大豆異黃酮及其在豬生產中的應用研究進展

張曉霞，劉春雪

(安佑生物科技集團股份有限公司，江蘇 太倉 215437)

大豆異黃酮及其在豬生產中的應用研究進展

張曉霞，劉春雪

(安佑生物科技集團股份有限公司，江蘇 太倉 215437)

大豆異黃酮是大豆生長過程中形成的一類次生代謝產物，屬于生物黃酮，具有弱植物雌激素功能和抗氧化功能。能促進動物的生長，提高繁殖性能，促進動物乳腺的發育，增加泌乳量，被廣泛應用于人類健康及飼料添加劑中發揮其營養作用。對大豆異黃酮及其在豬生產中的最新應用研究進行綜述，以期為大豆異黃酮的進一步研究應用提供理論依據。

大豆異黃酮;生理活性;繁殖性能;抗氧化性能；豬

大豆作為優質的植物性蛋白源，具有重要的營養作用，已被普遍用于人類食物和動物飼料原料；但是大豆中往往含有一些抗營養因子，如胰蛋白酶抑制因子、凝集素、單寧、植酸等，這就很大程度上限制了大豆的充分應用。近年來，隨著培育技術、純化技術等的逐步發展，這些抗營養因子的抗營養作用已可以被消除或降低到營養水平，因此大大提高了大豆的應用價值。目前人們開始更多地關注大豆的營養性作用，比如其活性提取物——大豆卵磷脂、大豆異黃酮等的應用研究。

大豆異黃酮是大豆等豆科植物生長過程中形成的一類次級代謝物，是一種混合物，屬于植物雌激素。在畜牧生產中，大豆異黃酮具有抗氧化、抗應激、提高機體免疫力和抗菌等生理作用，且安全、綠色、無污染，目前已廣泛應用于畜禽生產中。很多研究表明，在母豬日糧中添加適量的活化大豆異黃酮能夠促進母豬泌乳、提高泌乳量、提高哺乳仔豬斷奶重等。因此對于種豬生產而言，大豆異黃酮具有較高的經濟效益，在畜牧生產中合理有效的使用將有巨大的經濟意義。

1 大豆異黃酮簡介

1.1大豆異黃酮的來源及存在形式

大豆異黃酮從大豆中提取得到，具有獨特的晶狀結構，在動物生產中發揮一定的生物活性作用，是大豆中所含的異黃酮類化合物的總稱[1]。由于異黃酮不溶于己烷和油脂,所以大豆油中不含大豆異黃酮，而脫脂豆粕中異黃酮含量相對增高[2]。

大豆中天然存在的異黃酮共有3大類12種，即黃豆黃素苷類、黃豆苷類和染料木苷類，分別以游離的苷元型異黃酮(約占異黃酮總量的2%～3%)和結合的糖苷型異黃酮(約占異黃酮總量的97%～98%)兩種形式存在[3-4]。研究發現，糖苷型異黃酮在動物體內不能直接被小腸壁吸收，必須經過水解或腸道微生物發酵轉化為苷元型大豆異黃酮才能被機體吸收利用[3-6]。苷元型異黃酮主要以大豆黃素、染料木素、黃豆黃素等3種結構形式存在于自然界中，見圖1。

圖1 苷元型大豆異黃酮的化學結構

1.2大豆異黃酮的含量及存在位點

大豆異黃酮在大豆籽粒中的質量分數大約是0.2%～0.6%[7]。一般來說，大豆異黃酮質量分數高于0.3%的大豆就稱之為高異黃酮含量大豆。大豆異黃酮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，質量分數為0.1%～0.3%；胚軸中所含異黃酮的種類較多且濃度較高，質量分數為1%～2%[1,8]，但相對整個大豆種子來說，胚軸中總含量相對較低。

1.3大豆異黃酮的生理活性機理

目前普遍認為，大豆異黃酮能與下丘腦、垂體等處的雌二醇受體不同程度的結合，影響動物神經內分泌系統的生長軸，促進垂體生長激素(growth hormone，簡稱GH)的生成和釋放，刺激肝GH受體發育和胰島素樣生長因子-1的生成增強，從而促進母豬生產性能的提高；大豆異黃酮也會影響動物性腺軸，促進哺乳母豬睪酮、催乳素生成和釋放作用增強，提高泌乳量，進而減少仔豬死亡率[9-10]，提高仔豬斷奶重。

