大豆異黃酮在養羊生產中的研究進展

張振偉，李 俐，花萬里，劉占發

（1.中衛山羊選育場，寧夏 中衛 755006；2.寧夏大學，銀川 750021）

隨著生活水平的提高，人們對食品質量與安全的要求也越來越高。因此，畜牧業生產中天然綠色飼料添加劑備受重視，大力研制和開發更為安全、有效的飼料添加劑，生產無毒、無害、無殘留的綠色畜禽產品已成為新世紀我國畜牧業最迫切需要解決的問題。大豆異黃酮具有抗腫瘤、抗氧化、抗溶血、免疫調節、促生長、預防和治療心血管疾病等作用，一直受到國內外學者的重視。對當前開發安全有效的綠色飼料添加劑具有重要意義，因而逐漸被動物營養學家所重視。

1 大豆異黃酮的來源與理化性質

1.1 來源

大豆異黃酮（ISO）是大豆生長過程中形成的一類次生代謝產物，屬于多元酚類糖苷化合物，其基本結構為C3位苯環取代的γ-吡喃酮，是大豆中主要的生理活性物質。大豆異黃酮幾乎全部來自大豆，其含量在大豆的不同部位差異較大。其主要分布于大豆種子的下胚根中（包括胚軸和胚芽），約為1%～2%，而子葉中的含量相當低，約為0.1%～0.3%。大豆異黃酮的含量分布除與大豆的不同部位有關外，同時還受大豆品種、類型、生長環境和分離提取方法等多種因素的影響。目前已發現的大豆異黃酮共有12種，分為游離型苷元和結合型糖苷兩類。其中游離的苷元包括染料木黃酮、黃豆苷原、大豆黃素3種，約占總量為2%～3%；而結合型的糖苷約占總量為97%～98%，主要以丙二酰染料木苷、丙二酰大豆苷、染料木苷和大豆苷形式存在。

1.2 大豆異黃酮的理化性質

大豆異黃酮在通常情況下為固體，常溫下工業產品呈白色或淡粉色粉末，純品為無色晶狀物，無毒、無味或有輕微苦澀味，游離苷元無旋光性，而糖苷具有旋光性，且多為左旋。熔點＞100℃，性質穩定，易于貯存。一般異黃酮苷元難溶或不溶于水、甲醇等極性溶劑，易溶于有機溶劑，極易溶于二甲基亞砜（DMSO）和吡啶中，其雌性激素活性相當于17-β雌二醇的10-3～10-5。大豆黃酮的制備可分為天然提取法和化學合成法，大豆黃酮天然提取法的生產以大豆為原料，主要采用溶劑萃取法、堿提取、酸沉淀、離子交換樹脂、活性碳吸附及柱層析法等分離技術。國內外大豆提取工藝為大豆粉末→溶出液→過濾分離→過濾液→樹脂吸附→洗凈樹脂→溶出→冷卻結晶→離心分離[1]。劉建中等采用間苯二酚和苯乙酸為原料經過兩步反應來制備大豆黃酮：第一步都是以間苯二酚和苯乙酸為原料制得4-苯乙酰基-1,3-苯二酚；在第二步閉環反應中，如以醋酐或醋酸鈉閉環，則得2-甲基取代大豆黃酮[2]。

2 大豆異黃酮的吸收與代謝

通過對代謝產物的檢測發現，大豆異黃酮經過動物體代謝后，主要以Gen、Den及其葡萄糖醛酸結合物的形式存在。其進入小腸后，在腸道微生物所產生的葡萄糖苷酶的作用下，部分葡萄糖苷發生分解，生成Gin/Din和少量游離苷元Gen/Den，這些分解產物一部分通過微絨毛外膜進入腸壁組織，另一部分則隨著一些尚未被分解的異黃酮糖苷一起隨糞便排出；進入腸組織的大豆異黃酮組分，有的通過擴散直接進入血液循環，有的（主要是苷元）則在葡萄糖酸轉移酶的作用下與葡萄糖酸結合后，部分進入血液循環被利用，另一部分則通過微絨毛外膜，返回腸腔排出。

