大豆異黃酮研究進(jìn)展

河南省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮研究進(jìn)展

河南省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮是大豆中的一類具有廣泛營(yíng)養(yǎng)學(xué)價(jià)值和健康保護(hù)作用的多酚化合物，自然界中的異黃酮資源十分有限，大豆是含有異黃酮，且在營(yíng)養(yǎng)學(xué)上有意義的食物資源，這就賦予了大豆及大豆食品特別的重要性。許多研究證實(shí)：大豆異黃酮有弱雌性激素活性，作為一種植物性雌激素，具有類雌激素和抗雌激素雙重作用。而且具有較好的天然抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性的生物效能，長(zhǎng)期食用能有效預(yù)防和抑制白血病、多種癌癥、婦女更年期綜合癥等多種疾病的發(fā)生。在大豆種子中提取和開(kāi)發(fā)高異黃酮的食品或者保健品，已然成為食品保健品和醫(yī)藥等行業(yè)的熱點(diǎn)之一。因此，培育高異黃酮含量的大豆品種成為大豆品質(zhì)育種的主要目標(biāo)之一。

一、大豆異黃酮概述

（一）大豆異黃酮的組成

大豆異黃酮是屬于黃酮類化合物中的異黃酮類?，F(xiàn)知的12種大豆異黃酮，可以分為2類：自由基和共軛類。游離型苷元共有3種，僅占大豆異黃酮總量的2%～3%，包括金雀異黃素（又稱染料木黃酮）、大豆黃素（又稱大豆素）和發(fā)現(xiàn)較晚且含量較少研究不多的黃豆黃素。結(jié)合型糖苷約占大豆異黃酮總量的97%～98%，主要以葡萄糖苷、乙?；咸烟擒蘸捅；咸烟擒招问酱嬖冢灿?種，分別為金雀異黃苷、大豆苷、黃豆苷、6”-O-乙?；蠖管?、6”-O-乙酰基金雀異黃苷、6”-O-乙?；S豆苷、6”-O-丙二?；蠖管?、6”-O-丙二?；S豆苷、6”-O-丙二?；鹑府慄S苷。結(jié)合型糖苷大部分以金雀異黃苷、大豆苷、丙二?；鹑府慄S苷、丙二?；蠖管?種形式存在。這4種結(jié)合性糖苷占異黃酮總量的95%。

（二）大豆異黃酮的理化性質(zhì)

純的大豆異黃酮為無(wú)色晶體狀物質(zhì)，是大豆帶有苦澀味的因子之一。染料木素呈無(wú)色片狀結(jié)晶，大豆苷元呈無(wú)色針狀結(jié)晶，工業(yè)上生產(chǎn)的大豆異黃酮產(chǎn)品多為白色或淡黃色粉末，食用時(shí)兼具苦味、收斂性和干澀感。大豆異黃酮苷元比糖苷擁有更加突出的味道，其中金雀異黃素和大豆黃素最甚。豆制品中的口味與大豆異黃酮最為相關(guān)，除此之外加工條件是另一大重要影響因素。大豆異黃酮在常溫下的性質(zhì)穩(wěn)定，易溶于醇類、酯類、酮類溶劑和稀堿中。不溶于水，難溶于石油、乙醚、苯等非極性有機(jī)溶劑。大豆異黃酮作為異黃酮類化合物，具有異黃酮類化合物所共有的理化性質(zhì)。

（三）大豆異黃酮的分布

大豆異黃酮是大豆生育過(guò)程中形成的一類次生代謝產(chǎn)物，在自然界中的分布僅局限于豆科的蝶形花亞科等極少數(shù)植物中，如大豆、墨西哥小白豆、苜蓿和綠豆等植物中，其中異黃酮含量最高的為苜蓿和大豆，一般苜蓿中異黃酮的含量為0.5%～3.5%，大豆異黃酮含量為0.1%～0.5%，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，濃度為0.1%～0.3%，胚軸中所含異黃酮種類較多且濃度較高，為1%～2%，但由于胚軸只占種子重量的2%，因此盡管濃度很高，但所占大豆種子異黃酮總量的比例仍然很少（10%～20%），而大豆子葉中異黃酮的絕對(duì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于胚軸。

（四）大豆異黃酮含量的影響因素

1.大豆品種對(duì)大豆異黃酮含量的影響

在眾多的影響因素中，大豆品種對(duì)大豆異黃酮含量的影響尤為顯著。不同的品種大豆異黃酮含量也有所不同。大豆不同品種異黃酮總量和種類的分布有很明顯的差別，異黃酮總含量變化幅度為0.1%～0.5%，其中值得一提的是日本和美國(guó)，日本大豆品種的異黃酮含量為1.2%～2.3%，美國(guó)為2.1%～4.2%。異黃酮總量表現(xiàn)為美國(guó)品種大于日本品種。我國(guó)大豆品種異黃酮含量大多在1.2%～2.5%，其中東北大豆中的異黃酮含量為最高，在1.8%～2.3%。

