摘 要：大豆異黃酮是植物雌激素的一種，具有較弱的雌激素樣活性，還具有強心、降血脂、抗癌和抑制骨質疏松等作用。大豆黃酮在畜禽飼料中的應用，能夠較顯著地促進雄性動物生長、降低飼料成本、提高動物繁殖力和增強機體免疫力等，因此開發其作為新型飼料添加劑將具有較大的潛力和廣闊的發展前景。
關鍵詞： 大豆黃酮；作用機制；應用
中圖分類號：S816.42 文獻標識碼：A
近年來，隨著飼料產量的提高，市場競爭越來越激烈，在飼料生產和使用等方面出現了越來越多的問題。特別是飼料中抗生素、重金屬鹽、違禁藥物的濫用給養殖業帶來嚴重經濟損失，更嚴重的是它直接或間接威脅人的身體健康。
高產、優質、高效、無污染”是二十一世紀畜牧業可持續發展的主題，生產安全環保型飼料是必然的趨勢，開發新型綠色飼料添加劑成為飼料研究的熱點。大豆異黃酮就是其中很有前途的一種。
大豆異黃酮是大豆生長過程中形成的一類次生代謝產物。1931年，從大豆中，首次分離提取，1962年，Setchell和Adlercreutz首次證實大豆異黃酮與哺乳動物雌激素結構相似，并闡述它們的可能防癌作用。1980年以后的大量研究表明，大豆異黃酮對防治癌癥、治療女性更年期綜合癥、防治女性老年骨質疏松具有明顯療效，進入上世紀九十年代，大豆異黃酮開始在動物生產中應用，并表現出良好的生產效應，因而逐漸被動物營養學家所重視。
一、 組成和分布
1． 組成
大豆異黃酮(soybean isoflavones，簡稱ISO)是一類從大豆中分離提取出的具有多酚結構的混合物，主要有3類，即大豆甙類（Daidzin Groups）、染料木甙類（Genistin Groups）、黃豆甙類（Glycitin Groups），每類以游離型、葡萄糖甙型、乙酰基葡萄糖甙型和丙二酰基葡萄糖甙型等四種形式存在（游離型一般稱作甙元，后三類則歸結為結合型的糖甙形式）
2． 分布
大豆及其制品中含豐富異黃酮，含量約為0.1-0.5mg/g干大豆，其中甙元占總量的 2%－3%，糖甙占總量的97%－98%。大豆異黃酮在大豆的不同部位的含量差異較大。胚軸中含異黃酮種類最多濃度最高，約為1%－2%，但由于胚只占種子總重量的2%，因此所占比例卻很少（10%－20%）；80%－90%的異黃酮存在于子葉中，濃度為0.1%－0.3%；種皮含量最低，只有0.03% 左右。
二、 吸收代謝
1、 消化吸收
自然界中，雞豆黃素A （biochaninA）和刺芒柄花素（formononetin）分別是大豆苷原和染料木黃酮的前體，這兩種前體在腸道菌群作用下轉化成大豆異黃酮。實驗表明，大豆異黃酮主要在腸道中被吸收，吸收率為10%－40%。大豆異黃酮的吸收主要通過兩種途徑，脂溶性的甙元可從小腸直接吸收，主要發生在小腸部位；結合型的糖甙不能通過小腸壁，而是通過結腸中細菌的β－葡萄糖甙酶而水解，生成甙元，然后吸收，主要發生在大腸。
2、 代謝
大豆異黃酮的代謝存在著明顯的個體差異，一般來說大豆甙類的生物利用度顯著高于染料木甙及黃豆甙類。大豆甙類的最終代謝產物為雌馬素和去氧甲基安哥拉紫檀素，而染料木甙類則最終降解為4－乙基苯酚。未被腸道菌群分解的結合型異黃酮不易被吸收，直接從膽汁分泌入腸道排出體外；去糖苷型的異黃酮經肝腸循環代謝，可與糖苷重新結合形成無生物活性的化合物。
三、 作用機制
