大豆黄酮在动物生产中的应用


王亚菊  赵茹茜  陈   杰   南京农业大学农业部动物生理生化重点开放实验室  210095

   大豆黄酮(Daidzein,DA)属异黄酮类植物雌激素,广泛存在于自然界植物中,它的生理活性多样,是天然药物的重要成分。动物营养研究表明大豆黄酮具有促进动物生长、增加产蛋、增强机体免疫力、调节动物繁殖等生理作用,实际应用时还有剂量小、见效快、毒性低等优点,是一种有广阔开发应用前景的新型饲料添加剂。

1   大豆黄酮的来源和理化特性

   天然大豆黄酮存在于豆类、牧草(如三叶草)。谷物、水果和蔬菜等众多饲料或食品中。大豆及其它豆科植物是大豆黄酮的主要来源。大豆等原料通过水、醇等溶剂浸提,分离浸提液,得到粗黄酮,再经色柱法或树脂吸附便可得高纯度大豆黄酮。目前,大多采用人工合成大豆黄酮。

    大豆黄酮的化学名称为4,7一二羟基异黄酮。常温下,大豆黄酮呈白色粉状,无毒、无味、不溶于水,在醇、酮类溶剂中有一定的溶解度,极易溶于二甲亚砚(DMSO)中,生物测定它的雌激素活性约为17-β-雌二醇的10-3~10-5。

2  大豆黄酮在家禽生产中的应用

    大豆黄酮能促进家禽生长,对雄性家禽的影响尤为明显。用添加大豆黄酮3mg/kg的日粮饲喂32-60日龄雄性鸡,日增重提高10.1%,胸肌和腿肌重分别提高6.5%和7.2%,胸肌总RNA含量显著提高,血清尿酸水平下降14.2%,表明大豆黄酮可促进公鸡肌肉细胞增大和肌肉蛋白质沉积。同时,大豆黄酮显著提高公鸡血清睾酮含量,但对雌性肉鸡日增重和雌二醇水平无显著影响。放射免疫分析表明,饲喂含大豆黄酮3mg/kg的粮能使肉鸡下丘脑和垂体的雌二醇受体的最大结合量和平衡离解常数有不同程度的提高,表明大豆黄酮能与下丘脑和垂体的雌二醇受体结合,干扰内源雌二醇的反馈调节,从而影响内源激素水平。王国杰等(1994)用粗黄酮饲喂45~56日龄的红布罗肉用公仔鸡,日增重提高5.1%,料重比下降7.2%,饲料转化率有较大的提高。周玉传等(1999)报道,给5~33日龄雄性高邮鸭日粮中添加3mg/kg大豆黄酮,可显著促进高邮鸭的采食量,高饲料转化率,增加日增重,放射免疫测定血清甲状腺素和胰岛素样生长因子一1(IGF-l)水平显著上升,Northern发现实验组垂体GHmRNA表达量极显著高于对照组。

    大豆黄酮对蛋鸡、鹌鹑、鸭等家禽产蛋率和平均蛋重亦有较大的影响。在产蛋鸡日粮中添加3mg/kg的大豆黄酮可提高产蛋率和蛋重,而且血清中三碘甲状素原氨酸(T3)人和孕酮水平明显提高。柯叶艳等(1997)对7月龄蛋用鹌鹑日粮中添加6mg/kg大豆黄酮结果表明,其产蛋率提高6.6r(P<0.05=,血清中L水平提高23.5%。周玉传等(1991)在绍兴鸭产蛋后期的日粮中添加3mg/kg和sing/kg的大豆黄酮,持续35天,结果表明,实验组的产蛋率及蛋重均有显著增加,放免测定血清中GH、Ts和 T.水平均明显高于对照组。而且,sing/kg实验组的效果要比3mg/kg实验组更显著。然而,大豆黄酮对产蛋初期绍兴鸭的生产性能却具有抑制作用,周王传等(1999)在产蛋初期绍兴鸭日粮中添加3mg/kg大豆黄酮,其产蛋率和日产蛋量显蓍下降,血清GH水平也显蓍.因此,大豆黄酮对类产蛋率和平均蛋重的作用,可能会因添加时期和剂量的不同而产生不同的影响.

