(1. 湖南农业大学动物科技学院,湖南 长沙 410128;2.江西南昌市青云谱区发改委 330000)
大豆黄酮(daidzein)是异黄酮类植物雌激素之一,又因含有葛根的有效成分,故又名为葛根黄豆甙元。大豆黄酮属多酚类化合物,其化学名称为7,4-二羟基异黄酮,分子式为C15H10O4,其化学结构与雌二醇极其相似,且生物活性是雌二醇的10-3~10-5倍。因此,具有弱雌激素样的作用。大豆黄酮主要存在于大豆及其他豆类植物,牧草、谷物、蔬菜等植物中也存在。大豆黄酮是一种天然的有效活性成分,具有多种生物功能,如抗肿瘤、抗氧化、改善机体的免疫力、降血脂等,广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。1974年匈牙利科学家使用大豆黄酮作为饲料添加剂以来,发现其具有调节生殖能力、促进生长能力、改善免疫功能等的作用。大豆黄酮是一种高效、安全、毒性小的天然活性物质,且来源广泛,为研究禽类新型饲料添加剂提供一个方向。
1 大豆黄酮的作用
1.1 免疫调节
免疫是动物机体对自身和非自身物质的识别,并清除非自身物质,从而保护机体内、外环境的平衡。研究表明,雌激素对免疫具有调节作用,而大豆黄酮具有类植物雌激素,可以通过促进和诱导淋巴细胞的生长、转化与增殖;维持自身免疫稳定性;提高免疫器官的重量、巨噬细胞的吞噬能力以及机体体内的抗体水平等方式来提高机体免疫功能。因此大豆黄酮可作为畜禽的免疫增强剂,提高家禽免疫力。
1.2 抗氧化
研究表明,大豆黄酮的抗氧化机制主要有以下几种:①大豆黄酮含有的两个酚羟基可以与自由基相结合,生成相应的离子或分子,终止了自由基的连锁反应;②能够提高机体的抗氧化酶类的活性,改善抗氧化能力;降低膜的流动性,抑制脂质的过氧化;③类黄酮物质的糖甙可被肠道中的细菌转化成具有抗氧化活性的弱植物雌激素,进而发挥抗氧化作用;④可以通过对细胞凋亡信号通路上的Bcl-2和Bax转录水平以及Caspase-3表达水平进行调节而抑制细胞凋亡,从而对组织氧化损伤起到相应的保护作用。
1.3 抗肿瘤
大豆黄酮抗肿瘤的机制有以下几种:①提高机体的免疫功能,提高巨噬细胞、NK等免疫细胞的活性,增强机体对肿瘤细胞的清除;②大豆黄酮能够提高与抗氧化有关的酶的活性,降低脂质氧化对机体细胞的损害;③抑制肿瘤细胞的增殖,诱导其分化、成熟,影响其细胞周期;④能够抑制与肿瘤转化有关的酶类,如蛋白激酶(PKC)等;⑤抑制肿瘤细胞增殖阶段的血管增生作用。
1.4 其他作用
大豆黄酮具有雌激素和抗雌激素样的作用,可以与动物体内的雌激素受体相结合,从而影响动物的繁殖性能;通过调节相关激素的分泌和提高抗氧化酶类的活性来改善机体的抗应激能力;能够降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇的含量,从而调节血脂血压的作用。另外,还能够调节机体内的mRNA的表达。
2 大豆黄酮在禽类上的应用研究
2.1 影响繁殖性能
垂体分泌的FSH(卵泡刺激素)、LH(黄体生成素)和睾酮能够调节精子的发生,而大豆黄酮具有弱雌激素作用,通过影响下丘脑-垂体-性腺轴,可以改变GnRH的脉冲分泌,影响GTH基因表达,进而调节FSH和LH的分泌水平,促进了生殖细胞的分化和成熟。黄金明等选取18只32周龄的岭南黄公鸡,分成3组。对照组饲喂基础日粮,试验I与Ⅱ组分别在基础日粮中添加大豆黄酮3mg/kg和6mg/kg。结果表明:日粮中添加3mg/kg的大豆黄酮能显著(P0.05)增大睾丸曲细精管直径,成熟精子数量增多。孕酮可刺激腺垂体释放FSH和LH,加速促进卵胞成熟和排卵。