大豆異黃酮是植物雌激素的一類，它們結構與動物雌激素相似，能夠與動物雌激素受體（ER）結合，從而表現出雌激素活性和抗雌激素活性。異黃酮對機體健康的保護作用以及對疾病的預防治療作用，大多數是由這兩個重要的生物活性決定的。至于異黃酮在細胞和體內最終表現為何種活性，主要由其局部濃度、內源性雌激素水平以及組織器官的ER水平決定。異黃酮的雌激素活性很弱，一般僅為雌二醇的1/ 1000-300000；異黃酮濃度較高時，可與雌激素競爭ER，從而表現為抗雌激素活性。相反，體內雌激素水平較低時，它又可部分替代雌激素，表現為雌激素活性。大豆異黃酮還具有抗氧化活性、抑制細胞增殖和分化、抗血管生成、促進性激素結合球蛋白（SHBG）合成等作用。
1．大豆異黃酮的抗心血管疾病作用機制
大量研究結果表明，大豆異黃酮可有效地降低總膽固醇、低密度脂蛋白（LDL）、極低密度脂蛋白（VLDL）水平，并抑制動脈粥樣斑塊的形成，從而降低心血管疾病的發生。最近20年，研究者對大豆異黃酮在心血管疾病中的作用機制進行了大量研究，認為其作用機制是多元性的，目前較成熟的機制有如下幾種：
（1） LDL受體調節 大豆異黃酮可使LDL受體發生上調（up－regulation），增加 LDL受體活性，從而促進膽固醇的清除；
（2） 抗氧化特性 體外研究表明，大豆異黃酮具有降低LDL顆粒體積和保護LDL過度氧化作用，異黃酮通過這種作用可降低LDL顆粒在冠狀動脈壁上的沉積，從而減少粥樣硬化的發生率；
（3） 抑制血管平滑肌細胞的增殖 細胞培養發現染料木黃酮可降低血管基底纖維生長因子（bFGF）以及纖維蛋白溶解酶原激活因子的活性，從而抑制平滑肌細胞增殖，而這種細胞的增殖在粥樣硬化的發生發展中具有重要的促進作用；
（4）抗血栓生成 酪氨酸蛋白磷酸化與血小板活性密切相關，染料木黃酮通過對酪氨酸激酶的抑制作用而降低血小板內酪氨酸蛋白磷酸化，進而導致血小板活性降低，使其在血管壁上的沉積和聚積減少，阻止粥樣硬化的發生。
2．抗癌作用機理
研究證實，染料木黃酮可以延長癌發生的潛伏期，早期接觸異黃酮有利于后期的癌癥預防。一般認為，大豆異黃酮的抗癌作用機制主要涉及到以下幾個方面：
（1）類雌激素作用以及抗激素作用 研究認為影響體內雌激素代謝是大豆異黃酮抗癌的機制之一；另有一些學者認為異黃酮的促進性激素結合球蛋白（SHBG）合成作用，也是其可能的抗癌機制；
（2）抑制與癌相關酶活性的作用，特別是酪氨酸激酶 酪氨酸激酶與表皮生長因子、胰島素類生長因子、血小板源性生長因子等細胞因子的受體密切相關，它們在細胞增殖和轉化中發揮重要作用，異黃酮通過抑制酪氨酸激酶使癌細胞增殖受阻；
（3）在癌細胞增殖的促進階段，具有抑制血管增生作用；
（4）染料木黃酮具有抗氧化和抑制過氧化物生成的作用；
（5）縮短癌細胞生長周期。染料木黃酮可通過抑制DNA拓撲異構酶使癌細胞中與蛋白質結合的DNA鏈斷裂，使癌細胞死亡。染料木黃酮還可降低ERmRNA的表達，并可使機體對內源性雌激素的反應性下降，從而達到抗癌作用；
（6）染料木黃酮具有抑制一些與DNA切斷有關酶活性的作用。研究表明，染料木黃酮可影響激素代謝酶的活性。芳香酶是雄激素向雌激素的轉化酶，而17-β 雌酮脫羥酶是雌酮向雌二醇的轉化酶，染料木黃酮通過對這些代謝酶活性的抑制作用，使細胞內雌酮和雌二醇濃度降低，從而阻止雌激素在細胞內形成DNA加合物，達到抑致癌發生的目的。
3．抗骨質疏松癥機制
破骨細胞上有ER，雌激素可以與ER結合降低破骨細胞的活性，從而限制骨吸收，有利于骨質疏松的預防和治療。
四、在畜禽生產上的應用
