紫苏籽活性成分的抗炎作用及其在畜牧生产中的应用研究进展

发布时间：2022-02-16

　　摘 要：紫苏籽是一味药食两用的传统中药材，具有解热镇痛，抑菌消炎等功效。紫苏籽富含α-亚麻酸，而α-亚麻酸有助于维持免疫细胞正常的结构与功能，并能抑制炎症因子的产生;紫苏醛既能抑制促炎因子基因的表达，又可提升动物自身的免疫能力;黄酮及酚酸类等活性物质能减少炎症细胞浸润和水肿形成，诱导病变细胞凋亡，还具有抗氧化等作用。文章主要介绍了紫苏籽中α-亚麻酸、紫苏醛、异紫苏酮、木犀草素和迷迭香酸等主要抗炎活性成分及抗炎作用，综述了紫苏籽在畜牧生产中的研究进展，介绍了紫苏籽在动物肠道菌群、生产性能、免疫功能、肉品质等方面的调节作用。此外，还探讨了不同品种紫苏籽间成分含量差异大、部分品种的毒副作用强等问题，旨在为紫苏籽资源的开发利用提供理论参考。

　　关键词：紫苏籽;紫苏醛;畜牧生产;抗炎作用

　　紫 苏 为 唇 形 科 一 年 生 草 本 植 物，全 株 药 食 兼用[1]。紫苏籽是指紫苏干燥成熟的种子，一 般 呈 灰棕色或灰褐色的类球型，表面有花纹，压碎有香味，平均每666.7m2 产籽约40～50kg，有消炎镇痛、降血糖、降血脂、抗衰老、抗氧化等功效[2-3]。目前国内外研究人员在紫苏籽活性成分的提取与分析及其抗炎作用及应用等方面进行了大量研究发现，紫苏籽中挥发油、黄 酮、酚酸等化合物具有抗炎活性[4-5]。本文主要对目前紫苏籽中主要活性成分的抗炎作用及其在畜牧生产中研究进展进行综述，旨在为紫苏籽作为新饲料资源的开发提供理论基础。

　　1 紫苏籽主要活性成分

　　紫苏籽是中国传统的中药材，近年来以其显著的抗炎活性受到广泛关注。目前，对紫苏籽活性成分的研究多聚焦在油脂、蛋白质、黄酮类和酚酸类等化合物。

　　1.1 油脂

　　研究显示，紫苏籽油是α-亚麻酸含量最高的植物油，紫苏籽 中 含 油 量 为30%～45%，其 中 不 饱 和脂肪酸含量达90%以上，α-亚麻酸含量一般不低于60%[6-7]。目前，紫苏籽油脂的提取方法主要有压榨法、水酶法、超临界 CO2 萃取法，其中超声波辅助超临界 CO2 萃取法中紫苏籽油脂得率高达48%。赵晓玲[8]比较了5个品种紫苏籽的营养成分发现，不同品种紫苏籽中油酸(24.38%～24.96%)、亚麻酸(57.02% ～58.35%)含 量 差 异 不 显 著，而 棕 榈 酸(6.56%～7.10%)、硬脂 酸(0.04%～0.94%)含 量差异极显著。李会珍等[9]研究也表明，不同 品 种 紫苏中粗脂肪、粗蛋白质和纤维素等物质含量差异较大。为保证产品质量的稳定性，在加工时应注意原料品种的选择。许万乐等[6]比较10种不同 品 种 紫苏 籽 发 现，ZB-2 型紫苏籽的亚麻酸含量最高(69.35%)，是高亚麻酸品种选育的良好材 料，可 作为特种植物推广种植。

　　挥发油是紫苏籽特殊香气的来源，也是紫苏籽油的主要成分，魏长玲等[10]采用水蒸气蒸馏法提取挥发油的得率在0.2%～1.5%之间，并通过气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)对国内43份紫苏样品进行组分分析发现紫苏酮(0.93%～96.55%)、紫苏醛(0.10%～61.24%)、紫 苏 烯(52.15%)等 31 种 成分，应用 HemI软 件 进 行 聚 类，可 将 紫 苏 分 为 PA、PK、PP、PL 和 EK 型。其 中 PK 型紫苏酮含量最高，而紫苏酮具有一定的毒性且易引起动物肺部疾病，故此类紫苏籽不宜添加到动物饲料。

