大豆异黄酮对种鸭生理机能调控的研究进展

黄金昌

摘要：大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物，其结构与雌激素相似，具有促进畜禽生长，增强机体免疫，繁殖能力和生产性能等多种生理功能，逐渐成为一种安全环保型的饲料添加剂。本文就大豆异黄酮的结构性质、生物学功能以及在种鸭的应用研究进行总结和展望，旨在为大豆异黄酮在种鸭养殖中的应用提供参考依据。

关键词：大豆异黄酮；种鸭；雌激素

大豆异黄酮是一类从大豆中分离提取的具有多酚结构的植物雌激素。1931年，Walz首次发现大豆中存在异黄酮活性成分，1962年Setchell和Adlercreutz证实了大豆异黄酮与哺乳动物雌激素结构相似。上世纪七八十年代，大豆异黄酮开始在动物生产中应用，表现出良好的生产效应，并逐渐被动物营养学家所重视。我国从20世纪90年代初也开始对大豆异黄酮进行研究。

近年来的研究发现，大豆异黄酮在畜禽机体中具有明显的生物活性，可调控畜禽机体养分代谢，改善饲料利用率，增强动物骨质代谢，有抗氧化作用，提高动物免疫机能，并能促进生殖系统发育，提高繁殖力等多种作用。由于大豆异黄酮所具有以上诸多功能，使其成为动物营养学的研究热点之一。本文结合大豆异黄酮的研究进展以及在畜禽生产中的应用情况进行综述，旨在为大豆异黄酮在肉用种鸭养殖中的应用提供参考依据。

1大豆异黄酮

1.1 大豆异黄酮的来源

大豆异黄酮（Soybean Isoflavones，SI）是一类从大豆中分离提取出的具有多酚结构化合物的总称，是豆科类植物生产过程中重要的次生代谢产物之一。大豆及豆制品是大豆异黄酮的主要食物来源，其中大豆中异黄酮含量在1200～4200μg/g之间变化，且主要以葡萄糖苷形式存在。

1.2 大豆异黄酮的结构性质

1.2.1大豆异黄酮的结构

大豆异黄酮是一种多酚类化合物，属于黄酮类物质，具有异黄酮类化合物的典型结构。自然界中主要存在的大豆异黄酮按化学结构主要有三大类：即大豆黄素苷类、染料木素苷类、黄豆黄素苷类，结构式如图-1所示。王雪等（2005）报道，大豆中的异黄酮存在形式主要是结合型的糖苷，约占总量的97%～98%，其次是游离型的糖苷配基。

1.2.2大豆异黄酮的理化性质

大豆异黄酮在通常情况下为固体，熔点大都在100℃以上，常温下其性质稳定，工业上的大豆异黄酮产品为白色或淡黄色的粉末，无毒，有轻微苦涩味。大豆异黄酮基本不溶于冷水，但易溶于热水；在醇类、酮类以及酯类溶剂中具有一定的溶解度，但难溶于石油醚、正己烷等。

大豆异黄酮糖苷在弱碱性和高温条件下水解为乙酰基葡萄糖苷、β-葡萄糖苷，进一步通过高温低pH值或酶（当前主要为β-葡萄糖苷酶法）水解为大豆异黄酮苷元。大豆异黄酮苷元具有多酚羟基结构，从而发挥还原效应。

1.3 大豆异黄酮的生物学功能

1.3.1大豆异黄酮的植物雌激素功能

大豆异黄酮在结构上与哺乳动物的雌激素（雌二醇）相似，都具有雌激素活性基团-二酚羟基，它可与动物体内的雌激素受体结合，表现出一定的雌激素功能。大豆异黄酮在内源性雌激素水平较低时，一方面与内源雌激素竞争雌激素受体，影响下丘脑、垂体的神经内分泌调节过程，使内源激素水平发生变化；另一方面还可以促进肝脏性激素结合蛋白的合成，提高性激素的生物学半衰期。换而言之，大豆异黄酮对于高雌激素水平者显示出抗雌激素活性，而对于低雌激素水平者则显示出雌激素活性。郭建（2012）研究提出，大豆异黄酮能够代替雌激素，明显的减轻中老年妇女更年期综合症的多种临床症状。成娟丽等（2006）研究报道，大鼠饲喂含高大豆素的饲粮能抑制子宫兴奋，防止自发性流产。Liu等（2008）研究表明，日粮中添加大豆异黄酮能够通过上调促性腺激素受体的表达量促进发育中卵泡的发育以及提高母鸡高峰后的产蛋量。

