紫苏精油的研究新趋势
紫苏精油的研究新趋势
薛山
（西南大学食品科学学院，重庆４００７１５）
摘要：紫苏是一种具有很高利用价值的食药两用植物。紫苏精油多是从紫苏的叶子和籽中提取的一种挥发性活性物质，具有多种生物学功能，如抗氧化、保护血管、抗菌消炎、保护肝脏和抗癌，以及改善抑郁及镇静等。随着科研的不断深入，紫苏精油的提取方法得到了优化和改进，除了沿用传统的水蒸气蒸馏法和有机溶剂萃取法，和更为优化的同时蒸馏萃取、超声波辅助有机溶剂萃取、液一液萃取、以及超临界ＣＯ：萃取，很多新型且高效的方法也得到了应用。紫苏精油现已成为国内外科研领域的研究热点，无论是食品的增香，防腐，抗菌，增色；还是特效药物的研发和ｌ临床治疗的推广；以及化妆品、清漆等工业原料的供应，其均带来了可观的经济效益，具有重大的科研价值。本文着重介绍了紫苏精油的组成成分、提取方法、生物学功效及其在食品、医疗、化工等领域中的应用状况，同时也对其的发展趋势进行了展望，以期为紫苏精油的开发应用提供一定的理论基础和创新依据。
关键词：紫苏精油；提取方法；生物学功效；趋势
中图分类号：ＴＳ２０２．１文献标识码：Ａ文章编号：１００６—２５１３（２０１１）０１－０１９９一０６
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收稿日期：２０１０—０７—１６
基金项目：云南省省院省校合作项目（２００７ＡＤ０１４）。
作奢简介：薛山（１９８８一），女．西南大学食晶科学学院硕士研究生在读．研究方向为食晶科学。
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１概述
紫苏［Ｐｅｒｉｌｌａｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ（“彻．）Ｂｒｉｔｔ］，亦称茬或棒茬，又名赤苏，黑苏、Ｉ望】凹苏、皱紫苏等，系唇形科紫苏属一年生草本植物，是一种极具经济价值的“药食同源”用资源。紫苏生长适应性强，在亚洲东南部国家分布广泛，如今韩国、美国、加拿大等国对紫苏属植物进行了大量的商业性栽种，其在我国种植应用已有近２０００年的历史，是传统的药食植物。从中医角度讲，紫苏性味辛温，其叶、梗、果均可人药抑或食用，生食止渴润肺，熟食补中益气、祛痰止咳，不仅具有丰富的营养成分，还具有发表、散寒、理气、和营等多种功效。紫苏精油足采用特定的提取方法，从紫苏全草中获得的一种挥发性芳香物质，主要来源是皱紫苏、尖紫苏等的叶子，在紫苏籽中也含有一定含量，彳日不易被提取。紫苏精油性温、无毒，具有抗氧化，抗炎症、抗过敏、抗菌、抑肿瘤、降血脂、降ｍ压、止咳平喘、促进学习记忆能力、保护肝脏及促进胃肠蠕动等多种牛物学功效。其近年来，科研领域对紫苏精油的研发和应用方兴未艾，无论是食品工业，如食品的增香、防腐、抗菌、增色；还是医药领域，如特效药物的研发和临床治疗的推广；以及化工生产，如化妆品、清漆等工业原料的供应方面，紫苏精油均带来了可观的经济效益，具有重大的科研价值。
２紫苏精油的成分