由于大豆異黃酮活性組分與雌激素樣受體(estrogen receptor，簡稱ER)的結合力遠低于甾體雌激素與 ER的結合力，因此大豆異黃酮與雌激素樣受體結合后的潛在健康效應存在 U 型劑量-效應關系，即低劑量時由于它與雌激素競爭結合 ER 而降低了雌激素活性，因而表現為抗雌激素作用；而中劑量時則發揮一定的雌激素活性作用；但高劑量時，補充的過量大豆異黃酮則活化因雌激素水平不足而未被活化的 ER，表現為增強雌激素作用[11]。這種U型劑量-效應關系使得大豆異黃酮在動物體內發揮不同的植物雌激素功能，而其作用結果又依賴于大豆異黃酮在動物體內的濃度和大豆異黃酮活性組分的含量，也可能受下丘腦分泌的激素調節控制。

大豆異黃酮還可以阻斷機體器官和細胞內的自由基鏈式反應，或直接捕獲自由基反應鏈生成的自由基，起到保護機體細胞內脂質、蛋白質、染色體免受活性氧的攻擊[5,12-13]，發揮其抗氧化活性；也可以通過還原作用，提高機體內抗氧化系統的酶活性，提高動物機體自身抗氧化能力[12-13]。

同時，大豆異黃酮也表現出對酪氨酸蛋白激酶、拓撲異構酶等的活性具有一定的抑制作用[14]，所以大豆異黃酮也具有抗癌、抑制癌細胞增殖，抑制骨質疏松等作用[1,14]。也可能會破壞細菌細胞壁及細胞膜的完整性、抑制細菌的呼吸代謝，起到抑菌的作用[15]。

1.4大豆異黃酮的吸收與代謝

大豆異黃酮在進入動物體內后，在小腸微生物所產生的β-葡萄糖苷酶的催化作用下，結合的糖苷型異黃酮發生分解轉化生成游離的苷元型異黃酮，然后被動物機體吸收利用或隨糞便排出體外。

1.5糖苷型異黃酮向苷元型異黃酮的轉化

苷元型異黃酮的生物活性高于糖苷型異黃酮的生物活性，且更易被機體腸道吸收利用。酸性水解和加酶酶解均能促進糖苷型異黃酮向苷元型異黃酮轉化，但酸水解工業生產條件要求嚴格，酶解法成本較高難以規?；?，而利用微生物發酵可以提高大豆中β-葡萄糖苷酶的活性，從而提高大豆中苷元型異黃酮含量[1]。目前活化大豆異黃酮使用最多的菌種有安全性較高的乳酸菌、酵母菌、米曲霉菌、枯草芽孢桿菌和少孢根霉，以及多菌種聯合使用發揮更好的效果[16]。

熱處理可以使大豆異黃酮中糖苷型的丙二?；擒栈?和)乙?；咸烟擒瞻l生轉化，生成苷元型的黃豆黃素和染料木素[17]，從而提高大豆異黃酮的生物活性。

2 大豆異黃酮在豬生產中的應用

大豆異黃酮具有多種生物功能，是綠色無毒的營養性添加劑，且添加劑量較小，在人類健康、動物飼料中有較普遍的應用。

2.1提高繁殖性能

飼糧中添加10 mg/kg的大豆異黃酮能改善哺乳母豬的生產性能、血液生化指標，維持其腸道微生物菌群平衡[18]。韋習會等[19]試驗研究表明，大約克夏母豬妊娠85 d至產后7 d日糧中添加8 mg/kg和5 mg/kg大豆異黃酮，仔豬哺乳20日齡個體重和窩重均極顯著(P<0.01)高于對照組，同時28日齡斷奶時仔豬個體重和窩重也顯著(P<0.05)高于對照組。另有研究表明，產前一個月的妊娠母豬飼料中添加0.01%大豆異黃酮后其仔豬斷奶窩均重、斷奶頭均重和斷奶日增重均高于對照組[20]。

大量研究表明，斷奶后不發情或發情推遲與母豬斷奶時的體重及背膘厚度相關，斷奶時體重較輕且背膘較薄的母豬，其斷奶后不發情的幾率更大或發情間隔更長，因為泌乳期失重太多的母豬在斷奶后相當一段時間內仍處于分解代謝狀態。王開麗等[21]在產后至21 d斷奶的母豬日糧中添加0.27 mg/kg有機硒和7.5 mg/kg大豆異黃酮，結果發現母豬泌乳期背膘損失、斷奶-發情間隔分別顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)低于對照組。