1.3.2大豆异黄酮的抗氧化功能

机体在代谢过程中产生许多自由基，具有极强的氧化反应能力，对生物膜系统的不饱和脂肪酸氧化损伤，引起细胞膜变性以及细胞中的DNA、RNA以及蛋白质等生物大分子的氧化，导致细胞结构改变和功能破坏，尤其是对肠道的黏膜细胞。大豆异黄酮的抗氧化功能主要有两个方面：一是大豆异黄酮可抑制和淬灭自由基，阻断自由基链式反应；二是大豆异黄酮可刺激抗氧化酶合成，诱导机体抗氧化酶系统的活性增高。井乐刚等[8]（2002）研究表明，大豆异黄酮具有很强的清除自由基的能力，并且随着大豆异黄酮的浓度的增加，对自由基的清除能力不断增强。迟晓星等（2010）研究表明，大豆异黄酮可显著升高大鼠血清中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活力，同时可以减少丙二醛的含量。

1.3.3大豆异黄酮提高动物机体免疫

万琴（2014）报道，大豆异黄酮在畜禽机体内通过发挥类雌激素作用，影响动物机体的特异性免疫功能和非特异性免疫功能，从而不断提升畜禽的免疫机能。大豆异黄酮通过对畜禽机体的细胞免疫进行调节，提升畜禽抵抗疾病能力。程忠刚等（2005）研究报道，在育肥猪饲料中添加适量大豆黄酮，能提高血清中T淋巴细胞的比列和T淋巴细胞转化率，改善猪机体的细胞免疫水平。大豆异黄酮以植物雌激素的直接作用于免疫器官上的雌激素受体来调节垂体，增强免疫器官的功能。戴汉慧等（2010）研究表明，大豆异黄酮能够提高雌性小鼠脾脏和胸腺的脏器系数，增强巨噬细胞的吞噬能力，增加血清溶血素的产生和释放，激活T淋巴细胞，提高小鼠机体免疫力。

1.3.4大豆异黄酮促进畜禽生长

大豆异黄酮通过对神经内分泌系统的生长轴和性腺轴影响，改善畜禽生长性能，有效促进生长素、睾丸酮以及IGF-1的生成和释放，从而促进畜禽的生长；提高饲料转化率，达到促进生长的目的。赵志辉等（2003）研究表明，大豆黄酮使仔公猪GH受体的最大结合容量显著提高，对仔公猪生长有一定的促进作用。尤明珍等（2005）研究报道，大豆异黄酮对樱桃谷鸭早期的生长有利，提高饲料转化率，促进生长，提高生产性能。宓宪伟（2010）研究报道，雄性肉鸡饲喂大豆异黄酮后，鸡冠生长加速，日增重提高10%，胸肌和腿肌重分别提高6.5%和7.26%，饲料利用率明显降低。

1.4 大豆异黄酮的代谢吸收

大豆异黄酮的代谢吸收存在显著的个体差异，一般情况下，单胃动物慢于反刍动物。Lundh等（1995）报道，大豆异黄酮在食物中主要以糖苷形式存在，主要在肠道中被吸收，吸收率为10%-40%。肉用种鸭摄入大豆异黄酮糖苷后，须经肠道内β-葡萄糖苷酶和微生物菌群水解为游离形式的大豆异黄酮苷元后，才能被机体吸收。大豆异黄酮苷元被吸收后，在肝脏或肠上皮细胞的尿苷二磷酸或磺基转移酶作用下，转变为葡萄糖醛酸和硫酸盐结合物，进入外周循环。大豆异黄酮在血浆中主要以结合形式存在，主要代谢产物是葡萄糖醛酸结合物，其次是硫酸盐结合物，经过血液中循环后经排泄系统排出体外。所以畜禽饲喂豆粕日粮后，其尿液、粪便、乳汁中均含有较高含量的异黄酮物质。

2种鸭生理特点

2.1 种鸭的消化生理

种鸭的消化系统由消化道和消化腺两部分组成，其中消化道包括口咽、食管、腺胃、肌胃、小肠、大肠和泄殖腔，消化腺包括唾液腺、胃腺、肠腺、和肝。肉用种鸭的小肠道占肠道总长度的90%，是种鸭营养消化吸收的不要部位；泄殖腔是种鸭消化系统、泌尿系统和生殖系统的共同通道。

2.2 种鸭的生殖生理

种鸭的生殖系统包括雄性生殖系统和雌性生殖系统，主要作用是产生成熟的生殖细胞和分泌性激素，其中雌种鸭的生殖系统仅由左侧的卵巢和输卵管构成，右侧边的在坯胎发育时期就已停止发育并逐步退化。种鸭蛋的形成是卵巢和输卵管各部分共同作用的结果，蛋黄是有肝脏合成，经血液循环运输到卵巢，在卵泡中逐渐蓄积形成；蛋形成后在输卵管的强烈收缩作用下产出。