3  大豆黄酮在养猪生产中的应用

    大豆黄酮可接作用于仔猪,也可以通过母猪作用于仔猪.14日仔猪皮下注大豆黄酮(2mg/kg,bw),连续5周,体重比对照组增加26.69%。同时,仔公猪血液的GH总体水平与对照组相比增加,基础水平上15.46%,血液见浓度升高了114.71%,胰岛素增加66.67%,血糖浓度上升30.49%,脱氮和胆固醇浓度分别下降19.35%和5.55%;而仔母猪则无明显影响。腹泻仔公猪日粮中添加sing/kg豆黄酮,生长速度也可比对照组明显增加。任明强等(2000)在妊娠后期母猪日粮中添加大豆黄酮,公母仔猪的初生重均显著高于对照组。用RT-PCR的方法测定仔猪骨骼肌中的IGF-RmRNA的表达量也明显高于对照组。刘根桃等(1999)报道,妊娠后期饲喂大豆黄酮能提高母猪的泌乳量和乳中GH、IGF-1和促甲状腺素(TSH)水平。IGF-l作用于乳腺组织后,能刺激乳腺上皮细胞分化成分泌细胞,从而使乳汁分泌增加。

    大豆黄酮不仅对猪的生长有促进作用,而且提高猪的免疫力。妊娠后期的日粮添加大豆黄酮可以明显提高母猪对猪瘟疫苗的特异性免疫反应,血中猪瘟抗体约提高41%,初乳中约提高44%;同时明显提高绵羊红细胞致敏的溶血素水平,血中提高34%,初乳中提高274%。提示乳腺抗体生成显著增加,或循环血液抗体选择性转运增加。妊娠母猪口服大豆黄酮还可显著提高新生仔猪母源抗体水平,其中猪瘟抗体提高592%,溶血素水平提高147%上述结果提示大豆黄酮在显著提高授乳母猪整体和乳腺局部体液免疫的同时,可通过哺初乳大副度提高仔猪的被动获得性免疫,结合母猪泌乳量的增加,从而显著提高仔猪初生窝重20日龄窝重以及存活率,RIA检测表明实验母猪的外周血液和初乳中的GH水平分别提高155.36%和53.87%,同时PRL水平也分别提高86.45%和219.8%(韩正康,1994)。

4   大豆黄酮在反刍动物生产中的应用

    国外有报道,应用适量的植物雌激素饲喂奶牛,能使每头试验母牛日产奶量平均增加0.5kg,整个泌乳期增加约100kg。广泛存在于牧草中的大豆黄酮对奶牛乳腺发育和泌乳的内分泌调节尚未见系统报道,但是对大鼠的研究表明大豆黄酮能显著促进去卵巢和完整卵巢的性成熟前的大鼠乳腺发育,表现为乳腺重增加,乳腺中核酸(DNA和RNA)均明显增加放射免疫测定表明,大豆黄酮能明显提高血中GH和PRL的含量(张荣庆等,1993)。

    雄性绵羊(湖羊)皮下注射大豆黄酮100mg/kg体重2天,血液睾酮水平比对照组明显升高。2头雄性水牛经十二指肠层管灌注大豆黄酮500mg/天2天,血液睾酮水平上升(P<0.05 )同时瘤胃微生蛋白、总VFA和氨氮水平提高,表明大豆黄酮在升高血液睾酮的同时,能改善瘤胃微生物的代谢。韩正康(1994)报道饲料中黄酮类化合物可以直接影响瘤胃微生物主要消化酶活性,对瘤胃消化代谢发挥调控作用,并可通过胃肠道进而影响循环血液,从而影响机体的生理功能。

5  结语

    有关大豆黄酮对动物生长的作用机理目前还不是十分明确,可能的机理是具有微弱雌激素活性的大豆黄酮与下丘脑、垂体等处的雌二醇受体不同程度地结合,影响动物神经内分泌的性腺轴和生长轴,使睾酮、GH和IGF-1的生成和释放增加。睾酮。GH和IGF-l均能直接促进肌肉蛋白质合成代谢,最终导致动物的肌肉肥大,生长加速。大豆黄酮对家禽产蛋影响的可能机理是大豆黄酮可促进甲状腺分泌,使血中T3、T.水平明显升高,提高机体对营养物质的代谢和利用,从而影响产蛋性能。

    研究表明,大豆黄酮具有多种生物学效应,具有诱人的应用前景。在人医上,大豆黄酮可作为免疫功能衰退与缺陷的防治药物。西方发达国家居民癌症发病率明显高于亚洲人,尤其东南亚人,这种差异的可能原因是东南亚地区居民较多食用富含大豆黄酮的豆制品(比道济,1995)。1974年匈牙利科学家开始使用大豆黄酮作为饲料添加剂,引起了畜牧学家的广泛关注。它作用机理独特、使用方便并具有明显的作用效果和十分显著的经济效益。

    资料显示,食品中大豆黄酮等天然植物雌激素对人类健康有益,但畜产品中含量太低
(Adams,1995)。当然,大豆黄酮也可能有潜在的副作用,比如,长期采食含天然大豆黄酮丰富的三叶草的山羊会患“三叶草病”即繁殖障碍病。尚需进一步研究不同动物在不同生理阶段大豆黄酮的适宜用量,亦需深入研究大豆黄酮在动物产品中残留及其对人类健康的影响,这不但对动物,而且对人类,在理论上和应用上均具有重大的意义。

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