3 大豆異黃酮在養羊生產中的應用

3.1 弱雌激素和抗雌激素作用

異黃酮植物雌激素的活性取決于多種因素。對于一些內源性雌激素水平較低的個體，弱的雌激素樣物質占據雌二醇受體會產生雌激素效應；而對于內源性雌激素水平較高的個體，弱的外源性雌激素將會與雌二醇受體競爭性結合，削弱雌二醇的雌激素效應，則表現出抗雌激素作用。據報道，母羊長期攝食含有異黃酮的豆科牧草（三葉草），其乏情期血漿黃體生成素（LH）水平一直維持在繁殖季節時的LH水平上；注射雌二醇不能引起正常的LH分泌高峰，但注射抑制下丘腦促性腺激素釋放激素（GnRH）卻能起正常的LH分泌，這表示異黃酮植物雌激素可能通過下丘腦作用來影響垂體的分泌。

3.2 對內源性激素水平的影響

韓正庚等連續7 d對3只青年雄性湖羊皮下注射大豆黃酮100mg·kg-1體重，結果發現血清中睪酮水平比對照期明顯增加[3]。聶芙蓉等通過十二指腸瘺管給空懷母山羊灌注含大豆異黃酮200mg的生理鹽水混懸液5 mL·d-1，發現大豆異黃酮可極顯著提高血清中三碘甲狀腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）、生長激素（GH）和前列腺素（E2）水平（P＜0.01），分別比對照期提高128.57%、124.12%、106.49%和72.34%，這表明大豆異黃酮可通過調節內源性激素水平來間接調節反芻動物的生長和瘤胃的消化代謝[4]。鄭元林等對4只門靜脈、肝靜脈和腸系膜靜脈上安裝血管導管的綿羊進行了大豆黃酮（2mg·kg-1，5 d）對有關激素水平影響的研究，結果表明，門靜脈血中GH濃度較對照期提高39.31%（P＜0.05），而在肝靜脈血中GH的濃度也有所提高；肝靜脈中胰島素樣生長因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）水平與對照期相比提高18.71%（P＜0.01），且門靜脈中IGF-Ⅰ也維持在一個較高的水平上；而對綿羊肝臟血中胰島素的水平則無顯著影響（P＞0.05）[5]。這表示大豆異黃酮可通過提高門靜脈GH水平和肝臟IGF-Ⅰ的合成與分泌，從而達到促進機體的生長代謝的目的。

3.3 對消化代謝的影響

飼料中的異黃酮植物雌激素可以直接影響瘤胃微生物主要消化酶的活性，從而對瘤胃消化代謝發揮調控作用，還可經過瘤胃內微生物的代謝作用，有70%經脫甲基后變成雌馬酚和氧-去甲基安哥拉紫檀素（O-DMA），但其余未被降解的部分可通過胃腸道進入循環血流，影響機體的生理機能。馬海田選用5只裝有永久性瘤胃瘺管的雄性去勢山羊研究大豆黃酮對瘤胃消化代謝的影響，研究結果表明，飼料中添加大豆黃酮后能升高瘤胃液的pH，增強總脫氫酶活性，提高NH3-N及微生物總蛋白濃度；瘤胃液pH，總脫氫酶活性及NH3-N和瘤胃微生物總蛋白含量，試驗期分別較對照期提高11.22%、49.07%、10.31%和40.64%[6]。有研究者在空腹母山羊十二指腸注入大豆黃酮的試驗亦獲得改善瘤胃代謝的類似結果，但由于動物性別不同其作用機理可能存在差別。王永梅等采用靜態人工瘤胃體外培養方法（山羊瘤胃液∶人工唾液=1∶2）研究大豆異黃酮對瘤胃微生物代謝的影響，結果表明，乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸的含量分別上升了20.91%（P＜0.05）、30.03%（P＜0.05）、32.61%（P＜0.01）和26.27%（P＜0.05），這說明大豆異黃酮能促進瘤胃微生物的氮代謝與糖代謝，并有將瘤胃發酵類型向乙酸型轉變的趨勢[7]。