　　1.2 蛋白质

　　紫苏籽蛋白质含量为20%～30%，其加工后的副产品紫苏饼粕在脱脂后蛋白质含量可高达28%～45%[11]，实用性较强的碱提酸沉法可使紫苏蛋白提取率达 到 23.46%。李 会 珍 等[9]使 用 考 马 斯 亮 蓝G-250法分析测定紫苏籽中蛋白质平均含量为23.35%。贾青慧等[12]采用氨基酸评分(AAS)对紫苏蛋白质进行营养价值评价发现，紫苏籽氨基酸种类齐全，8种必需氨基酸含量(39.33mg/g)和总氨基酸含量(158.02mg/g)与 鸡 蛋(37.6、106.7mg/g)相当，高于 牛 奶(11.52、28.68mg/g)，蛋 白 质 含 量 与核桃、花生相当，高于鸡蛋和牛乳，低于大豆。由于紫苏籽气味芳香，蛋白质含量高且营养价值突出，能够诱使动物采食并提供优质蛋白，因此作为蛋白饲料资源的开发潜力巨大。

　　1.3 黄酮类与酚酸类

　　紫苏籽含有丰富的黄酮和花色苷类化合物，这也是紫苏籽具有抗炎、抗氧化、抑制慢性疾病发生的主要原因之一。紫苏不同部位的黄酮含量依次为：叶>根 > 果 实 > 花 > 茎，紫苏籽中黄酮含量约为12.18mg/g[13]，一 般 采 用 微 波 法 提 取。Ishikura[14]、Nakajima等[15]从紫苏全株中分离出了16种黄酮类化合物，包括5种花色苷、2种黄酮和9种 黄 酮 苷，紫苏籽中2种主要黄酮类化合物为木犀草素和芹黄素。

　　植物药理相关研究表明，酚酸能清除自由基，具有较高的抗氧化能力。Lee等[16]研究表明，紫苏籽中含有丰富的酚酸，主要为迷迭香酸(10.184mg/kg)、迷迭香酸甲 酯、迷 迭 香 酸 乙 酯 和3，3’-乙 氧 基 迷 迭香酸[17-18]。

　　2 紫苏籽主要活性成分的抗炎作用

　　紫苏籽因其显著的抗炎抗过敏活性备受关注，目前已明确 的 紫 苏 籽 主 要 抗 炎 活 性 成 分 有 α-亚 麻酸、紫苏醛、异紫苏酮、木犀草素和迷迭香酸等[19]。

　　2.1 α-亚麻酸

　　活化 的 过 氧 化 物 酶 体 增 殖 物 激 活 受 体 γ (PPARγ)可介导抑制单核细胞炎症因子，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、IL-2和IL-6的生成，产生抗炎症作用。而研究表明，α-亚麻酸能够上调 PPARγ表达来抑制促炎 细 胞 因 子 的 转 录[20]。n-3多不饱 和 脂 肪 酸(n-3PUFA)作 为 免 疫 细 胞 膜结构物质，参与维持免疫细胞正常膜结构和膜表面酶及受体功能，促进淋巴因子和抗体分泌，饲料中添加高 浓 度 的 紫 苏 籽 提 取 物 能 降 低 n-6PUFA 的 比例，从而减 轻 n-6PUFA 对机体的免疫抑制作用。Wang等[21]研究发现，日粮中n-6/n-3PUFA 和n-3PUFA 组成显著影响鸡胸腺、脾 脏 和 法 氏 囊 的 生长，宋 代 军 等[22]试 验 证 实 了 提 高 日 粮 中 PUFA 含量能够显著促进雏鸡4周龄前免疫器官的生长。综上，紫苏籽中丰富的α-亚麻酸可促进免疫器官的发育，进而增强动物机体抗病抗炎能力。