2.3 种鸭的免疫生理

种鸭的免疫系统由淋巴细胞、淋巴组织和淋巴器官组成。法氏囊是家禽所特有的免疫器官，种鸭的法氏囊位于泄殖腔背侧，开口于肛道。

2.4 种鸭的生理营养需求

种鸭为了维持生命，促进生长和繁殖后代等需要，对水分、能量、蛋白、维生素、矿物质的需求都比较高，尤其是进入产蛋期，种鸭代谢很旺盛，日采食量大大增加。饲料的代谢能应可控制在10.88～11.30兆焦/千克。日粮蛋白质水平应分阶段进行控制，产蛋初期（产蛋率50%前）日粮蛋白质水平一般为19.5﹪即可满足产蛋的需要；进入产蛋高峰期（产蛋率50 %以上至淘汰）时，日粮蛋白质水平应增加到20%～21%；同时，应注意日粮中钙、磷的含量以及钙、磷之间的比例。

3大豆异黄酮对种鸭生产性能的调控

3.1 大豆异黄酮对种鸭生产性能的影响

在种鸭饲养中，大豆黄酮可以提高饲料的利用率，促进种鸭饲的生长。尤明珍（2006）研究报道，在樱桃谷肉鸭日粮中添加不同剂量大豆异黄酮，结果显示，试验组的母鸭和公鸭的每周平均体重和平均日增重均显著高于对照组，大豆异黄酮对樱桃谷肉鸭具有促生长作用，并且对钙磷代谢吸收有一定的影响。郑中朝等（2006）研究报道，小剂量的大豆异黄酮可以促进樱桃谷鸭的生长，大剂量则有抑制作用。于明等（2007）研究表明，在饲料中添加10 mg/kg的大豆异黄酮能显著提高雄性鸭的免疫器官重量以及生长性能。骨骼发育对肉用种鸭的前期的生长尤为关键，钙、磷是骨骼发育的基础。在人类医学上的研究也证实，大豆异黄酮具有提高骨密度，预防骨质疏松的作用。田青（2006）研究提出，在日粮中添加10mg∕kg剂量的大豆异黄酮，可以增加血液碱性磷酸酶的含量，降低抗酒石酸酸性磷酸酶的含量，从而为骨形成提供有利的内环境、抑制骨吸收，有利于维持骨骼的健康，减少骨骼疾病；同时可以通过促进消化器官胃和小肠的发育来促进营养物质的吸收和利用，促进生长。

3.2 大豆异黄酮对种鸭机体免疫的生物学效应

消化道黏膜免疫是黏膜免疫的主要途径之一，是黏膜免疫系统防御病原微生物入侵有机体的一个重要方面，该系统主要由胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道黏膜及某些外分泌腺（如唾液腺、泪腺及乳腺）黏膜相关的淋巴组织组成。金光明等（2011）研究报道，饲喂大豆异黄酮的咔叽-康贝尔鸭小肠黏膜内淋巴细胞分布较对照组明显增多，能显著提高咔叽-康贝尔鸭小肠黏膜免疫功能。此外，大豆异黄酮以植物雌激素直接作用于免疫器官上的雌激素受体来调节垂体，增强免疫器官的功能。

3.3 大豆异黄酮对种鸭产蛋性能的生物学调控

雌激素能减少卵泡细胞退化萎缩，而大豆异黄酮具有植物雌激素的作用。周玉传等（2002）等研究报道，日粮中添加3mg/kg大豆黄酮分别饲喂产蛋初期和产蛋后期绍兴鸭，试验结果显示，产蛋后期添加大豆黄酮，绍兴鸭的产蛋率和平均蛋重均显著增加，饲料转化率提高，而产蛋前期则降低鸭产蛋率和平均蛋重。周玉传等（2004）继续研究报道，在415日龄绍兴鸭基础日粮中添加5mg/kg大豆黄酮，持续9周，结果表明，试验组产蛋率提高7.70%（P<0.01），平均蛋重有所增加，料蛋比降低6.44%（P<0.01）。这说明大豆黄酮对绍兴鸭产蛋性能的影响与其所处的生理阶段以及添加的剂量有关。大豆异黄酮与雌激素受体是竞争性结合，由于不同阶段母鸭的内源性雌激素表达水平不同，而表现出抗雌激素活性和促雌激素活性。朱建平等（2002）在56周龄父母代樱桃谷肉种鸭日粮中添加不同水平的大豆黄酮的研究中发现，结果表明在父母代樱桃谷肉种鸭产蛋后期添加4mg/kg-6mg/kg的大豆黄酮能明显提高种鸭的产蛋率，促进卵泡的发育，提高种母鸭的繁殖性能，同时对种公鸭的精液质量没有负面影响。

4展望

大豆异黄酮中有效成分大豆黄素苷、染料木素苷的多种的生物学效应，随着大豆异黄酮功能特性的深入研究，以及提取和合成工艺的不断完善，大豆异黄酮在种鸭养殖中的应用将越来越广泛。因此，开发应用诸如大豆异黄酮之类的新型绿色添加剂，将成为当代乃至今后饲料添加剂研究及生产应用的主流，将具有很大的市场潜力和广阔的发展前景，也将会极大的种鸭饲料和养殖行业的发展。

参考文献（略）

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