日本学者根据挥发油化学成分将紫苏属植物分为ＰＡ、ＰＫ、ＥＫ、ＰＬ、ＰＰ、Ｃ６种类型，其主要成分分别为紫苏醛、紫苏酮、香薰酮、紫苏烯、类苯丙醇、反柠檬醛…。ＭｏｒｉｎａｋａＹｏｉｃｈｉＬ２ｏ等对３６个紫苏鲜叶样品进行研究，共产生１２０个峰，平均为４５个峰，分离攀定出２９个成分，其主要成分是紫苏醛、莳萝芹菜脑、香薷酮、紫苏酮。据报道，在ＧＣ—ＭＳ测定的八十多种化合物中，化学成分主要有柠檬烯、芳樟醇、薄衙醇、紫苏酮、紫苏醛、丁香酚等醛、醇、烯、酯类有机化合物其中含量最大的是紫苏醛。此外，还发现了含Ｎ、Ｐ、Ｓ、卤素等元素物质一Ｊ。由于产
地、品种、收获季节、提取方法以及储运方式等因素的不同，导致紫苏叶精油组分及含量的分析有所差异。
３紫苏精油的提取方法
随着科研的不断进步，紫苏精油的提取方法得到了优化和改进。较为常见的有：传统的有水蒸气蒸馏（ＳＤ）、有机溶剂萃取（ｓＥ），也有更为优化的同时蒸馏萃取（ＳＤＥ）、超声波辅助溶剂萃取（ＵＡＳＥ）、液一液萃取（ＬＬＥ）、超临界ＣＯ：萃取（ＳＦＥ—ＣＯ：）以及新型的提取方法，如微波辐射涛导法，响应面法优化法，无溶剂微波萃取法，以及生物酶解技术法等。本文将介绍以下６种方法。
３．１ＳＤ
ＳＤ是植物天然香料如精油等分离和提取的最常用的方法，它不仅可以从植物叶茎中提取香精油以及从中药中提取挥发油和天然药物，还可以从大量的有机物分离出少量的易挥发的杂质组分，其能够降低蒸馏温度，产量大、成本低、设备简单、操作方便。紫苏中的挥发油的提取也多用ＳＤ，如果精油在水中的溶解度稍大时，可采用盐析法，促使精油自水中析出；或者用低沸点有机溶剂萃取馏出液，即提得精油ＨＪ。
３．２ＳＥ
有机溶剂萃取法就是常说的萃取。一般萃取实验中，萃取后的有机相（含所需化合物）还要用水或饱和食盐水洗，进一步纯化有机相。所得产物为浸膏、香树酯、油树酯、净油和酊剂等。该技术叮以使用纯有机溶剂，也可以使用有机溶剂的混合物。前者常用溶剂有石油醚、乙醇、甲醇、二氯乙烷等一Ｊ，其中石油醚对紫苏挥发油的提取效果优于乙醚一ｊ。对于后者，国内外已有成功的例子。有机溶剂萃取的主要缺点是有机溶剂残留高、毒件大、萃取时间长、效率低，不能自动操作。故此方法并不经常使用。
３．３ＵＡＳＥ
超声波是一种频率在２０ｋＨｚ以上的声波。超声波对媒质主要产生独特的机械振动作用和空化作用。超声辅助有机溶剂萃取提高了浸提效率，缩短了生产周期，并且所提有效成分的含量也会
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得到提高，但是有机溶剂的残留高、毒性大，并且由于植物细胞的破碎作用，使得杂质混人更多，尤其是色素以及多糖类物质，杂质物质的去除不ｆＨ增加了提取操作的繁琐性，也导致精油有所损耗，且由于选用亲脂性强的石油醚作为筚取剂，提取的成分大多为脂溶性的，以上因素均使得提取率较为粗略。因Ｉ而，该萃取工艺虽有用到，但是并不多见。
３．４ＳＤＥ
ＳＤＥ突出特点是将样品的水蒸汽蒸馏和馏分的溶剂萃取两个步骤合二为一【７Ｊ。它町以把１０‘９浓度级的挥发性有机物浓缩数千倍，对微琏成分提取效率很高，而且在１０。６级浓度范围内对大多数有机化合物有一定最的提取率，特别适用于精油制备∽Ｊ。ＳＤＥ同同相微萃取、顶李进样等相比，具有良好的雨复性和较高的萃取量，而且操作简便、定性定最效果好，是一种行之有效的前处理方法。目前，ＳＤＥ已广泛用于萃取杜鹃、花椒、洋葱、大蒜、茶叶等植物挥发性组分的提取。
３．５ＬＬＥ
