大豆异黄酮在军用功能食品中的应用
2015-04-09邵剑钢段奇李晓莉
邵剑钢,段奇,李晓莉,*
(1.军事经济学院军需系,湖北武汉430035;2.解放军第十六医院,新疆阿勒泰 836500)
大豆异黄酮在军用功能食品中的应用
邵剑钢1,段奇2,李晓莉1,*
(1.军事经济学院军需系,湖北武汉430035;2.解放军第十六医院,新疆阿勒泰 836500)
介绍了大豆异黄酮的基本概念及生物学功能,并列举了其在军用抗疲劳功能食品、军用耐缺氧功能食品、军用抗辐射功能食品、预防骨质疏松功能食品中的应用,并对大豆异黄酮在军用功能食品中的应用作一展望。
大豆异黄酮;功能食品;功能因子
从1986年美国学者发现大豆异黄酮以来,大豆异黄酮一直是人们研究的焦点。1990年美国国家癌症研究所ACI(American Cancer Institute)指出大豆异黄酮是很好的抗癌物质,大豆异黄酮引起了营养与医学界的广泛关注,它对人体有着重要的作用,随着科技的发展,人们对大豆异黄酮及其作用的认识也逐渐明朗。
1 大豆异黄酮的概述
异黄酮是一种含有芳香环的非类固醇化合物,在自然界中主要分布于豆科的蝶形花亚科等少量植物中,其中以大豆和苜宿的异黄酮含量最高。大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生产代谢产物,是植物雌激素的一类,它主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中,种皮的含量极少。大豆中天然存在的大豆异黄酮总共有12种,可以分为黄豆苷类、燃料木酮苷类、大豆黄素苷类3类,以游离型、葡萄糖苷型、乙酰基葡萄糖苷型、丙二酰基葡萄糖苷型等4种形式存在。由于其分子结构与人体内分泌的雌激素雌二醇很相似,对人体也可起到相同的作用,同时又没有药物雌二醇的副作用,因此又被称为天然植物雌激素。大豆异黄酮在常温下性质稳定,显酸性,易溶于醇类,酯类,酮类溶剂和稀碱中,不溶于水,难溶于石油醚等非极性有机溶剂。大豆异黄酮具有收敛性和苦味。
大豆异黄酮对人体健康有着重要作用,其生物学功能主要有抗癌、预防和治疗骨质疏松、预防心血管疾病、抗炎、抗氧化、抗辐射、提高“非特异性免疫”、植物雌激素与抗雌激素物质等的作用。
2 大豆异黄酮在军用功能食品中的应用
一般认为食用大豆异黄酮是有益健康的,它对许多慢性疾病如心血管疾病、癌症、骨质疏松症等都有预防效果。大豆异黄酮可作为功效成分添加到食品或饮料中,或者添加到食品的补充剂中。当前,一些国家市场上已有大豆异黄酮的各种制剂,如片剂、口服液、粉剂等。高纯度的大豆异黄酮已应用于医药产品的研发。然而由于我国对大豆异黄酮作为功能因子在功能食品中应用的研究起步较晚,发展水平距发达国家还有差距,以及人们传统认识上的错误,导致我军在大豆异黄酮在军用功能食品中的应用还没有得到有效发展。
我军《中国人民解放军军人食物定量标准》规定每人每天食用大豆及豆制品80 g,但是大豆异黄酮在大豆中属于微量成分,加上不合理的烹饪和储藏方法等会使大豆异黄酮流失。对于一些特殊环境和特殊岗位的人员,如训练任务较重的应急作战部队官兵,生活训练环境恶劣的高原海岛部队官兵等,80 g大豆所含大豆异黄酮的量还不足以达到促进官兵身体健康的水平。根据大豆异黄酮的生理功能,可以将其应用于以下几种功能食品中,用来增强官兵体质,提高部队战斗力。
2.1 在军用抗疲劳功能食品中的应用
对承担作战任务和执行非战争军事行动的我军来说,提高官兵的运动耐力是提高部队战斗力,保证完成多样化任务的重要因素之一。机体的运动能力与疲劳程度密切相关,抗疲劳是有效提高运动能力的重要措施之一。大豆异黄酮作为大豆中的一种非营养成分,多种生物活性已得到药理和临床研究的证实。赵钟华[1]等在其对动物运动能力影响的生物实验中发现:大豆异黄酮使机体对体内环境的剧烈变化具有更强的耐受性,能降低定量运动后血乳酸含量,加快运动性疲劳的消除,能降低运动后血清尿素氮的生成,进而降低尿素氮分解代谢产物——氨的含量,达到抗疲劳的目的;同时证实大豆异黄酮可提高肝糖原储备,能明显缓解体力疲劳的趋势。