　　2.2 紫苏醛

　　周美玲[23]试验发现，以8.54mg/kg紫苏醛 灌胃21d，小鼠腹腔巨噬细胞 ACP活性、脾脏指数和胸腺 指 数，以 及 脾 脏 IL-2、干 扰 素-amRNA(IFN-amRNA)水平均极显著升高，血清中免疫球蛋白 M(IgM)含量降低，IgG 升高，表明添加适量紫苏醛能增强小鼠 的 非 特 异 性 免 疫 和 特 异 性 免 疫。研 究 发现，喂服100mg/kg紫 苏 醛 可 诱 导c-Jun氨 基 端 激酶的表达，通过抑制促炎细胞因子基因和蛋白质的表达显著 改 善 小 鼠 结 肠 炎 症 状[24]，并 降 低 细 胞 凋亡、炎症和 癌 症 的 发 生[25]。在人角质形成细胞中，紫苏醛不仅能激活核因子 E2相关因子2(NRF2)/血红素加氧酶1(HO1)抗 氧 化 途 径，还 能 抑 制 苯 并芘(BaP)诱 导 的 芳 香 烃 受 体(AHR)活 化 和 活 性 氧(ROS)产生，并可抑制 BaP/AHR 介导的 CCL2趋化因子的释 放[26]。尽管紫苏醛影响免疫功能的作用机制还需进一步深入探究，但显然紫苏醛可用于控制炎症，提升动物机体免疫力。

　　2.3 异紫苏酮

　　据报道，异紫苏酮能够抑制 ROS对细胞的氧化损伤作用，并 通 过 调 节 磷 脂 酰 肌 醇3激 酶(PI3K)/蛋白激酶 B(AKT)信号通路诱导病变细胞凋亡[27]。In等[28]研 究 结 果 显 示， 雄 性 小 鼠 每 天 经 口 灌 胃10mg/kg异紫苏酮，能减少炎症细胞浸润和水肿的形成，全血中的中性粒细胞与淋巴细胞比例下降至85%，从而延迟关节炎的发作并缓解胶原蛋白抗体诱导关节炎(CAIA)小鼠关节炎的症状表现。

　　2.4 木犀草素

　　木犀草素在体内极少以游离形式存在，大多数木犀草素在肠道吸收后生成木犀草素-3’-O-葡糖苷酸、木犀草素-7-O-葡糖苷及其他衍生物[29]。研究显示，木 犀 草 素 可 降 低 TNF-α、IL-1β、IL-6和 丙 二 醛(MDA)的含量，提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性，缓解IL-6引起的炎性疾病，并能改善学习和短期记忆功能障碍[30]。王书侠等[31]通过 研 究 推 断 木 犀 草 素 发 挥 抗 炎 作 用 可能是 通 过 抑 制 RAW264.7 细 胞 致 炎 因 子 的 表 达。另有研究表 明，木 犀 草 素 可 提 高 血 CD3+ 、CD4+ 水平 及 CD4+/CD8+ ，降 低 CD8+ 及 p-PI3K、p-AKT蛋白表达水平，其机制可能与其促进 T 淋巴细胞亚群的功能，提高机体免疫功能和下调 PI3K/AKT 信号通路的活性有关[32]。

　　2.5 迷迭香酸

　　研究表明，迷 迭 香 酸 通 过 调 节 核 因 子 κB(NF- κB)和基质 金 属 蛋 白 酶-9(MMP-9)，减 少 促 炎 细 胞因子的全身性释放，进而减轻肝脏、肾脏、肺脏等多器官功能 障 碍[33]。B 淋 巴 细 胞 瘤-2(Bcl-2)和 Bax基因分别是抑制细胞凋亡和促进凋亡的关键因素，体外试验发现，富含迷迭香酸的紫苏籽提取物可能通过 参 与 调 节 线 粒 体凋亡途径的 Bcl-2/Bax、caspase-9和caspase-3的表达，从而显著降低 H2O2的细胞毒性，阻断 H2O2 诱导的脂质过氧化和谷胱甘肽消耗，而体内试验表明，迷迭香酸能显著降低肝细胞变性和 中 性 粒 细 胞 浸 润。姚 杨 等[34]试 验 结 果显示，迷迭香酸可减小口腔溃疡面积，提高大鼠口腔溃疡组织中 NLRP3炎性小体、IL-18及IL-β水平。另有试验表明，迷迭香酸可能通过抑制丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/胞外信号调节激酶(ERK)信号通路抑制病变细胞增殖[35]。

　　3 紫苏籽的活性成分在畜牧生产中的应用

　　3.1 对动物生产性能的影响

　　林淼等[36]试验研究了紫苏叶挥发油及紫苏醛、柠檬烯对小鼠生长性能、血液指标及粪便菌群的影响，结果发现，分别给小鼠灌胃紫苏籽中提取的挥发油(0.03 mL/kg)、紫 苏 醛(8.54 mg/kg)和 柠 檬 烯(4.53mg/kg)，每天灌胃1次(250μL/次)，1周后与对照组相比，紫苏醛组平均日增重提升39.6%，2周后挥发油组小鼠的平均日增重和平均日采食量分别增加49.2%和44.3%，这可能与紫苏籽挥发油含有较多芳香烃化合物，气味芳香从而具备诱食作用有关。时艺霖等[37]试验发现，紫苏籽提取物有降低料蛋比的趋势，添加0.03%紫苏籽提取物能极显著提高蛋鸡产蛋率和平均日产蛋量，这可能是由于植物类黄酮物质具有弱雌激素活性，能促进蛋鸡卵泡的发育和排卵，利于产蛋。