90年代以來，動物營養學家關注異黃酮類化合物在動物上的應用。研究發現，異黃酮類物質在動物體中具有明顯的生物活性，能顯著地促進動物生長，減少腹脂沉積，改善繁殖性能，提高免疫力。
1．對雄性畜禽生長的調節作用
實驗證實，雄性肉雞飼喂大豆異黃酮后，雞冠生長加速，日增重提高10％，胸肌和腿肌重分別提高6.5％和7.26％，飼料利用率明顯降低。胸肌每克組織的（DNA）含量比對照組下降8.7％，而胸肌總DNA無明顯變化，總RNA增加16.5％，血清尿素水平下降14.2％，蛋白質利用率顯著提高，但對雌性肉雞則無明顯作用。分析表明公雞睪酮、β-內啡肽、生長激素，胰島素樣生長因子-1，T3，T4和胰島素水平明顯提高。對雄性高郵鴨試驗也獲得類似結果，日增重提高16.92%，飼料利用率提高7.26%。公豬日糧中添加500mg/kg的大豆黃酮，可使血清中總生長激素水平上升37.52%，代謝產物尿素氮、膽固醇濃度明顯下降。
2.對產蛋家禽生產性能的影響
試驗表明，產蛋后期適量的大豆黃酮(3- 6mg/kg)可延長產蛋期，提高產蛋率、蛋重和飼料轉化率，12月齡蛋用鵪鶉日糧中添加6ｍｇ/ｋｇ大豆黃酮，鵪鶉的產蛋率提高10.3%(Ｐ< 0 01)，在產蛋后期紹興蛋鴨日糧中加入3mg/kg的大豆黃酮，產蛋率提高13.13%，飼料轉化率提高9.40% 。分子生物學研究證明，大豆異黃酮能明顯促進家禽GH基因的表達，提高GH含量，從而促進繁殖。
3. 大豆黃酮對妊娠母豬的影響
傳統養豬生產盡管重視產后飼養，但缺乏通過母豬途徑對仔豬生長進行調控的手段，通過對母體神經內分泌的調節，改變營養成分的分泌，促進胎兒生長和提高泌乳的質和量是提高養豬生產效益不可忽視的一個重要環節。實驗證明，懷孕母豬飼喂大豆黃酮后，母豬血漿胰島素水平下降，IGF水平上升，母豬第10天和第20 天泌乳量分別比對照組高10.57%和14.67%，與對照相比，初乳中GH、IGF、TSH和PRL含量均明顯提高，但蛋白質含量無明顯變化。此外，初乳中母源抗體水平增加，仔豬成活率提高。
大豆異黃酮能直接作用于淋巴細胞，對PHA誘導的淋巴細胞轉化能力的促進作用，可提高210％，大豆異黃酮對整體免疫、乳腺器官免疫功能有明顯加強作用，試驗組妊娠母豬血液中抗豬瘟抗體約提高41％，初乳中提高44％。
4．對幼畜的影響
以往有關幼畜的培育一般是從出生后開始，但從理論上講，這已經遲后，實驗證明，用大豆異黃酮處理懷孕母豬，不但使泌乳增加，乳中母原性抗體升高。而且處理母豬的仔豬初生窩重和20日齡重顯著地高于對照組，初乳期仔畜生長提高11％，20日齡仔豬成活率提高7.25％（96.2％vs89.7％）；斷奶仔豬日糧中添加5毫克/千克大豆異黃酮，雄性斷奶仔豬日增重、睪酮、血鈣含量分別提高59.15%、18.41%、17.92%，而雌性則分別上升了- 26.39%、-6.86%、6.47%。這為仔豬培育開辟了新的途徑。
5．對反芻動物的作用
研究表明，大豆異黃酮可以直接影響瘤胃微生物的主要消化酶活性，消化功能改善，。體內試驗雄性水牛和綿羊，大豆異黃酮處理可引起睪酮水平的顯著上升，同時提高瘤胃微生物蛋白，總揮發性脂肪酸水平，提高反芻動物的生長和生產能力。
大豆異黃酮作為飼料添加劑在動物生產上的應用剛剛開始，所以其作用機制還有很多尚未清楚，例如它促進動物生長、繁殖機能的具體作用方式，與其它飼料成分的相互作用，不同動物不同階段和性別的適宜添加量等尚未見報道。但僅從小范圍試驗已經證明，大豆黃酮來源于天然，安全無副作用，具有多種生理功能，并且是一種基因啟動型添加劑，應進一步深入研究，使它盡快成為一種新型添加劑。