大豆异黄酮具有良好的缓解疲劳、提高运动耐力的功效。大豆异黄酮作为功能因子添加到军用食品中,能在一定程度上达到缓解官兵身体疲劳的目的,对保证抢险救灾、防暴维稳等体力消耗较大的任务的完成具有重大意义,因此,大豆异黄酮在军用抗疲劳功能食品中具有广阔的应用前景。
2.2 在军用耐缺氧功能食品中的应用
研究发现[2],大豆异黄酮可改善慢性缺氧诱导的肺动脉压,降低慢性缺氧后右心室收缩压、舒张压增加,能十分显著地延长常压耐缺氧条件下小鼠的存活时间。酪氨酸激酶途径参与了缺氧引起的肺血管平滑肌收缩反应,而大豆异黄酮恰是一种酪氨酸激酶抑制剂,能对平滑肌具有一定的。Karamsetty[3]等研究了植物雌激素对慢性缺氧大鼠离体肺动脉中NO介导的舒张反应的影响,证实了大豆异黄酮有明显的耐缺氧作用。
我军二炮坑道部队人员、潜艇人员尤其是高原部队人员,长期生活于空气稀薄或日照不足又过于潮湿的环境,对耐缺氧食品有特殊需求。将大豆异黄酮作为功能因子加入功能食品中,使大豆异黄酮在官兵在日常膳食中得到补充,这对保证官兵身体健康,稳定官兵心理,增强部队战斗力有着十分重大的意义。
2.3 在军用抗辐射功能食品中的应用
电离辐射对生物机体的损伤包括造血功能损伤、细胞DNA损伤及生物膜损伤等方面。电离辐射产生的大量自由基会破坏机体的抗氧化体系的平衡,有关自由基也可攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸而引起脂质过氧化,最终引起细胞代谢障碍,对机体造成损伤。大豆异黄酮可以减轻阳光中紫外线对皮肤和深部组织的损伤,使皮肤炎症反应减轻。大豆异黄酮可以提高受电离辐射损伤的动物存活率,延长其存活时间,促进造血和免疫机能的恢复,降低照射后肿瘤的发病率等[4]。大豆异黄酮的苷元具有多酚羟基结构,可以发挥还原作用,具有抗氧化、淬灭自由基、弱雌激素活性等作用。刘丽、金宏等[5]人的研究表明:大豆异黄酮可提高受照射小鼠的抗氧化能力,对电离辐射造成的机体损伤可起到明显的保护作用,从而增强小鼠的抗辐射能力,减轻辐射对机体的损伤。孙克杰等[6]在体外模拟生物反应试验中,证实大豆异黄酮具有良好的清除自由基作用和抗氧化功能。
中国人民解放军战略导弹部队人员,雷达部队人员、核潜艇、核工业人员等,由于其职业的特殊性,受到电离辐射危害的几率较高,战时,敌方使用或者威胁使用核武器的可能性依然存在,因此,可考虑将大豆异黄酮作为功能因子加入我军抗辐射功能食品中,增强我军特殊岗位人员的抗辐射能力,减轻电离辐射造成的损伤。
2.4 在预防骨质疏松功能食品中的应用
骨质疏松是由于骨骼钙质溶出,造成钙质流失。研究发现,男性仅仅依赖雄激素并不足以促进骨成型,也不足以维持成人骨量。但雌激素,无论对于男性或女性的骨矿化,均具有关键性作用,在一定范围内,其和各部位骨骼的骨密度值呈现正相关。雌激素对由于雌激素芳香化酶缺乏引起的男性骨质疏松症有治疗效果。雌激素对生长期男性的骨量值的建立和成年男性骨量的维持有至关重要的作用。
大豆异黄酮是从大豆中提取的一种类似女性体内雌激素的天然物质,能同样发挥雌激素的作用效果,减少骨丢失,促进骨生成。我军航空航天人员在长期的飞行和飞天任务中,由于环境因素,会出现骨质流失。服用天然植物雌激素大豆异黄酮可增加、维持航空航天人员骨密度,对保证飞行员、航天员身体健康有重要作用。
3 大豆异黄酮在军用功能食品中的应用展望
随着研究的逐渐深入,大豆异黄酮开始以食品添加剂和食品原料的形式应用于各类保健食品中。由于相关标准的欠缺,人们思想的误导,以及对大豆烹饪、储藏、加工等方面的处理不到位,使得我军官兵大豆异黄酮的日摄入量不足。如何将大豆异黄酮应用于我军用功能食品,加大官兵日摄入量,提高官兵身体健康水平成为一个亟需解决的问题。
作为功能性因子,大豆异黄酮的生理作用已得到多方面证实。但大豆异黄酮的提取工艺复杂及其本身的味苦等因素制约着大豆异黄酮的应用发展。在国外,以大豆异黄酮为食品添加剂的功能食品已进入人们的视野。我国在大豆异黄酮的应用方面也有所发展,我军也可结合我军驻海岛、边防、高原部队以及应急作战部队和特殊岗位官兵的实际生活、训练、战备等情况,利用生物工程技术、微胶囊技术、高压处理技术、超微粉碎技术等将其加入广大官兵的一日三餐和战备食品中。如压缩饼干、面条、面包、牛奶、军用罐头等。近年来,许多国家已经开发出含大豆异黄酮的运动功能饮料,也有片剂、胶囊等形式出现的产品。