ＬＬＥ是根据分配定律，用与液体样品（如水）不混溶的溶剂与样品液体接触、分配、平衡，使溶于样品液体相的化合物转入提取溶剂相的过程。提取效率的高低取决于化合物与提取溶剂的亲和性（分配系数或Ｐ值）、二相的体积比和提取次数三个因素。提取时一般多选用非极性或弱极性溶剂。Ｗｏｎ等∽１采用ＬＬＥ、ＳＤ、ＳＥ等方法，通过ＧＣ—ＭＳ、ＧＣ—Ｏ分析了韩同紫苏叶的香气成分，研究发现紫苏酮、脱氧紫苏酮、异脱氧紫苏酮为韩国紫苏叶中特有的芳香成分。３．６ＳＦＥ—Ｃ０２
ＳＦＥ技术是近年来发展起来的一项新刑分离技术【１０１，具有高密度、低黏度的特性。目的研究较多的是超临界Ｃ０２（Ｔ０３１．０６℃、Ｐｃ７．３９ＭＰａ）萃取技术，其具有无毒、不易燃、价格低廉、最大程度保持原材料有效成分等优点。曾虹燕等…Ｊ首次探讨了超Ｉｌ台ｉ界ＣＯ：萃取的压力、温度、流量、时间等条件对萃取紫苏叶挥发油的影响，其结果为压力２０ＭＰａ，温度４５％，ＣＯ：流最为３０ｋｇ／ｈ，时间为１００ｍｉｎ时，挥发油萃取率为５．３ｌ％。刘晓丽等¨２１采Ｊ｝ｊ超ｌ临界ＣＯ：萃取余ｌｆ．子精油，选择萃取压力、温度、时问和甲醇添加量为闪索进行正交实验，优选出超临界ＣＯ：萃取的最佳Ｔ艺条件。
近些年来，应用超临界ＣＯ：萃取分离药用植物中活性成分的研究取得了一定的进展，如萜类及精油、芳香有机酸、类脂类等挥发物质的分离提取以及抗氧化剂的获取。目前，该技术在食品工业、精细化工、医药工业、环境保护与环境工程等方面得到了广泛应用，有的已达到了工业化水平。
４紫苏精油生物学功效
紫苏精油性温、无毒，能够发挥通血脉、填精髓、止渴润肺、补中益气、散寒解表、理气宽中、祛痰止咳等功效，其具有多种医疗保健作用。比如，紫苏叶精油常用于风寒感冒，咳嗽呕恶，妊娠呕吐，鱼蟹中毒等疾患。
４．１抗氧化
姚秀玲等¨引研究了紫苏提取物体外给药对温育时小鼠肝匀浆脂质过氧化物（ＬＰＯ）生成的抑制作用，结果显示紫苏提取物的抗氧化性明显优于ＶＣ。紫苏叶精油不仅具有清除羟基自由基?ＯＨ的作用，而且比目前公认的人体内的抗氧化性物质抗坏血酸的抑制率还高。在紫苏籽皮提取物的紫苏籽油中添加硫代二丙酸二月桂酯（ＤＬＴＰ）可明硅降低紫苏籽油的氧化速率，诱导期比单独用ＤＬＴＰ时要长，说明紫苏籽皮提取物与ＤＬＴＰ之间存在显著的协同作用¨４】。吕晓玲等［１副研究ｒ紫苏提取物（ＰＥ）迷迭香酸（ＲＡ）清除超氧阴离子自由基和羟自由基的作用，并与抗坏ｍ酸的抗氧化性进行了比较。结果显示迷迭香酸和抗坏血酸清除羟自由基的能力随浓度的增大而增大，且迷迭香酸在５９／Ｌ时对羟自由基的清除能力达到９０％以上，而抗坏血酸需要１０Ｌ时才能达到问一效果；在清除超氧阴离子能力实验中，抗坏血酸随浓度变化快，在０．６９／Ｌ时就达到９０％以ｊ二。而迷迭香酸的变化趋势不如抗坏血酸明硅。其１Ｃ５０为９９／Ｌ。
４．２保护血管
Ｓ．Ｔａｋａｇｉ等【１副研究了紫苏中挥发物质紫苏醛对离体大鼠扩张主动脉血锊的作用，其作用机理
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酯、高胆同醇、血小板凝集、以及肿瘤癌症等疾病的治疗。其作为生物学活性成分添加于药物中，一定程度上改善了医药品质，明硅提高了治疗效果。紫苏精油可作为中西药物的功效成分，将进一步在日后的临床试验中广泛应用和推广。此外，它还具有抗衰老、保护视力、增强智力和记忆力、改善睡眠等保健功效，是已经获得美国ＦＤＡ认可的公众安全食品原料。值得一提的是，精油中迷迭香酸是一种酚酸类化合物，具抗凝血、抗菌消炎、抗病毒等活性，是一种多功能的医药中间体。
