許 嘯 齊智利
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,武漢 430070)
大豆異黃酮(soybean isoflavones,SI)是一類(lèi)從大豆中分離提取出的具有多酚結(jié)構(gòu)混合物的統(tǒng)稱(chēng),是一類(lèi)植物雌激素(E2),主要分布在大豆種子的子葉和胚軸中,在大豆、苜蓿、三葉草中含量較高。SI的活性成分包括大豆黃酮(daidzein,Da)、染料木素(genistein,Ge)和黃豆黃素(glycitein,Gl)。SI具有多種生物活性,可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能和免疫功能,增強(qiáng)動(dòng)物的抗氧化功能等,因此,SI具有巨大的開(kāi)發(fā)前景。
畜禽生產(chǎn)中,各類(lèi)應(yīng)激均會(huì)對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能造成影響,降低動(dòng)物的生產(chǎn)性能,影響肉蛋品質(zhì)。近期大量研究發(fā)現(xiàn),SI可以有效緩解應(yīng)激對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能帶來(lái)的影響。郝振榮等[1]在泌乳后期的奶牛飼糧中添加10、20、30 mg/kg的SI,發(fā)現(xiàn)可顯著緩解泌乳后期奶牛產(chǎn)奶量下降趨勢(shì),并以添加20 mg/kg SI效果最顯著。陳豐等[2]在哺乳母豬飼糧中添加15 mg/kg的SI,發(fā)現(xiàn)對(duì)母豬采食量、背膘損失無(wú)顯著影響,但是顯著提高了母豬第21天的泌乳量和第10天的乳蛋白含量,并且SI組母豬哺乳的仔豬21天斷奶窩平均個(gè)體重顯著高于對(duì)照組。蔣守群等[3]通過(guò)在嶺南快大黃羽肉雞飼糧中添加SI,發(fā)現(xiàn)添加10、20 mg/kg可顯著提高肉雞的平均日增重,添加10 mg/kg可顯著降低肉雞的料重比,添加40 mg/kg可顯著增加肉雞的胸肌肌纖維密度,添加80 mg/kg可極顯著增加肉雞的胸肌肌纖維密度。李莉鴻等[4]在1~4周齡黃羽肉雞飼糧中添加11.7 mg/kg的SI,發(fā)現(xiàn)可顯著提高肉雞的日增重、飼料利用率和采食量。朱建平等[5]在櫻桃谷肉種鴨飼糧中添加6 mg/kg的SI,發(fā)現(xiàn)可提高7.69%的產(chǎn)蛋率,降低6.51%的料蛋比。
SI對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響存在不同觀點(diǎn),這可能與研究所涉及的動(dòng)物種類(lèi)、性別、所處的生長(zhǎng)階段和SI的使用劑量不同有關(guān)?,F(xiàn)大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為SI通過(guò)作用于動(dòng)物下丘腦-垂體-靶器官生長(zhǎng)調(diào)節(jié)軸達(dá)到其促生長(zhǎng)作用,能與下丘腦、垂體等雌二醇受體不同程度的結(jié)合,影響動(dòng)物神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的性腺軸和生長(zhǎng)軸,促進(jìn)睪酮、生長(zhǎng)激素(GH)和胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的釋放。睪酮能促進(jìn)雄性動(dòng)物的蛋白質(zhì)合成,GH具有直接促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成的能力,并刺激肝GH受體發(fā)育和IGF-Ⅰ的生成,從而顯著增加雄性動(dòng)物的增重及飼料利用率。
動(dòng)物在應(yīng)激條件下,免疫系統(tǒng)作用紊亂,從而抑制動(dòng)物的免疫作用,抑制抗體、淋巴細(xì)胞激活因子和T細(xì)胞生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生;并且應(yīng)激可使交感神經(jīng)興奮,垂體-腎上腺激素分泌增多,進(jìn)而使免疫功能發(fā)生下降。大量研究證實(shí),SI通過(guò)發(fā)揮類(lèi)雌激素作用來(lái)影響機(jī)體內(nèi)分泌,不僅可提高特異性免疫功能,還可提高非特異性免疫功能,并對(duì)應(yīng)激引起的免疫器官損傷有一定的保護(hù)作用。朱志寧等[6]通過(guò)在泌乳后期奶牛飼糧中添加10、20、30 mg/kg SI,發(fā)現(xiàn)奶牛血清及乳樣中的E2、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)含量有不同程度的提高;血清和乳樣中的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量顯著下降,乳腺中 TNF-α含量也顯著下降;其中SI濃度為30 mg/kg時(shí),免疫效果最佳。Sakai等[7]研究發(fā)現(xiàn),SI具有抵抗機(jī)體免疫力下降、抗菌消炎等作用。郝振榮等[1]通過(guò)在泌乳后期奶牛飼糧中添加10、20、30 mg/kg SI,發(fā)現(xiàn)添加SI可以顯著提高血清和乳中GH和催乳素(PRL)的含量,顯著降低生長(zhǎng)抑素(SS)的含量;SI可顯著提高血清、乳和乳腺組織中白介素-4(IL-4)水平。Williams等[8]指出,高免疫系統(tǒng)時(shí)豬的生產(chǎn)性能比低免疫系統(tǒng)時(shí)要好,因此SI使豬的免疫系統(tǒng)增強(qiáng),同時(shí)可提高生產(chǎn)性能。劉海軍[9]研究指出,熱應(yīng)激時(shí)在肉仔雞飼糧中添加SI,可以顯著提高胸腺指數(shù),說(shuō)明SI對(duì)因熱應(yīng)激導(dǎo)致的免疫器官發(fā)育受阻有一定的保護(hù)作用。于明等[10]在櫻桃谷肉鴨飼糧中添加SI,發(fā)現(xiàn)其免疫器官重量顯著提高。
