顯著。紫蘇籽油皂化提取液也有很好的抑菌作用，比大豆油提取液效果更好[29]。另有研究發(fā)現(xiàn)，紫蘇水提液對抑制細菌的生長效果強于真菌，而紫蘇精油抑制真菌的效果強于細菌[30-31]。從紫蘇籽乙酸乙酯提取物中分離出的木犀草素能抑制口腔致齲菌的生長[32]，可將紫蘇籽作為治療齲齒及牙周疾病等抗菌藥物的來源。紫蘇葉精油的抗菌活性也很強。通過影響麥角固醇的合成、抑制線粒體三磷酸腺苷(ATP)酶活性及破壞膜完整性，紫蘇精油可抑制稻谷中灰綠曲霉菌體的生長[33]。CATTO等[34]從2個品種的紫蘇葉中提取出精油，研究其在非致死劑量下對植物病原模型真菌炭疽桿菌、二分體鐮刀菌和氧化鐮刀菌生物膜形成的影響發(fā)現(xiàn)，2種精油可降低分生孢子附著力、抑制分生孢子萌發(fā)率以及影響生物膜結(jié)構(gòu)發(fā)育，具有較好的抗菌性能。經(jīng)紫蘇精油(PEO)處理的糞腸球菌細胞形態(tài)畸形，細胞膜電位發(fā)生明顯變化，胞內(nèi)ATP滲漏，在人工污染的雞肉樣品中，PEO通過抑制糞腸球菌的生長，減少揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)的積累，具有顯著的抗菌作用[35]，表明PEO可以作為一種潛在的天然食品防腐劑。

紫蘇的抗腫瘤研究大多集中在紫蘇提取物及從紫蘇中分離得到的化合物。LIN等[36]研究表明，紫蘇葉提取物對人肝癌HepG2細胞具有抑制增殖作用，研究首次報道紫蘇提取物通過誘導細胞凋亡相關(guān)基因的表達從而誘導癌細胞死亡，但該研究未在除HepG2細胞外的其他癌細胞系進行實驗，具有一定的局限性。王曉輝[37]具體考察了紫蘇油中α-亞麻酸對人白血病U937細胞的作用效果，結(jié)果表明，α-亞麻酸可通過線粒體途徑誘導細胞凋亡，從而抑制 U937細胞的增殖。紫蘇異酮是紫蘇揮發(fā)油中的一種活性成分，CHO等[38]研究首次報道紫蘇異酮可誘導人結(jié)腸癌DLD1細胞凋亡，提示紫蘇異酮可作為結(jié)腸癌的化療藥物。后來有學者將其在肝癌細胞和肺癌細胞中進行研究，進一步證明了紫蘇異酮的放療增敏作用[39-40]。HE等[41]從脫脂的紫蘇籽蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中分離鑒定出1種新型的紫蘇籽寡肽(PSO)，PSO對5種癌細胞(神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞系U251、肺癌細胞系A(chǔ)549、結(jié)腸直腸癌細胞系HCT116、胃癌細胞系MGC-803和 HepG2)增殖均有抑制作用，由透明質(zhì)酸共軛殼聚糖進一步修飾PSO，其抗癌效果增強。有效利用紫蘇籽蛋白，提高紫蘇的綜合利用率，可將PSO作為抗癌藥物進一步研究。

1.4 抗抑郁與抗衰老藥用功效

YI等[42]首次分析了腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)在慢性不可預見性輕度刺激(CUMS)誘導的抑郁小鼠模型的表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BDNF基因和蛋白的表達依賴于紫蘇精油的使用和應激持續(xù)時間的長短。其他研究也進一步證實了紫蘇精油對CUMS誘導的抑郁癥小鼠的抗抑郁功效[43]。紫蘇醛是紫蘇精油的主要成分之一，ITO等[44]研究了紫蘇醛對CMS誘導SLC抑郁小鼠的作用效果，首次報道了紫蘇醛的抗抑郁作用。通過降低小鼠血清中TNF-a和IL-6水平，逆轉(zhuǎn)小鼠體內(nèi)5-羥色胺(5-HT)和去甲腎上腺素(NE) 濃度變化，紫蘇醛對LPS 刺激的抑郁小鼠也具有顯著的抗抑郁效果[45]。LEE等[46]研究了紫蘇籽油對成年雄性大鼠進行強迫游泳測試(FST)的抗抑郁作用，含有紫蘇籽油的日糧飲食調(diào)節(jié)了腦內(nèi)脂肪酸譜和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達，表現(xiàn)出抗抑郁活性。

對衰老大鼠給予紫蘇油灌胃處理，大鼠機體超氧化物歧化酶 (SOD)活力提高，丙二醛 (MDA)含量降低[47]，表明紫蘇油在一定程度上可預防和延緩大鼠衰老。韓國學者研究了紫蘇葉提取物(PLE)對紫外照射的人皮膚成纖維細胞和無毛小鼠皮膚細胞外基質(zhì)損傷的影響，結(jié)果顯示，PLE可顯著抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)和MMP-3表達[48]，促進產(chǎn)生I型膠原蛋白，保護紫外線誘導的真皮基質(zhì)損傷，可將紫蘇葉作為預防皮膚衰老的潛在藥物。