3.4 對生產性能的影響

大豆異黃酮能與下丘腦、垂體等E2-R不同程度地結合，影響動物神經內分泌系統的性軸，促進雄性動物睪酮的生成和釋放；同時也影響其生長軸，使垂體GH生成和釋放增加，刺激肝生長激素受體（CH-R）發育IGF-Ⅰ生成加強。睪酮是促進雄性動物蛋白質合成代謝的激素，GH具有直接促進肌肉蛋白合成的機能，而IGF-Ⅰ又對肌肉組織的增長具有強大的作用，最終將導致動物生長加速。任皓威在小尾寒羊基礎日糧中分別添加大豆異黃酮3、6mg·kg-1，結果表明，大豆異黃酮能極顯著促進小尾寒羊增重（P＜0.01），顯著提高小尾寒羊血清中T3及胰島素水平（P＜0.05），但在高劑量期與低劑量期之間兩者差異均不顯著（P＞0.05）[8]。邵美麗在大豆異黃酮及其復合制劑對絨山羊產絨性能的影響中發現，大豆異黃酮能使絨山羊絨毛長度明顯增長，絨纖維明顯變細、毛纖維明顯變粗，且對絨毛強度與伸度無顯著影響（P＞0.05）[9]。

3.5 對抗氧化水平的影響

活性氧自由基（ROS）在體內大量產生，可發生脂質過氧化，使膜中蛋白質聚集和交聯，破壞細胞膜的生物功能，產生脂質過氧化物（LPO），造成機體損傷。大豆異黃酮可抑制脂質過氧化，原因可能是由于其含有的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，終止了自由基的連鎖反應，起到抗氧化的作用。有報道指出，大豆異黃酮可以顯著提高小尾寒羊超氧化物歧化酶（SOD）水平和降低丙二醛（MDA）水平（P＜0.05），高劑量期較低劑量期無顯著差異（P＞0.05）。

4 大豆異黃酮的添加量

大豆異黃酮是一種具有雙重生物活性的生理調節劑，由于動物體內雌激素濃度、受體數目、結合程度及加入異黃酮劑量的不同，而表現出不同的生物學作用（頡頏或協助）。因此，大豆異黃酮在畜禽飼料中的添加量應根據其所起的生物學功能不同以及動物的種類、性別、生長期的不同而變化。一般來說，異黃酮類作為動物的生長促進劑、免疫增強劑、催情劑、抗氧化劑等，在飼料中添加量分別以 2～5mg·kg-1、5～20mg·kg-1和100～200mg·kg-1為宜。

5 小結

大豆異黃酮作為飼料添加劑在羊業生產上的應用剛剛開始，有關對動物發生作用的詳細機制，與其他飼料成分的相互作用，在不同生理階段和性別的各種動物其適宜添加量、添加時間以及有關各種動物對大豆異黃酮的吸收代謝機理等問題尚需進一步研究和探討。但大豆異黃酮來源于天然，安全、無毒、無害、無副作用，具有多種生理功能，在養羊生產中起著重要的作用。隨著研究的深入以及提取及合成工藝的不斷完善，大豆異黃酮將在畜牧生產中得到越來越廣泛的應用，因而開發大豆異黃酮作為新型飼料添加劑具有廣闊的前景。

[1]余斌,郭榮富,張素華.大豆黃酮在奶牛養殖中的應用研究[J].四川畜牧獸醫,2007（7）:32-33.

[2]劉建中,翁玲玲,鄭虎.異黃酮哌嗪衍生物的合成[J].中國藥物化學雜志,2000,10（1）:46-47.

[3]韓正庚,陳杰,楊國宇.大豆異黃酮對反芻動物血清睪酮和瘤胃消化代謝的影響[J].江蘇農業研究,1999,20（2）:17-19.

[4]聶芙蓉,王老七,王艷玲.大豆異黃酮對山羊血液中幾種內源性激素水平的影響[J].安徽農業科學,2007,35（21）:6542-6530.

[5]鄭元林,韓正康,陳杰,等.大豆黃酮對綿羊肝臟氮代謝及其有關激素水平的影響[J].南京農業大學學報,2001,24（3）:57-60.

[6]馬海田.異黃酮植物雌激素對動物生長及其吸收機理的研究[D].南京:南京農業大學,2005.

[7]王永梅,韓正庚,王國杰.大豆異黃酮植物雌激素對瘤胃代謝影響的體外實驗[J].南京農業大學學報,2009,32（1）:168-170.

[8]任皓威.不同劑量大豆異黃酮對小尾寒羊瘤胃代謝及免疫的影響[D].哈爾濱:東北農業大學,2006.

[9]邵美麗.大豆異黃酮及其復合制劑對絨山羊消化代謝和產絨性能的影響[D].哈爾濱:東北農業大學,2004.