大豆异黄酮在养羊生产中的研究进展

张振伟，李 俐，花万里，刘占发

（1.中卫山羊选育场，宁夏 中卫 755006；2.宁夏大学，银川 750021）

随着生活水平的提高，人们对食品质量与安全的要求也越来越高。因此，畜牧业生产中天然绿色饲料添加剂备受重视，大力研制和开发更为安全、有效的饲料添加剂，生产无毒、无害、无残留的绿色畜禽产品已成为新世纪我国畜牧业最迫切需要解决的问题。大豆异黄酮具有抗肿瘤、抗氧化、抗溶血、免疫调节、促生长、预防和治疗心血管疾病等作用，一直受到国内外学者的重视。对当前开发安全有效的绿色饲料添加剂具有重要意义，因而逐渐被动物营养学家所重视。

1 大豆异黄酮的来源与理化性质

1.1 来源

大豆异黄酮（ISO）是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物，属于多元酚类糖苷化合物，其基本结构为C3位苯环取代的γ-吡喃酮，是大豆中主要的生理活性物质。大豆异黄酮几乎全部来自大豆，其含量在大豆的不同部位差异较大。其主要分布于大豆种子的下胚根中（包括胚轴和胚芽），约为1%～2%，而子叶中的含量相当低，约为0.1%～0.3%。大豆异黄酮的含量分布除与大豆的不同部位有关外，同时还受大豆品种、类型、生长环境和分离提取方法等多种因素的影响。目前已发现的大豆异黄酮共有12种，分为游离型苷元和结合型糖苷两类。其中游离的苷元包括染料木黄酮、黄豆苷原、大豆黄素3种，约占总量为2%～3%；而结合型的糖苷约占总量为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 大豆异黄酮的理化性质

大豆异黄酮在通常情况下为固体，常温下工业产品呈白色或淡粉色粉末，纯品为无色晶状物，无毒、无味或有轻微苦涩味，游离苷元无旋光性，而糖苷具有旋光性，且多为左旋。熔点＞100℃，性质稳定，易于贮存。一般异黄酮苷元难溶或不溶于水、甲醇等极性溶剂，易溶于有机溶剂，极易溶于二甲基亚砜（DMSO）和吡啶中，其雌性激素活性相当于17-β雌二醇的10-3～10-5。大豆黄酮的制备可分为天然提取法和化学合成法，大豆黄酮天然提取法的生产以大豆为原料，主要采用溶剂萃取法、碱提取、酸沉淀、离子交换树脂、活性碳吸附及柱层析法等分离技术。国内外大豆提取工艺为大豆粉末→溶出液→过滤分离→过滤液→树脂吸附→洗净树脂→溶出→冷却结晶→离心分离[1]。刘建中等采用间苯二酚和苯乙酸为原料经过两步反应来制备大豆黄酮：第一步都是以间苯二酚和苯乙酸为原料制得4-苯乙酰基-1,3-苯二酚；在第二步闭环反应中，如以醋酐或醋酸钠闭环，则得2-甲基取代大豆黄酮[2]。

2 大豆异黄酮的吸收与代谢

通过对代谢产物的检测发现，大豆异黄酮经过动物体代谢后，主要以Gen、Den及其葡萄糖醛酸结合物的形式存在。其进入小肠后，在肠道微生物所产生的葡萄糖苷酶的作用下，部分葡萄糖苷发生分解，生成Gin/Din和少量游离苷元Gen/Den，这些分解产物一部分通过微绒毛外膜进入肠壁组织，另一部分则随着一些尚未被分解的异黄酮糖苷一起随粪便排出；进入肠组织的大豆异黄酮组分，有的通过扩散直接进入血液循环，有的（主要是苷元）则在葡萄糖酸转移酶的作用下与葡萄糖酸结合后，部分进入血液循环被利用，另一部分则通过微绒毛外膜，返回肠腔排出。