1.5 降血脂、降血糖藥用功效

以紫蘇油為原料制備的軟膠囊，經(jīng)口連續(xù)灌胃高脂血癥大鼠30 d，可顯著降低大鼠血清總膽固醇(TC)和三酰甘油(TG)，而高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平無顯著變化，表明紫蘇油有降血脂功效[49]。除大鼠外，對于高脂血癥家兔，紫蘇葉水提物也可調(diào)節(jié)家兔血清中的血脂水平及脂質(zhì)代謝，并抑制脂質(zhì)過氧化[50]。ZHANG等[51]研究表明，過量的紫蘇油攝入降低大鼠血脂效果顯著，同時增強肝脂肪酸氧化，抑制肝脂肪酸合成，但可導致大鼠胰島素抵抗。紫蘇油在動物體內(nèi)的確切機制需要進一步研究，并在人體內(nèi)進行驗證，以確定紫蘇油的最有效劑量。

紫蘇葉提取物可降低麥芽糖酶和蔗糖酶在Caco-2細胞上的酶活力，從而抑制葡萄糖在Caco-2細胞的轉(zhuǎn)運過程，但抑制效果一般[52]。WANG等[53]成功建立糖尿病KKAy小鼠模型，研究紫蘇油補充劑對糖尿病小鼠的糖脂代謝及調(diào)節(jié)腸道菌群的作用效果，結(jié)果表明，飲食中添加紫蘇油可以改善糖尿病小鼠的高甘油三酯血癥和腸道生態(tài)失調(diào)，但該研究缺乏陽性對照和陰性對照，很難準確地鑒別紫蘇油對減輕糖尿病病情的作用。何煜峰[54]的臨床研究表明，蘇子油軟膠囊對治療2型糖尿病有效果，且無毒副作用，值得在臨床治療上推廣應用。

1.6 其他

紫蘇除具以上生物活性與藥用功效外，還具有抗肥胖[55-56]、抗動脈粥樣硬化[57]、免疫調(diào)節(jié)作用[58]，紫蘇油具有體外神經(jīng)保護活性[59]、抗血栓[60]、鎮(zhèn)靜作用[61]、提高學習記憶能力[47, 61]及防止血壓升高[62]等藥用功效。此外，紫蘇籽油通過產(chǎn)生新的海馬神經(jīng)膜結(jié)構(gòu)以及誘導特異性蛋白表達可改善大鼠的認知功能[63]。KAMALASHIRAN等[64]研究表明，將紫蘇籽油用于輕度至中度阿爾茨海默病(AD)的臨床治療可行且安全。紫蘇生理活性的評估方法及活性成分的來源部位詳見表1。

表1 紫蘇生理活性的評估方法及活性成分的來源部位

2 國內(nèi)外紫蘇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

紫蘇原產(chǎn)亞洲東部，現(xiàn)主要分布于東南亞各國及喜馬拉雅山脈地區(qū)，我國的東北、西北、東南、西南均有資源分布。紫蘇在我國栽培歷史悠久，食用歷史可以追溯到漢代，在《本草綱目》及《齊民要術(shù)》中均有記載。我國已經(jīng)開發(fā)出10余種含有紫蘇成分的藥劑，其中蘇子降氣丸以炒紫蘇子為主藥直接配制而成。紫蘇的特有物質(zhì)紫蘇醇，對紫外線照射引起的系列皮膚問題有一定修復作用，還能抑制皮膚癌。此外，我國研究者開發(fā)的替莫唑胺-紫蘇醇，是一種可治療鼻咽癌的新興化合物[65]。已有公司開發(fā)出紫蘇茶，兼具茶葉和紫蘇葉的營養(yǎng)功效，具有解毒，防治感冒功能。韓國學者將紫蘇葉提取物制成牙膏，具有口腔除臭效果。目前日本、韓國等國家將紫蘇及其分離物添加到水乳、防曬、精華、修復乳等日用護膚品中，促使護膚品行業(yè)多樣化發(fā)展，具有一定的經(jīng)濟價值。

3 結(jié)語與展望

紫蘇提取物、紫蘇油、紫蘇精油以及紫蘇多肽等均具有廣泛的生理活性，包括抗氧化、抗過敏、抗炎、抗腫瘤、抑菌、抗抑郁、抗衰老、抗肥胖、降血脂和降血糖等。紫蘇也被用作可食用的芳香植物來調(diào)味食品，其葉片和種子在食品工業(yè)中都有作為功能性膳食補充劑的潛在用途。紫蘇籽副產(chǎn)物蛋白可以作為天然抗氧化劑的來源或作為抗氧化劑添加于功能性食品中。紫蘇油可作為一種新型的防腐劑，合理應用于食品系統(tǒng)中。近年來，隨著多肽分離提取技術(shù)的不斷提升，紫蘇多肽的研究與應用也因此得到進一步深入。已有研究證明，紫蘇多肽具有抗氧化、抗癌及抗過敏作用，紫蘇多肽的功能活性未來將成為國內(nèi)外研究的新熱點。作為新藥開發(fā)，紫蘇的抗炎、抗抑郁、抗腫瘤等藥理活性具有重大的潛力與價值。紫蘇中含有豐富的天然化合物，研究紫蘇中次生代謝產(chǎn)物對開發(fā)其相關(guān)保健品和功能性食品具有潛在的有益作用。由于紫蘇具有廣泛的生理活性，其開發(fā)前景相當廣闊。