张向英等在44周龄的白羽番鸭的基础日粮中添加6mg/kg和12mg/kg大豆黄酮,结果显示,6mg/kg组番鸭产蛋率显著提高(P0.01),血清孕酮水平上升(P0.01),而12mg/kg组番鸭产蛋率呈下降趋势;两试验组种蛋受精率和孵化率均明显下降。结果说明,大豆黄酮能够通过调节体内激素分泌,进而影响番鸭的生殖功能,且存在剂量关系。
2.2 提高生长性能
睾酮能够促进雄性动物蛋白合成代谢,lGF-1有促进动物生长和体内营养物质的合成代谢。研究认为,大豆黄酮可以与下丘脑、垂体的雌二醇受体不同程度的结合,影响动物的下丘脑-垂体-性腺轴和下丘脑-垂体-生长轴,促进睾酮、GH(血清生长激素)和IGF-1(胰岛素样生长因子-1)生成和释放增加,从而促进动物的生长和发育。郭晓红等利用艾维茵商品代肉仔鸡作为研究对象,公母分养,并随机分组。
在肉鸡的基础日粮中分别添加5mg/kg、10mg/kg和15mg/kg的大豆黄酮,试验分两个阶段(0~28d、29~49d),结果表明:①肉用公鸡在试验前期,各试验组的平均体增重、均日采食量和饲料利用率显著提高,死亡率显著下降;试验后期,各试验组的平均体增重提高、均日采食量差异不明显、饲料利用率仅10mg/kg组提高,其他差异不明显,死亡率下降,而15mg/kg组略升高;②肉用母仔鸡试验前期各处理组平均体增重、饲料利用率、死亡率均无显著差异,均日采食量各试验组较对照组差异均显著;试验后期各处理组平均体增重、均日采食量、饲料利用率均无明显差异。以上可以看出,大豆黄酮对仔鸡的生产性能的影响存在着性别差异。还有孟婷等试验表明,大豆黄酮通过内分泌途径促进雄性鹌鹑的生长,对雌性鹌鹑则无此作用,也提示大豆黄酮的作用存在一定性别差异。洪文杰等为了探讨孵化早期蛋内注射大豆黄酮对仔鸡生长的影响,往孵化7d的种蛋内注射100~llmg/ml(d组)、10mg/ml(D组)的大豆黄酮白油溶液。结果显示,注射大豆黄酮显著降低了仔鸡出雏率(P0.05),但不影响出壳重;D组1日龄仔鸡肝重和肝体比显著提高(P0.05),7日龄时,d组体重显著高于对照组,且一直保持到20日龄,而D组体重与对照组无显著差异。研究表明,早期蛋内注射低剂量大豆黄酮对出雏后仔鸡生长有显著促进作用。可以看出,不同剂量的大豆黄酮对禽类的生长性能的影响不同,低剂量的作用较明显。另外,有研究表明,大豆黄酮改变内分泌机能,影响垂体GH的基因表达,可以促进雄性高邮鸭的生长,提高饲料利用率。
2.3 提高生产性能
禽类的卵巢激素主要是雌激素和孕酮。雌激素能够促进卵泡的生长和发育,而孕酮和雌激素协同下促使LH释放从而促进排卵。机体中的分泌的激素如胰岛素、瘦素、IGF-1等,可以调节动物的摄食以及营养物质的代谢,提高机体对营养物质的吸收。研究表明,大豆黄酮能够提高禽类血清中雌激素、瘦素、胰岛素等水平,改善营养物质的代谢、吸收,从而提高禽类的生产性能。左伟勇等在伊莎蛋鸡基础日粮中添加大豆黄酮6mg/kg,结果发现,产蛋初期母鸡摄食最增加4.32%,产蛋率增加31.06%(P0.01),每只日蛋重增加45.78%(P0.01),料蛋比下降29.88%(P0.01);产蛋高峰期母鸡摄食最增加7.95%(P0.01),产蛋率增加10.72%(P0.01),每只日蛋重增加20.09%(P0.05),料蛋比下降12.81%(P0.05);还显著提高各个时期的胰岛素、瘦素和雌二醇的水平。