很多研究證實(shí),SI可以在特異性免疫、非特異性免疫和體液免疫3方面同時(shí)進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。Baeza等[11]研究了SI對(duì)老齡小鼠免疫細(xì)胞的影響,5周飼喂試驗(yàn)的結(jié)果表明,自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)活性和淋巴組織增生均較對(duì)照組有顯著提高。Sakai等[12]研究表明,SI在體內(nèi)具有較強(qiáng)激發(fā)免疫應(yīng)答的效應(yīng),在體外具有刺激淋巴細(xì)胞增殖的效應(yīng),而且這些效應(yīng)是通過(guò)NK細(xì)胞、殺傷性T淋巴細(xì)胞以及T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子等產(chǎn)生的。侯建峰等[13]研究證明SI對(duì)雌鼠乳腺癌的發(fā)生有一定的抑制作用。
在正常情況下,機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除是動(dòng)態(tài)平衡的;當(dāng)機(jī)體內(nèi)自由基產(chǎn)生過(guò)多或抗氧化系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂時(shí),自由基攻擊機(jī)體,產(chǎn)生氧化應(yīng)激(oxidative stress)。氧化應(yīng)激可促進(jìn)皮質(zhì)醇和兒茶酚胺的釋放,進(jìn)而誘導(dǎo)超氧陰離子自由基(O-·)和羥自由基(·OH)等自由基的產(chǎn)生,導(dǎo)致細(xì)胞膜內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生,破壞細(xì)胞膜的完整性,引起組織損傷和疾病。近期研究發(fā)現(xiàn)SI有利于畜禽的抗氧化能力。陳豐等[2]在哺乳母豬飼糧中添加15 mg/kg的SI,發(fā)現(xiàn)母豬血漿總抗氧化能力(T-AOC)顯著提高,肝臟過(guò)氧化氫酶(CAT)活性顯著提高,丙二醛(MDA)含量顯著下降。蔣守群等[3]通過(guò)在嶺南快大黃羽肉雞飼糧中添加不同量的SI,發(fā)現(xiàn)添加40和80 mg/kg SI極顯著提高了血液中T-AOC和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性;添加40 mg/kg SI顯著提高了胸肌中CAT活性;添加10和20 mg/kg SI顯著降低了血液中MDA含量。遲曉星等[14]在2月齡雌性大鼠飼糧中添加SI,發(fā)現(xiàn)添加SI可以顯著提高超氧化物歧化酶(SOD)和CAT活性,顯著降低MDA含量,但對(duì)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性沒(méi)有顯著影響。然而馮敬晶[15]在大鼠飼糧中添加SI發(fā)現(xiàn)GSH-Px活性有所上升,這可能是由于動(dòng)物機(jī)體所處狀況不同造成的。最近Gutierrez等[16]發(fā)現(xiàn)SI不僅可以作為直接的抗氧化劑防止細(xì)胞的氧化損傷,還可作為酶調(diào)節(jié)劑,通過(guò)信號(hào)通路抑制過(guò)量活性氧(ROS)的產(chǎn)生。
SI是一種多酚類(lèi)的混合物,因其結(jié)構(gòu)中存在酚羥基,易被氧化,故為一種天然的抗氧化劑。染料木素含3個(gè)酚羥基,故抗氧化能力最強(qiáng)。大量試驗(yàn)證實(shí),酚羥基作為供氫體能與自由基反應(yīng)生成相應(yīng)的分子或離子,熄滅自由基,終止自由基的連鎖反應(yīng),阻止氧自由基導(dǎo)致的脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)和DNA的氧化損傷。Kerry等[17]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn),SI可抑制由 Cu2+及O2-·誘導(dǎo)的低密度脂蛋白氧化。閆祥華等[18]用Fe2+誘導(dǎo)過(guò)氧化體系,發(fā)現(xiàn)無(wú)論在過(guò)氧化體系啟動(dòng)前還是啟動(dòng)后加入SI均可顯著抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物的生成。
綜上所述,SI可以提高畜禽的生產(chǎn)性能、免疫功能和抗氧化能力;但是,SI作為一種飼料添加劑,其調(diào)控機(jī)理尚不十分清楚,適用的動(dòng)物種類(lèi)和生長(zhǎng)階段的研究還不深入,最適添加量尚未研究清楚。所以,上述幾點(diǎn)將成為今后的研究熱點(diǎn)。
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