大豆黃酮的理化性質(zhì)和生理功能

大豆黃酮的理化性質(zhì)

Da化學(xué)名為4，7-二羥基異黃酮，分子式為Ｃ15H10O4，分子質(zhì)量為254.24。其化學(xué)結構與17-β雌二醇在空間結構上具有幾乎等同的兩個(gè)羥基結構，均屬于極性化合物。Da在常溫下呈白色粉末狀，無(wú)毒，無(wú)味，不溶于水，在醇、酮類(lèi)溶劑中有一定溶解度，極易溶于二甲亞砜，生物學(xué)活性約為17-β雌二醇的10.3~10.5倍。毒理學(xué)試驗表明，它的急性、亞急性毒性遠遠低于雌二醇。

1.3　大豆黃酮在機體內的吸收與代謝

Da主要在腸道中被吸收，吸收率為10%～40%，主要通過(guò)2種途徑吸收：脂溶性的苷元可在小腸部位直接吸收；結合型的糖苷由于不能通過(guò)小腸壁，而是通過(guò)結腸中細菌分泌的葡萄糖苷酶而水解，生成苷元，然后在大腸部位吸收。被腸腔內微生物降解和代謝后的產(chǎn)物隨尿、糞或奶排出體外。不同個(gè)體與種類(lèi)的動(dòng)物吸收異黃酮的能力以及吸收后在體內代謝程度存在顯著(zhù)差異。一般情況下單胃動(dòng)物慢于反芻胃動(dòng)物。

2　大豆黃酮的生理功能及其作用機制

2.1　雌激素和抗雌激素樣作用

Da在內源性雌激素水平較低時(shí)，能與雌激素受體相結合而表現出雌激素樣作用；當體內雌激素水平較高時(shí)，則競爭性結合雌激素受體，減少性激素的生物活性。其作用效果主要取決于受體本身的激素代謝狀態(tài)。對于高雌激素水平者顯示出抗雌激素活性，而對于低雌激素水平者則顯示出雌激素活性。

2.2　促生長(cháng)作用

Da可顯著(zhù)促進(jìn)動(dòng)物的生長(cháng)，提高飼料轉化率。據報道，在妊娠母豬后期飼糧中添加大豆黃酮，仔豬的初生重顯著(zhù)高于對照組，仔豬骨骼中的IGF-IR(胰島素樣生長(cháng)因子-I型受體)mRNA(信使核糖核酸)的表達量也明顯高于對照組。在100日齡的二花臉去勢公豬飼糧中添加大豆黃酮500mg/kg，體內GH(生長(cháng)激素)及IGF-I(胰島素樣生長(cháng)因子-I)水平增高，尿素氮減少，表明體內蛋白質(zhì)降解減少，葡萄糖量增加，總的趨勢是促進(jìn)了去勢公豬的生長(cháng)。在5日齡雄性高郵鴨基礎飼糧中添加3mg/kg大豆黃酮，可顯著(zhù)促進(jìn)采食，提高飼料轉化率，提高平均日增量。由此可見(jiàn)，具有較好的雌激素活性的大豆黃酮能夠促進(jìn)動(dòng)物的生長(cháng)。其促生長(cháng)機制可能是：與下丘腦、垂體等雌二醇受體不同程度的結合，影響動(dòng)物神經(jīng)內分泌系統的性腺軸和生長(cháng)軸，促進(jìn)睪酮、GH和IGF-I的釋放。睪酮能夠促進(jìn)雄性動(dòng)物的蛋白質(zhì)合成，GH也具有直接促進(jìn)肌肉蛋白合成的功能，并能提高IGF-I的水平，最終促使動(dòng)物生長(cháng)加速。