５．１．３作为工业原料的应用
紫苏精油的大力开发和应用推动了精细化工等领域的进步和创新。精油中的很多组分都具有美容养颜的功效，比如作为良好化妆产品添加剂的迷迭香酸，它能抑制皮肤中透明质酸酶的活性，且具有很强的紫外线吸收能力。紫苏籽是重要的工业原料，紫苏籽精油是优良的干性油，挥发性强，易干燥，其油膜坚韧而有弹性，遇热不易熔化。紫苏精油不仅可以用于化妆品、保养品、香熏、香水等日常高档奢侈晶，还可用于涂漆、染料、人造革、大型机器的润滑油以及新型燃油等重工业领域。
５．１．４作为饲料的应用
据报道，在上市的前一个月，用紫苏（包括紫苏籽作为辅料）的高档饲料喂养生猪，其猪肉仅一亚麻酸的含最将会增加１．９％～３．７％。如果用紫苏喂养野香猪，其猪肉特点可概括为“一低三高”，即低胆固醇、高谷氨酸、高硒元素、高仅一亚麻酸。
５．２研究缺口
紫苏精油的应用和推广有着巨大的潜在价值。但是目前仍存在一定的缺口。第一，由于天然生长的紫苏成熟收获期ｆＨ】落粒严重，使得紫苏的开发规模受到很大限制；第二，由于紫苏精油提取工艺限制，其难以满足市场需求，致使价钱较为昂贵；第三，科研领域虽对紫苏精油的化学成分及含最进行了深人而细致的研究，但由于品种及分布等客观因素的不间、提取、分析方法选择的差异，导致实验测定的精油成分及含景不尽相同，从而导致在对紫苏精油的生物活性如抗氧化性，抗过敏性，抗菌性等进一步研究探索中也有着不同的实验结论；第四，紫苏中高极性化学成分的研究较少，精油的药理作用研究大多数集中在降血脂、促进记忆、止咳、平喘等药理作用上，而有关于紫苏精油特有的“化痰”功效的基础研究未见报道；第五，紫苏精油的应用推广还不成熟，需要不断的创新实践，以寻求企业与消费者的双赢。
５．３前景展望
紫苏精油在物理、化学、生物等方面具有自身独特的利用价值，如何选育、改良并推广优良紫苏品种，降低落粒现象，从而提高紫苏籽的产量；如何选择精油提取的最佳方法，提高企业的生产能力、生产效率及产品品质；如何全面分析精油中药理活性成分、含撬及其作用机理，为临床合理用药提供物质基础供和科学依据；如何拓宽思路、把握市场动向、研发新产品，提高精油附加值，是紫苏精油应用推广重要技术和关键环节。此外，紫苏易于种植，生物学产量高，其ＧＡＰ基地的建立，有利于紫苏更进一步的开发利用，为发展我国现代中药农业，建立药材的中药指纹图谱，进行谱效研究提供了理论依据。
相信，随着科研的不断进步，紫苏精油的开发与利用将日益成熟，为社会牟利，为人类造福。
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紫苏精油的研究新趋势
作者：薛山， XUE Shan
作者单位：西南大学食品科学学院,重庆,400715
刊名：
中国食品添加剂
英文刊名：CHINA FOOD ADDITIVES
年，卷(期)：2011(1)
被引用次数：1次
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引证文献(1条)
1.张俊红.何艳青中药精油的应用概况[期刊论文]-中国实用医药 2011(20)
引用本文格式：薛山.XUE Shan紫苏精油的研究新趋势[期刊论文]-中国食品添加剂 2011(1)