關鍵詞： 大豆黃酮；作用機制；應用
中圖分類號：S816.42 文獻標識碼：A
近年來，隨著飼料產量的提高，市場競爭越來越激烈，在飼料生產和使用等方面出現了越來越多的問題。特別是飼料中抗生素、重金屬鹽、違禁藥物的濫用給養殖業帶來嚴重經濟損失，更嚴重的是它直接或間接威脅人的身體健康。
高產、優質、高效、無污染”是二十一世紀畜牧業可持續發展的主題，生產安全環保型飼料是必然的趨勢，開發新型綠色飼料添加劑成為飼料研究的熱點。大豆異黃酮就是其中很有前途的一種。
大豆異黃酮是大豆生長過程中形成的一類次生代謝產物。1931年，從大豆中，首次分離提取，1962年，Setchell和Adlercreutz首次證實大豆異黃酮與哺乳動物雌激素結構相似，并闡述它們的可能防癌作用。1980年以后的大量研究表明，大豆異黃酮對防治癌癥、治療女性更年期綜合癥、防治女性老年骨質疏松具有明顯療效，進入上世紀九十年代，大豆異黃酮開始在動物生產中應用，并表現出良好的生產效應，因而逐漸被動物營養學家所重視。
一、 組成和分布
1． 組成
大豆異黃酮(soybean isoflavones，簡稱ISO)是一類從大豆中分離提取出的具有多酚結構的混合物，主要有3類，即大豆甙類（Daidzin Groups）、染料木甙類（Genistin Groups）、黃豆甙類（Glycitin Groups），每類以游離型、葡萄糖甙型、乙酰基葡萄糖甙型和丙二酰基葡萄糖甙型等四種形式存在（游離型一般稱作甙元，后三類則歸結為結合型的糖甙形式）
2． 分布
大豆及其制品中含豐富異黃酮，含量約為0.1-0.5mg/g干大豆，其中甙元占總量的 2%－3%，糖甙占總量的97%－98%。大豆異黃酮在大豆的不同部位的含量差異較大。胚軸中含異黃酮種類最多濃度最高，約為1%－2%，但由于胚只占種子總重量的2%，因此所占比例卻很少（10%－20%）；80%－90%的異黃酮存在于子葉中，濃度為0.1%－0.3%；種皮含量最低，只有0.03% 左右。
二、 吸收代謝
1、 消化吸收
自然界中，雞豆黃素A （biochaninA）和刺芒柄花素（formononetin）分別是大豆苷原和染料木黃酮的前體，這兩種前體在腸道菌群作用下轉化成大豆異黃酮。實驗表明，大豆異黃酮主要在腸道中被吸收，吸收率為10%－40%。大豆異黃酮的吸收主要通過兩種途徑，脂溶性的甙元可從小腸直接吸收，主要發生在小腸部位；結合型的糖甙不能通過小腸壁，而是通過結腸中細菌的β－葡萄糖甙酶而水解，生成甙元，然后吸收，主要發生在大腸。
2、 代謝
大豆異黃酮的代謝存在著明顯的個體差異，一般來說大豆甙類的生物利用度顯著高于染料木甙及黃豆甙類。大豆甙類的最終代謝產物為雌馬素和去氧甲基安哥拉紫檀素，而染料木甙類則最終降解為4－乙基苯酚。未被腸道菌群分解的結合型異黃酮不易被吸收，直接從膽汁分泌入腸道排出體外；去糖苷型的異黃酮經肝腸循環代謝，可與糖苷重新結合形成無生物活性的化合物。
三、 作用機制