3 大豆异黄酮在养羊生产中的应用

3.1 弱雌激素和抗雌激素作用

异黄酮植物雌激素的活性取决于多种因素。对于一些内源性雌激素水平较低的个体，弱的雌激素样物质占据雌二醇受体会产生雌激素效应；而对于内源性雌激素水平较高的个体，弱的外源性雌激素将会与雌二醇受体竞争性结合，削弱雌二醇的雌激素效应，则表现出抗雌激素作用。据报道，母羊长期摄食含有异黄酮的豆科牧草（三叶草），其乏情期血浆黄体生成素（LH）水平一直维持在繁殖季节时的LH水平上；注射雌二醇不能引起正常的LH分泌高峰，但注射抑制下丘脑促性腺激素释放激素（GnRH）却能起正常的LH分泌，这表示异黄酮植物雌激素可能通过下丘脑作用来影响垂体的分泌。

3.2 对内源性激素水平的影响

韩正庚等连续7 d对3只青年雄性湖羊皮下注射大豆黄酮100mg·kg-1体重，结果发现血清中睾酮水平比对照期明显增加[3]。聂芙蓉等通过十二指肠瘘管给空怀母山羊灌注含大豆异黄酮200mg的生理盐水混悬液5 mL·d-1，发现大豆异黄酮可极显著提高血清中三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）、生长激素（GH）和前列腺素（E2）水平（P＜0.01），分别比对照期提高128.57%、124.12%、106.49%和72.34%，这表明大豆异黄酮可通过调节内源性激素水平来间接调节反刍动物的生长和瘤胃的消化代谢[4]。郑元林等对4只门静脉、肝静脉和肠系膜静脉上安装血管导管的绵羊进行了大豆黄酮（2mg·kg-1，5 d）对有关激素水平影响的研究，结果表明，门静脉血中GH浓度较对照期提高39.31%（P＜0.05），而在肝静脉血中GH的浓度也有所提高；肝静脉中胰岛素样生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）水平与对照期相比提高18.71%（P＜0.01），且门静脉中IGF-Ⅰ也维持在一个较高的水平上；而对绵羊肝脏血中胰岛素的水平则无显著影响（P＞0.05）[5]。这表示大豆异黄酮可通过提高门静脉GH水平和肝脏IGF-Ⅰ的合成与分泌，从而达到促进机体的生长代谢的目的。

3.3 对消化代谢的影响

饲料中的异黄酮植物雌激素可以直接影响瘤胃微生物主要消化酶的活性，从而对瘤胃消化代谢发挥调控作用，还可经过瘤胃内微生物的代谢作用，有70%经脱甲基后变成雌马酚和氧-去甲基安哥拉紫檀素（O-DMA），但其余未被降解的部分可通过胃肠道进入循环血流，影响机体的生理机能。马海田选用5只装有永久性瘤胃瘘管的雄性去势山羊研究大豆黄酮对瘤胃消化代谢的影响，研究结果表明，饲料中添加大豆黄酮后能升高瘤胃液的pH，增强总脱氢酶活性，提高NH3-N及微生物总蛋白浓度；瘤胃液pH，总脱氢酶活性及NH3-N和瘤胃微生物总蛋白含量，试验期分别较对照期提高11.22%、49.07%、10.31%和40.64%[6]。有研究者在空腹母山羊十二指肠注入大豆黄酮的试验亦获得改善瘤胃代谢的类似结果，但由于动物性别不同其作用机理可能存在差别。王永梅等采用静态人工瘤胃体外培养方法（山羊瘤胃液∶人工唾液=1∶2）研究大豆异黄酮对瘤胃微生物代谢的影响，结果表明，乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸的含量分别上升了20.91%（P＜0.05）、30.03%（P＜0.05）、32.61%（P＜0.01）和26.27%（P＜0.05），这说明大豆异黄酮能促进瘤胃微生物的氮代谢与糖代谢，并有将瘤胃发酵类型向乙酸型转变的趋势[7]。

