紫苏蛋白与活性肽研究与应用

本书系统阐述了紫苏这一药食同源植物的资源价值与开发潜力，聚焦紫苏籽蛋白及活性肽，全面总结前沿研究成果。紫苏全株兼具药用与食用价值，紫苏粕蛋白含量高、氨基酸组成合理，是优质植物蛋白与生物活性肽原料。书中详细介绍紫苏分离蛋白制备、糖基化改性、复配应用，系统研究紫苏粕活性肽的酶解工艺、结构表征、抗氧化活性及作用机制，并探索低苯丙氨酸紫苏肽制备技术，涵盖基础研究、工艺优化与产品开发。
本书依托作者团队多年研究积淀，内容兼具理论性与实用性，提供完整研究方法与技术路径，可为食品科学、生物医药等领域科研人员提供参考，为企业产品研发与产业升级提供支撑，亦可作为高校相关专业教学参考书，助力紫苏资源高值化利用与产业发展。

紫苏（ Perilla frutescens L.）又名赤苏、红苏、苏子、香苏等，是唇形科紫苏属一年生药食同源草本植物，具有特异的芳香。紫苏广泛种植于中国、日本、韩国和印度等亚洲国家，并作为一种传统中药被《中国药典》收载。紫苏浑身是宝。紫苏叶富含挥发油和花青素等次级代谢产物，以萜类、黄酮类和酚类物质为主，表现出显著的解表散寒、抗菌抗病毒、抗氧化及抗过敏等药理作用，在传统医学中用于治疗风寒感冒，在现代应用中则作为天然防腐剂和功能性食品添加剂。紫苏秆含有较高含量的纤维素和木质素，除具有一定的理气宽中、抗炎镇痛等传统药用价值外，其高纤维特性使之在生物质能源和环保材料领域具有开发潜力。紫苏籽中主要含有粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、灰分及无氮浸出物。在油用型紫苏中，种子油脂含量可高达 50%。紫苏油以其高含量的 α-亚麻酸为特征，具有调节血脂、保护心血管、促进神经发育和潜在的抗肿瘤作用，广泛应用于功能性食用油、保健食品和医药原料领域。紫苏籽中蛋白质含量为 20%～25%，紫苏籽蛋白质中氨基酸种类齐全，且必需氨基酸含量符合 FAO/WHO（2007）推荐的成年人必需氨基酸需要量模式。紫苏粕是紫苏籽榨油后的副产物，脱脂紫苏粕的蛋白质富集率可提升至 50%以上，是一种极具开发潜力的农副产品。紫苏蛋白水解后的产物紫苏活性肽，相比于紫苏蛋白，其分子质量较小，具有溶解度高、黏度低、稳定性强等优点，其人体吸收和消化利用率也高于蛋白质大分子与游离氨基酸。研究表明，紫苏多肽具有多种生理活性和广阔的应用前景，可广泛应用于功能食品、保健食品等领域。
本课题组一直从事紫苏资源评价、品种选育、有效成分提取及产品开发等工作，张志军教授 2001年曾著《紫苏研究与产品开发》一书，李会珍教授 2014年曾著《紫苏营养与活性成分研究》一书。近年来，我们在前期研究基础上，对紫苏籽蛋白质及活性肽开展了较为系统的研究工作，取得了一定的进展。本书的内容旨在对阶段性成果进行总结和梳理，同时也希望能将研究成果转化应用于生产中，为紫苏产业的发展贡献微薄之力。
全书内容共 7章。第 1章为紫苏分离蛋白制备及其功能性质研究，主要采用响应面法优化紫苏分离蛋白的制备工艺，并对紫苏分离蛋白的溶解性、持油性、乳化性等功能特性进行研究；第 2章为紫苏蛋白糖基化产物结构及功能特性研究，主要对紫苏蛋白糖基化产物的制备方法，傅里叶变换红外光谱（ FTIR）、内源荧光光谱、扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）等分析测定进行了研究；第 3章为紫苏蛋白 -大豆蛋白复配蛋白肉工艺研究，主要研究了水分添加量、魔芋胶添加量和超高压（ UHP）压力对紫苏蛋白和大豆蛋白复配制备的蛋白肉品质和结构的影响；第 4章为紫苏蛋白粉添加量对面包品质及体外消化特性的影响，主要研究以紫苏蛋白粉部分代替小麦粉制作面包后，对面包理化性质、质构特性、感官评定及体外淀粉消化特性的影响，并为低 GI食品的开发提供重要的理论依据；第 5章为紫苏粕活性肽制备及其抗氧化活性研究，主要通过单因素试验、响应面法优化脱脂紫苏粕的酶解工艺，采用高效液相色谱分析紫苏粕多肽氨基酸组成，并通过添加不同食品配料检测其抗氧化稳定性；第 6章为基于体外实验和网络药理学探讨紫苏粕多肽抗氧化应激的作用机制，主要研究 UF-4级分对 4T1细胞氧化损伤的保护作用，并利用网络药理学探讨其发挥抗氧化作用的潜在机制，采用分子对接进行初步验证；第 7章为低苯丙氨酸紫苏肽制备工艺研究，主要通过生物酶法分步水解紫苏蛋白，探究活性炭吸附游离苯丙氨酸（ Phe）以制备低苯丙氨酸肽的工艺，对于丰富苯丙酮尿症（ PKU）患者食品来源、提升紫苏产品开发利用价值具有重要意义。
本书不仅对紫苏籽蛋白及活性肽研究进行了系统的介绍，而且对各项分析检测指标和产品工艺均提供了较为详细的研究方法，既可为食品科学、生物化工、生物医药等领域的科研工作者提供前沿的研究思路与方法，也能为相关企业的产品研发、产业升级提供理论支撑，同时可作为高等院校相关专业的教学参考资料，受众覆盖面广、实用价值突出。
本书的出版得到了国家重点研发计划项目（ 2024YFD-1600100）、山西省重点研发计划项目（ 2022ZDYF123）、山西省科技成果转化引导专项（ 202204021301046）的资助。在课题研究及本书编著过程中，张志军教授给予了大力指导，侯天宇副教授、李成博士后、贺东亮博士以及硕士研究生张红玉、王丹、宁倩茹、张天伟、胡扬凡等进行了资料收集和整理工作，在此一并表示诚挚谢意。
由于本著作内容涉及范围较广，加之作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大学者与读者批评指正，以便今后修订完善。