2.種植環(huán)境對(duì)大豆異黃酮含量的影響

對(duì)于大豆中的異黃酮總含量和種類分布有直接影響的就是種植環(huán)境，這類影響主要通過(guò)種植年份、種植季節(jié)和種植地區(qū)來(lái)反映，對(duì)異黃酮總含量和種類分布的影響最為顯著是種植年份。通過(guò)研究異黃酮含量與不同種植地區(qū)的經(jīng)緯度和海拔的關(guān)系，結(jié)果表明大豆異黃酮含量與緯度和海拔高度呈正相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)然，不同品種中所表現(xiàn)的作用各有不同。研究還發(fā)現(xiàn)，光照因素對(duì)大豆中異黃酮的積累有積極作用，而高溫和充足的水分卻顯著降低異黃酮的含量。綜合來(lái)說(shuō)。緯度越高，日照時(shí)間越長(zhǎng)，降水量越少，大豆中異黃酮的含量越高。

二、大豆異黃酮生物學(xué)活性

（一）抗癌

目前，醫(yī)學(xué)界和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界提出的大豆異黃酮具有抗癌作用機(jī)制，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是類雌激素樣作用；二是抑制腫瘤細(xì)胞合成過(guò)程中所需酶；三是抗氧化作用；四是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白及凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)；五是抑制腫瘤血管生成，間接抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。

（二）抗心血管疾病

目前，大豆異黃酮在抗心血管疾病方面內(nèi)容較多，相對(duì)成熟的機(jī)制有這幾種：一是大豆異黃酮可使低密度脂蛋白受體發(fā)生正向調(diào)節(jié)，從而促進(jìn)膽固醇清除；二是防治低密度脂蛋白過(guò)度氧化，染料木素對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化體系中脂質(zhì)自由基有顯著清除作用；三是抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖；四是抗血栓生成，染料木素可通過(guò)對(duì)酪氨酸激酶抑制作用以抑制血小板激活和凝聚。

（三）抗骨質(zhì)疏松癥

隨著大豆異黃酮研究的深入，專家研究發(fā)現(xiàn)，在預(yù)防骨質(zhì)疏松方面大豆異黃酮效果顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，大豆異黃酮既可刺激骨形成，也可抑制骨再吸收，異黃酮能激活雌激素受體以提高成骨細(xì)胞活性，還可以促進(jìn)胰島素樣生長(zhǎng)因子產(chǎn)生，經(jīng)免疫學(xué)研究及動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)，大豆異黃酮預(yù)防骨質(zhì)疏松癥方面效果顯著。

（四）抗婦女更年期綜合癥

大豆異黃酮具有雌激素活性，能緩解婦女更年期因雌激素分泌量急劇下降而引起更年期綜合癥。

（五）其他生理功能

大豆異黃酮的生理功能還有很多，如有預(yù)防老年性癡呆，抗機(jī)體免疫力下降，抗菌消炎，抗機(jī)體功能衰老，抗溶血等作用。出這些之外，大豆異黃酮生理功能還包括：一是作為a～葡萄糖苷酶抑制劑，能有效改善代謝紊亂；二是能提高加壓素水平，因而具有抗利尿作用；三是可減輕斑形脫發(fā)易感性；四是能改變腦的形態(tài)學(xué)參數(shù)和生殖內(nèi)分泌參數(shù)，并使視網(wǎng)膜增厚。

三、大豆高異黃酮含量育種

（一）育種目標(biāo)制定

中國(guó)作為大豆的主要生產(chǎn)國(guó)之一，要立足國(guó)際市場(chǎng)，就必須不斷根據(jù)市場(chǎng)需求，改進(jìn)大豆品質(zhì)。在大豆高異黃酮含量育種方面，可以根據(jù)不同需求制定高異黃酮含量品種，用作異黃酮提取的原料等，或選育低異黃酮含量品種，用作食品加工原料。

（二）親本選擇

由于異黃酮含量的遺傳存在主效基因效應(yīng)，因此，在大豆異黃酮含量的品質(zhì)改良中，親本的選擇十分重要。根據(jù)育種目標(biāo)選擇高或低異黃酮含量的雜交后代，則親本之一也應(yīng)當(dāng)具有高或低異黃酮含量的特點(diǎn)，而且微效基因有正反兩方面的作用，特別在微效基因的遺傳變異相對(duì)較大的組合或世代中，其效應(yīng)更不應(yīng)該被忽視。在大豆高異黃酮含量的育種選擇過(guò)程中，要想獲得理想的基因組合，主要有2種方式，一是采用雙親異黃酮含量均高或者低的組合，這個(gè)組合出現(xiàn)正向或負(fù)向超親的機(jī)會(huì)較少，而高含量或低含量異黃酮的個(gè)體出現(xiàn)較多。二是通過(guò)超親來(lái)達(dá)到理想目的，超親率高的組合雖然雙親并不十分優(yōu)良，但大量的超親現(xiàn)象可以彌補(bǔ)雙親的不足，使后代擁有較多的優(yōu)良個(gè)體，而那些中親值不高，正向或負(fù)向超親少的組合，選擇的幾率變小。

（三）雜交后代選擇

大豆籽粒異黃酮及其組分含量在品種間和組合間表現(xiàn)有一定的差異，在選配組合時(shí)，應(yīng)慎重選擇親本。大豆異黃酮組分的絕對(duì)含量和相對(duì)含量差異比較大，遺傳行為也各不相同，應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行后代選擇。