2.3　免疫調節作用

Da能促進(jìn)和誘導淋巴細胞的轉化與增殖，維護淋巴細胞的生長(cháng)，維持自身免疫穩定性，抑制腫瘤細胞的生長(cháng)；明顯提高胸腺重和巨噬細胞的吞噬能力(達60%~70%)；大大提高母畜血清和初乳中抗體水平，新生幼畜血清中的抗體水平也顯著(zhù)提高。Da對動(dòng)物機體的免疫調節作用主要有以下三種形式：①直接作用于免疫器官(胸腺和脾臟)或免疫細胞上的雌激素受體，隨著(zhù)妊娠期雌激素含量的升高，體液免疫功能明顯加強；②調節垂體GH或PRL(催乳素)的分泌，通過(guò)GH和PRL直接作用于免疫細胞上的GH和PRL受體，促進(jìn)胸腺上皮細胞合成和分泌胸腺素，通過(guò)胸腺素來(lái)間接調節免疫功能；③降低體內SS(生長(cháng)抑素)水平，解除SS對免疫系統的抑制作用，同時(shí)，SS的降低又促進(jìn)垂體GH的分泌，從而使動(dòng)物的免疫得到明顯提高。

2.4　抗氧化作用

Da能抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化，其含有7，4二個(gè)酚羥基，能作為供氧體與自由基反應，生成相應的離子或分子，消除自由基，終止了自由基的連鎖反應。對阿霉素引起的小鼠過(guò)氧化水平提高和抗氧化酶活性的降低也有明顯的抑制作用。

Kelly等還指出，大豆黃酮和其他異黃酮一起可以保護皮膚免受紫外線(xiàn)的損傷，對紫外線(xiàn)誘導的皮膚損傷起到修復作用。目前，關(guān)于大豆黃酮的的抗氧化機制存在以下兩種理論：一種認為大豆黃酮與體內LDL(低密度脂蛋白)的特定位點(diǎn)結合后，通過(guò)自身被氧化使體內其他物質(zhì)氧化受阻；另外認為大豆中的類(lèi)黃酮物質(zhì)(包括大豆黃酮)的糖苷可由腸道細菌轉化為具有抗氧化活性的弱植物雌激素，從而發(fā)揮抗氧化作用。

2.5　提高動(dòng)物的繁殖力

Da能促進(jìn)生殖系統發(fā)育，提高繁殖力。大豆黃酮能夠降低卵泡閉鎖，抑制細胞凋亡，從而能潛在增加排卵率、增加產(chǎn)仔數。在飼料中添加適量的大豆黃酮，能夠提高妊娠母豬的產(chǎn)仔數，并顯著(zhù)提高仔豬的初生重和成活率。用大豆黃酮處理無(wú)血清培養的豬初級卵泡顆粒細胞48h，細胞的平均凋亡率顯著(zhù)降低，并且這種作用比雌激素更為明顯。劉根桃等給25～30日齡斷奶大鼠飼喂100mg/kg大豆黃酮，雄性仔鼠睪丸重和血清酮水平分別提高19.87%(p＜0.05)和14.85%(p＜0.05)。

Da對動(dòng)物繁殖機能影響的作用機理：哺乳動(dòng)物下丘腦和垂體是性腺類(lèi)固醇受體的主要存在部位，具有雌激素活性的大豆黃酮可能在下丘腦和垂體兩個(gè)水平上調節，通過(guò)改變GnRH(促性腺激素釋放激素)水平，以及直接與垂體性腺類(lèi)固醇受體結合，影響垂體GnRH受體基因表達或合成。垂體GnRH受體的上調或下調可能改變GnRH脈沖分泌，影響GTH(促性腺激素)基因表達，從而調節FSH(促卵泡激素)和LH(促黃體激素)分泌及兩者的比例，并影響整個(gè)生殖功能。