说明大豆黄酮能够改善蛋鸡生产性能,并对相关内分泌产生影响。周玉传等在日粮中添加3mg/kg大豆黄酮分别饲喂产蛋初期和产蛋后期绍兴鸭。结果表明,添加大豆黄酮对产蛋初期的绍兴鸭产蛋性能具有抑制作用,而可以促进绍兴鸭产蛋后期的产蛋性能。还有报道,番鸭在产蛋后期饲喂含有大豆黄酮的日粮可以显著提高产蛋率。另外,日粮中添加一定剂量的大豆黄酮能显著增加开产期、高峰期和后期蛋用鹌鹑的产蛋率,并影响其内分泌机能。除此之外,还有研究发现,饲料中添加大豆黄酮可明显提高产蛋后期伊莎鸡不同发育阶段卵泡的数目,上调SYF(小黄卵泡)和LWF(大白卵泡)中P450arom基因的表达,以促进卵泡发育;能够提高促性腺激素的mRNA表达,延长产蛋鸡的产蛋高峰期。
2.4 改善产品品质
Jiang等在基础日粮中添加10、20、40、80mg/kh大豆黄酮,试验结果显示日粮中添加40mg/kg使鸡肉系水力略有增加;添加20、40mg/kg组能显著增加肉的pH值,说明大豆黄酮提高了鸡肉品质。倪迎冬等发现添喂大豆黄酮降低了雌仔鸡肌肉比重和肌肉的蒸煮损失;降低雄仔鸡肌肉的滴水损失率;增加胸肌黄度。大豆黄酮还能够改善禽蛋的品质。有研究结果表明,在日粮中添加10mg/kg的大豆黄酮,可以显著提高蛋壳和蛋黄色泽,显著增加蛋壳厚度、蛋壳比重、蛋白的Haugh单位。
人体摄入过多的脂肪和胆固醇,会引起高血脂、高血压等疾病,严重影响人体的健康,研究表明,日粮中添加的大豆黄酮可以降低鸡蛋和鸡肉的胆固醇含量。尹靖东等在海赛克斯褐壳蛋鸡的日粮中添加5~40mg/kg的大豆黄酮,发现日粮添加40mg/kg大豆黄酮,鸡蛋胆固醇含量降低19.0%(P0.01),蛋黄胆固醇浓度降低11.4%(P0.01),10、20和40mg/kg鸡蛋胆固醇无显著差异;显著抑制氧化胆固醇形成,7-keto氧化胆固醇和总氧化胆固醇量分别下降了27.5%和35.5%(P0.05)。刘德义等试验结果表明添加10~30mg/kg的大豆黄酮,可使血清胆固醇水平显著或极显著降低(P0.05或P0.01);添加20mg/kg的大豆黄酮,可显著降低4周龄和6周龄利血清甘油三酯水平(P0.05);添加大豆黄酮可降低固始鸡胸肌胆固醇和甘油三酯水平,但对腿肌胆固醇和甘油三酯水平影响不显著。有报道称,在肉仔鸡的日粮中添加适量的大豆黄酮可以降低肉鸡脂肪沉积的作用。胰岛素和胰高血糖素是促进家禽生长、调节脂肪代谢的激素之一。研究表明,大豆黄酮可以升高大白鹅的外周血液中胰岛素和高血糖素的含量,调节营养物质的代谢。
2.5 其他
孟婷等应用摄食行为计算机监测系统记录蛋鸡的采食行为,发现大豆黄酮提高摄食量、摄食时间和摄食餐数。结果表明,大豆黄酮能够促进蛋鸡摄食。还有,大豆黄酮可以提高产蛋后期蛋鸡的血浆钙和降钙素分泌水平,增加胫骨和骨密度,从而改善骨代谢。
3 小结
综上所述,大豆黄酮具有能够促进禽类的生长、改善产品品质、影响繁殖性能等作用。但是,研究应用当中存在着一些问题,如在促生长方面,作用效果存在性别差异;大豆黄酮会使种蛋爱精率和孵化率下降,在种蛋禽上应用需慎重。大豆黄酮具有剂量小、见效快、毒性低的优点,能够保证动物产品安全,降低对人类健康造成危害,并且来源丰富。因此,作为饲料添加剂应用于禽类生产上具有广阔的前景。
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