2.2提高泌乳力

泌乳量是體現哺乳母豬泌乳性能的重要指標。試驗表明，哺乳期日糧添加200 mg/kg大豆異黃酮和黃芪多糖(1∶5比例混勻)的混合物顯著(P<0.05)提高母豬采食量和21 d泌乳總量，乳脂率和乳蛋白含量也顯著(P<0.05)高于對照組[22]。陳豐等[23-24]分別在哺乳4～21 d和懷孕100 d至分娩15 d斷奶的母豬日糧中添加15 mg/kg和10 mg/kg大豆異黃酮，結果發現，添加大豆異黃酮可以提高哺乳母豬奶水中乳蛋白和血清中催乳素含量，進而提高母豬泌乳量和仔豬斷奶重。王開麗等[21]試驗結果表明，產前7 d開始在母豬飼料中添加0.27 mg/kg有機硒和7.5 mg/kg大豆異黃酮，其常乳中的乳蛋白、乳糖和硒含量均高于對照組；試驗組仔豬平均日增重和成活率分別比對照組高65.23%和25.51%，差異均達顯著水平(P<0.05)。

2.3抗氧化性能

在分娩和泌乳過程中，動物的生理狀態與營養代謝發生一系列急劇的變化，內分泌系統、脂肪與蛋白質的代謝作用明顯，同時動物機體消耗大量的氧氣和能量，并產生許多自由基[25-26]，使脂質發生過氧化作用，產生大量的丙二醛(MDA)、過氧化氫等。大豆異黃酮具有有效的抗氧化作用，尤其是其組成成分染料木素[27]。Hu 等[28]研究表明，在母豬妊娠后期和哺乳期日糧中添加大豆黃素能提高抗氧化指標，降低母豬的乳和血漿中MDA含量。添加大豆異黃酮顯著提高泌乳第21 d母豬血清總抗氧化能力和降低血清MDA含量(P<0.05)，血清總超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性和催乳素含量顯著提高(P<0.05)[29]。

2.4提高免疫力

大豆異黃酮可以提高機體非特異性免疫和特異性免疫功能[30-31]。研究表明，妊娠后期母豬每天肌肉注射440 mg染料木黃酮可提高母豬血液IGF-1濃度和新生仔豬胴體脂肪，但對初生仔豬的肌肉發育、母豬及其后代仔豬的生產性能無顯著影響[32-33]。劉杰等[34]研究發現，母豬妊娠后期和哺乳期日糧中添加15 mg/kg大豆異黃酮極顯著提高母豬妊娠98 d血清IgM濃度，顯著提高初乳中IgA和IgG的濃度以及仔豬出生7 d和14 d血漿的IgM濃度。大豆異黃酮通過提高哺乳母豬的免疫力而改善哺乳仔豬的健康程度。Huang等[35]在添加50 mg/kg氧化魚油的斷奶仔豬日糧中加入20 μg/kg合成大豆異黃酮(黃豆黃素含量98.4%)，提高了仔豬的抗氧化能力和免疫能力。

3 其它

大豆異黃酮具有明顯的抑制細菌和真菌作用，其抑菌的活性成分主要是游離型的苷元[36-37]。也有研究表明，青年母豬玉米豆粕型日糧中添加大豆異黃酮，可降低豬肌肉和肝臟中的玉米赤霉烯酮殘留[38]。大豆異黃酮還具有抗癌、保護肝臟、增強骨骼密度等生物活性[7]，因此豬只攝取適宜的大豆異黃酮可以提高其健康水平。

4 小結

目前，大豆異黃酮在豬生產中的應用研究主要集中在繁殖性能、抗氧化性能和免疫性能上，而且大多數研究也集中在評價大豆異黃酮的綜合效應，對其發揮各個效應的主要活性成分及其作用機理報道相對較少?？勺鳛闃I界今后研究的主要方向，深入了解大豆異黃酮，以更好地開發應用。

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Researchprogressofsoybeanisoflavonesanditsapplicationinpigsproduction

ZHANG Xiao-xia，LIU Chun-xue

(AnYou Biotechnology Group Co.,Ltd.,Taicang 215437,China)

Soybean isoflavones is a kind of biological flavonoids belonged to secondary plant metabolites, with functions of phytoestrogens and antioxidant. Isoflavones can promote animal growth, improve the reproductive performance, and promote the development of animal mammary gland, also increase the amount of milk. At the same time, isoflavones has non-toxic, no drug residues, is widely applied to human health and animal feed with small dose. We reviewed soybean isoflavone and its application in pigs production, for the further research and application.

soybean isoflavones; physiological activity; reproductive performance; oxidation;pigs

2017-07-07；

2017-07-20

張曉霞(1982-)，女，助理研究員，碩士，研究方向為豬飼料研究與開發。

劉春雪(1978-)，女，畜牧師，碩士，研究方向為豬飼料研究與開發。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.10.012

S816.73

A

1003-6202(2017)10-0053-04

(責任編輯舒蓮梅)