大豆異黃酮是植物雌激素的一類，它們結構與動物雌激素相似，能夠與動物雌激素受體（ER）結合，從而表現出雌激素活性和抗雌激素活性。異黃酮對機體健康的保護作用以及對疾病的預防治療作用，大多數是由這兩個重要的生物活性決定的。至于異黃酮在細胞和體內最終表現為何種活性，主要由其局部濃度、內源性雌激素水平以及組織器官的ER水平決定。異黃酮的雌激素活性很弱，一般僅為雌二醇的1/ 1000-300000；異黃酮濃度較高時，可與雌激素競爭ER，從而表現為抗雌激素活性。相反，體內雌激素水平較低時，它又可部分替代雌激素，表現為雌激素活性。大豆異黃酮還具有抗氧化活性、抑制細胞增殖和分化、抗血管生成、促進性激素結合球蛋白（SHBG）合成等作用。
1．大豆異黃酮的抗心血管疾病作用機制
大量研究結果表明，大豆異黃酮可有效地降低總膽固醇、低密度脂蛋白（LDL）、極低密度脂蛋白（VLDL）水平，并抑制動脈粥樣斑塊的形成，從而降低心血管疾病的發生。最近20年，研究者對大豆異黃酮在心血管疾病中的作用機制進行了大量研究，認為其作用機制是多元性的，目前較成熟的機制有如下幾種：
（1） LDL受體調節 大豆異黃酮可使LDL受體發生上調（up－regulation），增加 LDL受體活性，從而促進膽固醇的清除；
（2） 抗氧化特性 體外研究表明，大豆異黃酮具有降低LDL顆粒體積和保護LDL過度氧化作用，異黃酮通過這種作用可降低LDL顆粒在冠狀動脈壁上的沉積，從而減少粥樣硬化的發生率；
（3） 抑制血管平滑肌細胞的增殖 細胞培養發現染料木黃酮可降低血管基底纖維生長因子（bFGF）以及纖維蛋白溶解酶原激活因子的活性，從而抑制平滑肌細胞增殖，而這種細胞的增殖在粥樣硬化的發生發展中具有重要的促進作用；
（4）抗血栓生成 酪氨酸蛋白磷酸化與血小板活性密切相關，染料木黃酮通過對酪氨酸激酶的抑制作用而降低血小板內酪氨酸蛋白磷酸化，進而導致血小板活性降低，使其在血管壁上的沉積和聚積減少，阻止粥樣硬化的發生。
2．抗癌作用機理
研究證實，染料木黃酮可以延長癌發生的潛伏期，早期接觸異黃酮有利于后期的癌癥預防。一般認為，大豆異黃酮的抗癌作用機制主要涉及到以下幾個方面：
（1）類雌激素作用以及抗激素作用 研究認為影響體內雌激素代謝是大豆異黃酮抗癌的機制之一；另有一些學者認為異黃酮的促進性激素結合球蛋白（SHBG）合成作用，也是其可能的抗癌機制；
（2）抑制與癌相關酶活性的作用，特別是酪氨酸激酶 酪氨酸激酶與表皮生長因子、胰島素類生長因子、血小板源性生長因子等細胞因子的受體密切相關，它們在細胞增殖和轉化中發揮重要作用，異黃酮通過抑制酪氨酸激酶使癌細胞增殖受阻；
（3）在癌細胞增殖的促進階段，具有抑制血管增生作用；
（4）染料木黃酮具有抗氧化和抑制過氧化物生成的作用；
（5）縮短癌細胞生長周期。染料木黃酮可通過抑制DNA拓撲異構酶使癌細胞中與蛋白質結合的DNA鏈斷裂，使癌細胞死亡。染料木黃酮還可降低ERmRNA的表達，并可使機體對內源性雌激素的反應性下降，從而達到抗癌作用；
（6）染料木黃酮具有抑制一些與DNA切斷有關酶活性的作用。研究表明，染料木黃酮可影響激素代謝酶的活性。芳香酶是雄激素向雌激素的轉化酶，而17-β 雌酮脫羥酶是雌酮向雌二醇的轉化酶，染料木黃酮通過對這些代謝酶活性的抑制作用，使細胞內雌酮和雌二醇濃度降低，從而阻止雌激素在細胞內形成DNA加合物，達到抑致癌發生的目的。
3．抗骨質疏松癥機制
破骨細胞上有ER，雌激素可以與ER結合降低破骨細胞的活性，從而限制骨吸收，有利于骨質疏松的預防和治療。
四、在畜禽生產上的應用
90年代以來，動物營養學家關注異黃酮類化合物在動物上的應用。研究發現，異黃酮類物質在動物體中具有明顯的生物活性，能顯著地促進動物生長，減少腹脂沉積，改善繁殖性能，提高免疫力。