李会珍
2026年于中北大学

第1章 紫苏分离蛋白制备及其功能性质研究	001
1.1 实验方法	002
1.1.1 原料的预处理	002
1.1.2 紫苏蛋白提取工艺流程	003
1.1.3 紫苏蛋白得率计算	003
1.1.4 紫苏蛋白含量测定	003
1.1.5 SDS-PAGE分析	005
1.1.6 蛋白质功能性质分析	006
1.2 实验结果与分析	008
1.2.1 单因素试验结果	008
1.2.2 响应面优化试验	009
1.2.3 SDS-PAGE分析结果	011
1.2.4 功能性质分析结果	012
1.3 研究结论	013
参考文献	013

第2章 紫苏蛋白糖基化产物结构及功能特性研究	017
2.1 实验方法	018
2.1.1 紫苏籽粕蛋白的提取	018
2.1.2 紫苏蛋白糖基化产物的制备	019
2.1.3 接枝度测定	019
2.1.4 褐变程度测定	020
2.1.5 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析	020
2.1.6 内源荧光光谱测定	020
2.1.7 扫描电子显微镜（SEM）观察	020
2.1.8 差示扫描量热（DSC）分析	021
2.1.9 持油力测定	021
2.1.10 溶解性测定	021
2.1.11 起泡性及其稳定性的测定	021
2.1.12 乳化性测定	022
2.2 实验结果与分析	022
2.2.1 接枝度和褐变程度分析	022
2.2.2 傅里叶变换红外光谱分析	024
2.2.3 内源荧光光谱分析	025
2.2.4 微观结构分析	026
2.2.5 热性能分析	028
2.2.6 持油力分析	029
2.2.7 溶解性分析	029
2.2.8 起泡性能分析	030
2.2.9 乳化性能分析	031
2.3 研究结论	032
参考文献	033