　　3.2 对动物肠道菌群的影响

　　据报道，紫苏醛能有效抑制黄曲霉菌的生长及其毒素的产生[38]，减少霉菌毒素对动物肠道正常菌群结构的影响。同时，紫苏籽提取物能促进有益菌的生长，抑制有害菌的增殖。刘树兴等[39]试验证明紫苏油比菜籽油更能促进嗜酸乳杆菌增殖，当添加3%紫苏油时，嗜酸乳杆菌的增殖数达到峰值。紫苏油与菜籽油对双歧杆菌的增殖均有促进作用，但与菜籽油添加量(1%～10%)的增加可持续促进双歧杆菌增殖不同，双歧杆菌的增殖随紫苏油的添加比例(1%～10%)增大呈下降趋势，1%的紫苏油对双歧杆菌的增殖 效 果 与5%的 菜 籽 油 相 当，因 此 在 需要少量添加油脂时可优先考虑使用紫苏油。另有试验证实，紫苏油可使小鼠粪便中的大肠杆菌数量极显著下降[36]。

　　3.3 对动物免疫功能的影响

　　试验表明，紫苏籽提取物在增强肉仔鸡免疫力的效果上超过金霉素，基础日粮中添加紫苏籽提取物能显著提高肉仔鸡各阶段的免疫器官指数，新城疫 HI抗体效价、E 花环形成百分率、淋巴细胞转化率、血清IgG 等 均 得 到 改 善，这些都与紫苏籽提取物中所含活性成分的 作用密切相关[22]。时 艺 霖等[37]试验也表明，添加0.03%紫苏籽提取物能极显著提高蛋鸡血清中IL-2、IgG 和IgA 的水平，提高鸡的免疫力。

　　3.4 对动物产品品质的影响

　　在基础日 粮 中 添 加200 mg/kg紫 苏 籽 提 取 物饲喂育肥猪56d发现，育肥猪瘦肉率和眼肌面积分别显著提高5.91%和4.02%，肉色评分、肌内脂肪含量和肌苷酸含量均显著提高，滴水损失与对照组相比极显著降低19.08%[40]。另有试 验 表 明，与 基础日粮 相 比，在 基 础 日 粮 中 添 加150 mg/g紫 苏 提取物饲喂艾维因鸡42d，其腿肌、胸肌嫩度分别提高6.2%、15.8%，粗蛋白质含量均有所提高，而腿肌、胸肌粗 脂 肪 含 量 分 别 下 降 了22.04%、39.19%，鸡肉 中 总 还 原 糖、肌酐酸和谷氨酸含量均显著提高[41]。Deng等[42]在基础日粮中添加富含α-亚麻酸的紫苏籽饲喂雄性湖羊羔羊84d后发现，与对照组相比，试验组湖羊肌肉和肝脏中α-亚麻酸、异油酸、二十碳五烯酸和二十二碳五烯酸的含量增加，肌肉组织中n-3PUFA 沉积量也相应提 高。可 见，日 粮中添加一定量的紫苏籽提取物能对动物产品品质产生一定的影响。

　　4 小 结

　　紫苏籽含紫苏醛、异紫苏酮、木犀草素和迷迭香酸等多种抗炎活性成分，在调控动物免疫细胞活性、促进免疫器官发育、抑制炎症介质释放等方面有正向调节作用;此外，紫苏籽在畜牧生产中可维持动物肠道菌群动态平衡、提高生产性能、增强免疫、改善肉品质，表明紫苏籽具有成为优质饲料资源的潜力及广阔的应用前景。但由于不同品种紫苏籽的化学成分差异大，使其难以实现规模化生产，今后可在紫苏优势品种培育、脱毒及有效成分分离纯化及抗生素替代等方面加深研究。——论文作者：姚玲珑1，宫 宇1，陈清华1* ，陈凤鸣2，李安定3

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