1．對雄性畜禽生長的調節作用
實驗證實，雄性肉雞飼喂大豆異黃酮后，雞冠生長加速，日增重提高10％，胸肌和腿肌重分別提高6.5％和7.26％，飼料利用率明顯降低。胸肌每克組織的（DNA）含量比對照組下降8.7％，而胸肌總DNA無明顯變化，總RNA增加16.5％，血清尿素水平下降14.2％，蛋白質利用率顯著提高，但對雌性肉雞則無明顯作用。分析表明公雞睪酮、β-內啡肽、生長激素，胰島素樣生長因子-1，T3，T4和胰島素水平明顯提高。對雄性高郵鴨試驗也獲得類似結果，日增重提高16.92%，飼料利用率提高7.26%。公豬日糧中添加500mg/kg的大豆黃酮，可使血清中總生長激素水平上升37.52%，代謝產物尿素氮、膽固醇濃度明顯下降。
2.對產蛋家禽生產性能的影響
試驗表明，產蛋后期適量的大豆黃酮(3- 6mg/kg)可延長產蛋期，提高產蛋率、蛋重和飼料轉化率，12月齡蛋用鵪鶉日糧中添加6ｍｇ/ｋｇ大豆黃酮，鵪鶉的產蛋率提高10.3%(Ｐ< 0 01)，在產蛋后期紹興蛋鴨日糧中加入3mg/kg的大豆黃酮，產蛋率提高13.13%，飼料轉化率提高9.40% 。分子生物學研究證明，大豆異黃酮能明顯促進家禽GH基因的表達，提高GH含量，從而促進繁殖。
3. 大豆黃酮對妊娠母豬的影響
傳統養豬生產盡管重視產后飼養，但缺乏通過母豬途徑對仔豬生長進行調控的手段，通過對母體神經內分泌的調節，改變營養成分的分泌，促進胎兒生長和提高泌乳的質和量是提高養豬生產效益不可忽視的一個重要環節。實驗證明，懷孕母豬飼喂大豆黃酮后，母豬血漿胰島素水平下降，IGF水平上升，母豬第10天和第20 天泌乳量分別比對照組高10.57%和14.67%，與對照相比，初乳中GH、IGF、TSH和PRL含量均明顯提高，但蛋白質含量無明顯變化。此外，初乳中母源抗體水平增加，仔豬成活率提高。
大豆異黃酮能直接作用于淋巴細胞，對PHA誘導的淋巴細胞轉化能力的促進作用，可提高210％，大豆異黃酮對整體免疫、乳腺器官免疫功能有明顯加強作用，試驗組妊娠母豬血液中抗豬瘟抗體約提高41％，初乳中提高44％。
4．對幼畜的影響
以往有關幼畜的培育一般是從出生后開始，但從理論上講，這已經遲后，實驗證明，用大豆異黃酮處理懷孕母豬，不但使泌乳增加，乳中母原性抗體升高。而且處理母豬的仔豬初生窩重和20日齡重顯著地高于對照組，初乳期仔畜生長提高11％，20日齡仔豬成活率提高7.25％（96.2％vs89.7％）；斷奶仔豬日糧中添加5毫克/千克大豆異黃酮，雄性斷奶仔豬日增重、睪酮、血鈣含量分別提高59.15%、18.41%、17.92%，而雌性則分別上升了- 26.39%、-6.86%、6.47%。這為仔豬培育開辟了新的途徑。
5．對反芻動物的作用
研究表明，大豆異黃酮可以直接影響瘤胃微生物的主要消化酶活性，消化功能改善，。體內試驗雄性水牛和綿羊，大豆異黃酮處理可引起睪酮水平的顯著上升，同時提高瘤胃微生物蛋白，總揮發性脂肪酸水平，提高反芻動物的生長和生產能力。
大豆異黃酮作為飼料添加劑在動物生產上的應用剛剛開始，所以其作用機制還有很多尚未清楚，例如它促進動物生長、繁殖機能的具體作用方式，與其它飼料成分的相互作用，不同動物不同階段和性別的適宜添加量等尚未見報道。但僅從小范圍試驗已經證明，大豆黃酮來源于天然，安全無副作用，具有多種生理功能，并且是一種基因啟動型添加劑，應進一步深入研究，使它盡快成為一種新型添加劑。