第3章 紫苏蛋白-大豆蛋白复配蛋白肉工艺研究	037
3.1 实验方法	038
3.1.1 蛋白肉的制备	038
3.1.2 单因素试验 	039
3.1.3 正交试验设计 	040
3.1.4 品质性能评定方法	040
3.2 实验结果与分析	042
3.2.1 单因素试验结果	042
3.2.2 正交试验	048
3.2.3 验证性试验	051
3.2.4 蛋白肉氨基酸组成分析	052
3.3 研究结论	053
参考文献	054

第4章 紫苏蛋白粉添加量对面包品质及体外消化特性的影响	057
4.1 实验方法	058
4.1.1 面包制作工艺	058
4.1.2 面包芯颜色的测定	059
4.1.3 面包比容的测定	060
4.1.4 面包水分含量测定	060
4.1.5 面包保水性的测定	060
4.1.6 面包的感官评定	061
4.1.7 面包质构特性的测定	062
4.1.8 面包体外消化模拟的测定	062
4.2 实验结果与分析	064
4.2.1 紫苏蛋白粉添加量对面包芯颜色的影响	064
4.2.2 紫苏蛋白粉添加量对面包比容的影响	065
4.2.3 紫苏蛋白粉添加量对面包水分含量的影响	066
4.2.4 紫苏蛋白粉添加量对面包保水性的影响	066
4.2.5 紫苏蛋白粉添加量对面包感官评定的影响	067
4.2.6 紫苏蛋白粉添加量对面包质构特性的影响	068
4.2.7 紫苏蛋白粉添加量对面包体外消化模拟的影响	069
4.3 研究结论	072
参考文献	073

第5章 紫苏粕活性肽制备及其抗氧化活性研究	075
5.1 实验方法	076
5.1.1 紫苏粕多肽制备 	076
5.1.2 水解度的测定 	077
5.1.3 单因素试验 	077
5.1.4 响应面试验 	078
5.1.5 氨基酸组成分析	079
5.1.6 抗氧化活性测定 	079
5.1.7 抗氧化稳定性测定	080
5.2 实验结果与分析 	080
5.2.1 单因素试验结果 	080
5.2.2 响应面试验结果分析 	084
5.2.3 紫苏粕多肽氨基酸组成分析	088
5.2.4 紫苏粕多肽抗氧化活性分析 	090
5.2.5 紫苏粕多肽抗氧化稳定性分析 	092
5.3 研究结论	096
参考文献	097

第6章 基于体外实验和网络药理学探讨紫苏粕多肽抗氧化应激的作用机制	101
6.1 实验方法	103
6.1.1 紫苏粕多肽制备 	103
6.1.2 紫苏粕多肽超滤分级方法	103
6.1.3 UF-4 抗氧化应激作用	104
6.1.4 UF-4序列鉴定 	106
6.1.5 网络药理学研究方法	107
6.2 实验结果与分析 	109
6.2.1 超滤分级多肽的抗氧化特性分析	109
6.2.2 UF-4的细胞实验	110
6.2.3 UF-4氨基酸序列鉴定 	115
6.2.4 网络药理学研究结果	116
6.3 研究结论	125
参考文献	125

第7章 低苯丙氨酸紫苏肽制备工艺研究	129
7.1 实验方法	131
7.1.1 双酶水解单因素试验 	131
7.1.2 响应面优化试验设计	131
7.1.3 总Phe含量及游离Phe含量测定及其氨基酸组成分析 	132
7.1.4 活性炭吸附条件分析 	133
7.1.5 低苯丙氨酸紫苏肽产率测定 	133
7.2 实验结果与分析 	134
7.2.1 双酶水解单因素试验分析 	134
7.2.2 响应面法优化酶解工艺分析 	136
7.2.3 活性炭吸附游离Phe分析 	139
7.2.4 氨基酸组成分析 	142
7.3 研究结论	144
参考文献	144