2.6　對產(chǎn)蛋性能的影響

Da可以通過(guò)內分泌途徑影響禽類(lèi)的產(chǎn)蛋性能，并且對產(chǎn)蛋性能的影響存在時(shí)效性，因添加時(shí)期不同而產(chǎn)生不同的影響?？氯~艷等分別在7月齡和10月齡蛋用鵪鶉飼糧中添加6mg/kg大豆黃酮，結果表明，試驗組鵪鶉的產(chǎn)蛋率比對照組分別提高6.6%(p＜0.05)和10.1%(p＜0.01)，血液中T3(三碘甲狀腺氨酸)、T4(甲狀腺素)和IGF-I水平顯著(zhù)提高。周玉傳等在產(chǎn)蛋初期紹興鴨飼糧中添加3mg/kg大豆黃酮，飼喂6周，結果試驗組產(chǎn)蛋率明顯低于對照組，平均蛋重也明顯下降，說(shuō)明產(chǎn)蛋前飼喂大豆黃酮對紹興鴨的產(chǎn)蛋性能有抑制作用；而在產(chǎn)蛋后期添加適量大豆黃酮，可改變其有關(guān)激素水平，從而提高產(chǎn)蛋性能。作用機制是使產(chǎn)蛋雞血液孕酮水平提高，促進(jìn)腦垂體釋放FSH和LH，加速卵泡成熟和排卵。因此，在家禽產(chǎn)蛋高峰期及其產(chǎn)蛋后期適量添加大豆黃酮，可使禽類(lèi)血液中T3、T4等有關(guān)激素水平發(fā)生改變，調節機體對營(yíng)養物質(zhì)的代謝和利用，從而影響產(chǎn)蛋性能。

2.7　對泌乳的影響

Da可以促進(jìn)乳腺的發(fā)育，提高泌乳。許多試驗研究發(fā)現，妊娠后期母豬飼喂大豆黃酮能提高母豬的泌乳量和乳中的GH、IGF-I和FSH水平。大豆黃酮能夠促進(jìn)后備雌性大鼠和妊娠期大鼠的乳腺發(fā)育，提高仔鼠的出生窩重和日增重。已證實(shí)IGF-I在乳腺發(fā)育及泌乳中起重要作用，它作用于乳腺組織后能使乳腺血流量增加，并刺激乳腺上皮細胞分化或分泌細胞增加，從而使乳汁分泌增加。其作用機理主要有以下幾方面：①可能直接作用于乳腺的雌二醇受體，表現為類(lèi)雌激素效應；②增加乳腺細胞上雌激素、孕激素受體的數量和親和力；③直接作用于下丘腦和垂體，促進(jìn)GH和PRL分泌，發(fā)揮其促進(jìn)乳腺發(fā)育的作用。

3　大豆黃酮作為飼料添加劑的應用

3.1　生長(cháng)促進(jìn)劑

Da作為生長(cháng)促進(jìn)劑作用機理獨特，使用方便并具有明顯的作用效果。今后尚需進(jìn)一步研究的是大豆黃酮在不同性別、種類(lèi)和不同生長(cháng)期動(dòng)物飼糧中的適時(shí)和適宜添加量，以更好地發(fā)揮其生物學(xué)功能。

3.2　免疫增強劑

Da可作為免疫功能衰退與缺陷的防治藥物。在畜牧生產(chǎn)中，Da作為動(dòng)物的免疫增強劑，可增強畜禽的抗病力，減少因疾病導致的經(jīng)濟效益下降。

3.3　催情劑

Da可提高動(dòng)物的繁殖性能，能潛在增加排卵率、增加產(chǎn)仔數，在養殖生產(chǎn)中Da可用作催情劑。

4　大豆黃酮的推廣應用及存在的問(wèn)題

　　綜上所述，大豆黃酮具有能夠促進(jìn)畜禽的生長(cháng)和乳腺發(fā)育、提高動(dòng)物繁殖力和泌乳性能、增強機體免疫力等作用，且食品中大豆黃酮等天然植物雌激素對人類(lèi)健康有益。因此，大豆黃酮作為一種新型飼料添加劑具有較大開(kāi)發(fā)價(jià)值和廣闊的應用前景。當然，大豆黃酮也可能有潛在的副作用，比如長(cháng)期采食含天然大豆黃酮豐富的三葉草的山羊會(huì )患“三葉草病”，即繁殖障礙病。尚需進(jìn)一步研究不同動(dòng)物在不同生理階段飼喂大豆黃酮的適宜用量，亦需深入研究大豆黃酮在動(dòng)物產(chǎn)品中殘留及其對人類(lèi)健康的影響，這不但對動(dòng)物，而且對人類(lèi)，在理論上和應用上均具有重大的意義。