大豆異黃酮研究進展

河南省農業技術推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮研究進展

河南省農業技術推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮是大豆中的一類具有廣泛營養學價值和健康保護作用的多酚化合物，自然界中的異黃酮資源十分有限，大豆是含有異黃酮，且在營養學上有意義的食物資源，這就賦予了大豆及大豆食品特別的重要性。許多研究證實：大豆異黃酮有弱雌性激素活性，作為一種植物性雌激素，具有類雌激素和抗雌激素雙重作用。而且具有較好的天然抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性的生物效能，長期食用能有效預防和抑制白血病、多種癌癥、婦女更年期綜合癥等多種疾病的發生。在大豆種子中提取和開發高異黃酮的食品或者保健品，已然成為食品保健品和醫藥等行業的熱點之一。因此，培育高異黃酮含量的大豆品種成為大豆品質育種的主要目標之一。

一、大豆異黃酮概述

（一）大豆異黃酮的組成

大豆異黃酮是屬于黃酮類化合物中的異黃酮類。現知的12種大豆異黃酮，可以分為2類：自由基和共軛類。游離型苷元共有3種，僅占大豆異黃酮總量的2%～3%，包括金雀異黃素（又稱染料木黃酮）、大豆黃素（又稱大豆素）和發現較晚且含量較少研究不多的黃豆黃素。結合型糖苷約占大豆異黃酮總量的97%～98%，主要以葡萄糖苷、乙酰基葡萄糖苷和丙二酰基葡萄糖苷形式存在，共有9種，分別為金雀異黃苷、大豆苷、黃豆苷、6”-O-乙酰基大豆苷、6”-O-乙酰基金雀異黃苷、6”-O-乙酰基黃豆苷、6”-O-丙二酰基大豆苷、6”-O-丙二酰基黃豆苷、6”-O-丙二酰基金雀異黃苷。結合型糖苷大部分以金雀異黃苷、大豆苷、丙二酰基金雀異黃苷、丙二酰基大豆苷4種形式存在。這4種結合性糖苷占異黃酮總量的95%。

（二）大豆異黃酮的理化性質

純的大豆異黃酮為無色晶體狀物質，是大豆帶有苦澀味的因子之一。染料木素呈無色片狀結晶，大豆苷元呈無色針狀結晶，工業上生產的大豆異黃酮產品多為白色或淡黃色粉末，食用時兼具苦味、收斂性和干澀感。大豆異黃酮苷元比糖苷擁有更加突出的味道，其中金雀異黃素和大豆黃素最甚。豆制品中的口味與大豆異黃酮最為相關，除此之外加工條件是另一大重要影響因素。大豆異黃酮在常溫下的性質穩定，易溶于醇類、酯類、酮類溶劑和稀堿中。不溶于水，難溶于石油、乙醚、苯等非極性有機溶劑。大豆異黃酮作為異黃酮類化合物，具有異黃酮類化合物所共有的理化性質。

（三）大豆異黃酮的分布

大豆異黃酮是大豆生育過程中形成的一類次生代謝產物，在自然界中的分布僅局限于豆科的蝶形花亞科等極少數植物中，如大豆、墨西哥小白豆、苜蓿和綠豆等植物中，其中異黃酮含量最高的為苜蓿和大豆，一般苜蓿中異黃酮的含量為0.5%～3.5%，大豆異黃酮含量為0.1%～0.5%，主要分布于大豆種子的子葉和胚軸中，種皮中含量極少。80%～90%的異黃酮存在于子葉中，濃度為0.1%～0.3%，胚軸中所含異黃酮種類較多且濃度較高，為1%～2%，但由于胚軸只占種子重量的2%，因此盡管濃度很高，但所占大豆種子異黃酮總量的比例仍然很少（10%～20%），而大豆子葉中異黃酮的絕對含量遠遠大于胚軸。

（四）大豆異黃酮含量的影響因素

1.大豆品種對大豆異黃酮含量的影響

在眾多的影響因素中，大豆品種對大豆異黃酮含量的影響尤為顯著。不同的品種大豆異黃酮含量也有所不同。大豆不同品種異黃酮總量和種類的分布有很明顯的差別，異黃酮總含量變化幅度為0.1%～0.5%，其中值得一提的是日本和美國，日本大豆品種的異黃酮含量為1.2%～2.3%，美國為2.1%～4.2%。異黃酮總量表現為美國品種大于日本品種。我國大豆品種異黃酮含量大多在1.2%～2.5%，其中東北大豆中的異黃酮含量為最高，在1.8%～2.3%。