3.4 对生产性能的影响

大豆异黄酮能与下丘脑、垂体等E2-R不同程度地结合，影响动物神经内分泌系统的性轴，促进雄性动物睾酮的生成和释放；同时也影响其生长轴，使垂体GH生成和释放增加，刺激肝生长激素受体（CH-R）发育IGF-Ⅰ生成加强。睾酮是促进雄性动物蛋白质合成代谢的激素，GH具有直接促进肌肉蛋白合成的机能，而IGF-Ⅰ又对肌肉组织的增长具有强大的作用，最终将导致动物生长加速。任皓威在小尾寒羊基础日粮中分别添加大豆异黄酮3、6mg·kg-1，结果表明，大豆异黄酮能极显著促进小尾寒羊增重（P＜0.01），显著提高小尾寒羊血清中T3及胰岛素水平（P＜0.05），但在高剂量期与低剂量期之间两者差异均不显著（P＞0.05）[8]。邵美丽在大豆异黄酮及其复合制剂对绒山羊产绒性能的影响中发现，大豆异黄酮能使绒山羊绒毛长度明显增长，绒纤维明显变细、毛纤维明显变粗，且对绒毛强度与伸度无显著影响（P＞0.05）[9]。

3.5 对抗氧化水平的影响

活性氧自由基（ROS）在体内大量产生，可发生脂质过氧化，使膜中蛋白质聚集和交联，破坏细胞膜的生物功能，产生脂质过氧化物（LPO），造成机体损伤。大豆异黄酮可抑制脂质过氧化，原因可能是由于其含有的酚羟基能作为供氧体与自由基反应，生成相应的离子或分子，终止了自由基的连锁反应，起到抗氧化的作用。有报道指出，大豆异黄酮可以显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），高剂量期较低剂量期无显著差异（P＞0.05）。

4 大豆异黄酮的添加量

大豆异黄酮是一种具有双重生物活性的生理调节剂，由于动物体内雌激素浓度、受体数目、结合程度及加入异黄酮剂量的不同，而表现出不同的生物学作用（颉颃或协助）。因此，大豆异黄酮在畜禽饲料中的添加量应根据其所起的生物学功能不同以及动物的种类、性别、生长期的不同而变化。一般来说，异黄酮类作为动物的生长促进剂、免疫增强剂、催情剂、抗氧化剂等，在饲料中添加量分别以 2～5mg·kg-1、5～20mg·kg-1和100～200mg·kg-1为宜。

5 小结

大豆异黄酮作为饲料添加剂在羊业生产上的应用刚刚开始，有关对动物发生作用的详细机制，与其他饲料成分的相互作用，在不同生理阶段和性别的各种动物其适宜添加量、添加时间以及有关各种动物对大豆异黄酮的吸收代谢机理等问题尚需进一步研究和探讨。但大豆异黄酮来源于天然，安全、无毒、无害、无副作用，具有多种生理功能，在养羊生产中起着重要的作用。随着研究的深入以及提取及合成工艺的不断完善，大豆异黄酮将在畜牧生产中得到越来越广泛的应用，因而开发大豆异黄酮作为新型饲料添加剂具有广阔的前景。

[1]余斌,郭荣富,张素华.大豆黄酮在奶牛养殖中的应用研究[J].四川畜牧兽医,2007（7）:32-33.

[2]刘建中,翁玲玲,郑虎.异黄酮哌嗪衍生物的合成[J].中国药物化学杂志,2000,10（1）:46-47.

[3]韩正庚,陈杰,杨国宇.大豆异黄酮对反刍动物血清睾酮和瘤胃消化代谢的影响[J].江苏农业研究,1999,20（2）:17-19.

[4]聂芙蓉,王老七,王艳玲.大豆异黄酮对山羊血液中几种内源性激素水平的影响[J].安徽农业科学,2007,35（21）:6542-6530.

[5]郑元林,韩正康,陈杰,等.大豆黄酮对绵羊肝脏氮代谢及其有关激素水平的影响[J].南京农业大学学报,2001,24（3）:57-60.

[6]马海田.异黄酮植物雌激素对动物生长及其吸收机理的研究[D].南京:南京农业大学,2005.

[7]王永梅,韩正庚,王国杰.大豆异黄酮植物雌激素对瘤胃代谢影响的体外实验[J].南京农业大学学报,2009,32（1）:168-170.

[8]任皓威.不同剂量大豆异黄酮对小尾寒羊瘤胃代谢及免疫的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2006.

[9]邵美丽.大豆异黄酮及其复合制剂对绒山羊消化代谢和产绒性能的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2004.