我军主要以男性为主,如何消除广大官兵食用大豆异黄酮的顾虑是必须解决的问题。有实验表明,摄入大豆异黄酮不会使雄性动物体内雌激素含量升高。大豆异黄酮作为植物雌激素具有雌激素和抗雌激素的双向调节作用,所以适量服用大豆异黄酮不会对广大官兵身体造成伤害。
由于对大豆异黄酮的研究结果存在争议,以及在应用中大豆异黄酮提取工艺复杂、成本较高、添加量没有准确的标准以及大豆异黄酮本身的苦味等因素,大豆异黄酮在功能食品中的应用受到一定的限制。我军在将其作为功能因子应用在军用食品中时,应该充分考虑到这一点,攻关主要技术,做好相关标准的制定,不能盲目补充,以切实达到提高广大指战员的身体素质、提高部队战斗力的目的。
[1]赵钟华,李正刚.大豆异黄酮对实验小鼠运动耐力的影响[J].浙江体育科学2007,29(3):118-120
[2 李晓莉,高钰琪,刘福玉,等.植物雌激素对大鼠慢性缺氧性肺动脉高压的预防作用[J].中国药理学通报,2004,20(8):897-900
[3] Karamsetty M R,Klinger JR,Hill N S.Phytoestrogens restore nitric oxide-mediated relaxation in isolated pulmonary arteries from chronically hypoxic rats[J].The Journal of Pharmacology and Expperimental Therapeutics,2001,297(3):968-974
[4]李鹏,李晓磊,高长城.大豆异黄酮生理功能的研究进展[J].长春大学学报,2009,19(10):58-59
[5]金宏,刘丽,王先远等.大豆异黄酮抗辐射作用的实验研究[J].氨基酸和生物资源,2004,26(3):23-26
[6]孙克杰,汤坚.异黄酮类化合物在不同氧化体系中的作用研究[J]食品科学,2001,22(3):22-26
Application of Soybean Isoflavone in Military Functional Food
SHAO Jian-gang1,DUAN Qi2,LI Xiao-li1,*
(1.Military Economy Academy,Wu Han 430035,Hubei,China;2.The Sixteenth Hospital of Liberation Army,Altay 836500,Xinjiang,China)
This paper introduced the basic concept and biological functions of soybean isoflavone,and listed the applications of soybean isoflavone in military anti-fatigue functional food,military anti-hypoxia functional food,military radiation resistance functional food,preventing osteoporosis functional food,and took an outlook of the application of soybean isoflavone in military functional food.
soybean isoflavone;functional food;functional factor
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.037
2013-12-21
邵剑钢(1989—),男(汉),硕士研究生,研究方向:军需装备技术。
*通信作者:李晓莉,教授,博士生导师。