2.種植環境對大豆異黃酮含量的影響

對于大豆中的異黃酮總含量和種類分布有直接影響的就是種植環境，這類影響主要通過種植年份、種植季節和種植地區來反映，對異黃酮總含量和種類分布的影響最為顯著是種植年份。通過研究異黃酮含量與不同種植地區的經緯度和海拔的關系，結果表明大豆異黃酮含量與緯度和海拔高度呈正相關的關系，當然，不同品種中所表現的作用各有不同。研究還發現，光照因素對大豆中異黃酮的積累有積極作用，而高溫和充足的水分卻顯著降低異黃酮的含量。綜合來說。緯度越高，日照時間越長，降水量越少，大豆中異黃酮的含量越高。

二、大豆異黃酮生物學活性

（一）抗癌

目前，醫學界和營養學界提出的大豆異黃酮具有抗癌作用機制，體現在以下幾個方面：一是類雌激素樣作用；二是抑制腫瘤細胞合成過程中所需酶；三是抗氧化作用；四是調節細胞周期蛋白及凋亡相關蛋白表達；五是抑制腫瘤血管生成，間接抑制腫瘤細胞生長。

（二）抗心血管疾病

目前，大豆異黃酮在抗心血管疾病方面內容較多，相對成熟的機制有這幾種：一是大豆異黃酮可使低密度脂蛋白受體發生正向調節，從而促進膽固醇清除；二是防治低密度脂蛋白過度氧化，染料木素對脂質過氧化體系中脂質自由基有顯著清除作用；三是抑制血管平滑肌細胞增殖；四是抗血栓生成，染料木素可通過對酪氨酸激酶抑制作用以抑制血小板激活和凝聚。

（三）抗骨質疏松癥

隨著大豆異黃酮研究的深入，專家研究發現，在預防骨質疏松方面大豆異黃酮效果顯著。實驗結果顯示，大豆異黃酮既可刺激骨形成，也可抑制骨再吸收，異黃酮能激活雌激素受體以提高成骨細胞活性，還可以促進胰島素樣生長因子產生，經免疫學研究及動物試驗證實，大豆異黃酮預防骨質疏松癥方面效果顯著。

（四）抗婦女更年期綜合癥

大豆異黃酮具有雌激素活性，能緩解婦女更年期因雌激素分泌量急劇下降而引起更年期綜合癥。

（五）其他生理功能

大豆異黃酮的生理功能還有很多，如有預防老年性癡呆，抗機體免疫力下降，抗菌消炎，抗機體功能衰老，抗溶血等作用。出這些之外，大豆異黃酮生理功能還包括：一是作為a～葡萄糖苷酶抑制劑，能有效改善代謝紊亂；二是能提高加壓素水平，因而具有抗利尿作用；三是可減輕斑形脫發易感性；四是能改變腦的形態學參數和生殖內分泌參數，并使視網膜增厚。

三、大豆高異黃酮含量育種

（一）育種目標制定

中國作為大豆的主要生產國之一，要立足國際市場，就必須不斷根據市場需求，改進大豆品質。在大豆高異黃酮含量育種方面，可以根據不同需求制定高異黃酮含量品種，用作異黃酮提取的原料等，或選育低異黃酮含量品種，用作食品加工原料。

（二）親本選擇

由于異黃酮含量的遺傳存在主效基因效應，因此，在大豆異黃酮含量的品質改良中，親本的選擇十分重要。根據育種目標選擇高或低異黃酮含量的雜交后代，則親本之一也應當具有高或低異黃酮含量的特點，而且微效基因有正反兩方面的作用，特別在微效基因的遺傳變異相對較大的組合或世代中，其效應更不應該被忽視。在大豆高異黃酮含量的育種選擇過程中，要想獲得理想的基因組合，主要有2種方式，一是采用雙親異黃酮含量均高或者低的組合，這個組合出現正向或負向超親的機會較少，而高含量或低含量異黃酮的個體出現較多。二是通過超親來達到理想目的，超親率高的組合雖然雙親并不十分優良，但大量的超親現象可以彌補雙親的不足，使后代擁有較多的優良個體，而那些中親值不高，正向或負向超親少的組合，選擇的幾率變小。

（三）雜交后代選擇

大豆籽粒異黃酮及其組分含量在品種間和組合間表現有一定的差異，在選配組合時，應慎重選擇親本。大豆異黃酮組分的絕對含量和相對含量差異比較大，遺傳行為也各不相同，應根據其特點進行后代選擇。