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        大豆異黃酮對畜禽生理機能的調(diào)控

        2012-03-29 21:16:32齊智利
        動物營養(yǎng)學報 2012年3期
        關(guān)鍵詞:異黃酮泌乳飼糧

        許 嘯 齊智利

        (華中農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,武漢 430070)

        大豆異黃酮(soybean isoflavones,SI)是一類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,是一類植物雌激素(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,可以提高動物的生產(chǎn)性能和免疫功能,增強動物的抗氧化功能等,因此,SI具有巨大的開發(fā)前景。

        1 SI對畜禽生產(chǎn)性能的影響及機理

        畜禽生產(chǎn)中,各類應激均會對動物生產(chǎn)性能造成影響,降低動物的生產(chǎn)性能,影響肉蛋品質(zhì)。近期大量研究發(fā)現(xiàn),SI可以有效緩解應激對動物生產(chǎn)性能帶來的影響。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,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)對母豬采食量、背膘損失無顯著影響,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天斷奶窩平均個體重顯著高于對照組。蔣守群等[3]通過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對動物生產(chǎn)性能的影響存在不同觀點,這可能與研究所涉及的動物種類、性別、所處的生長階段和SI的使用劑量不同有關(guān)?,F(xiàn)大多數(shù)學者認為SI通過作用于動物下丘腦-垂體-靶器官生長調(diào)節(jié)軸達到其促生長作用,能與下丘腦、垂體等雌二醇受體不同程度的結(jié)合,影響動物神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的性腺軸和生長軸,促進睪酮、生長激素(GH)和胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的釋放。睪酮能促進雄性動物的蛋白質(zhì)合成,GH具有直接促進肌肉蛋白質(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物的增重及飼料利用率。

        2 SI對畜禽免疫功能的影響及機理

        動物在應激條件下,免疫系統(tǒng)作用紊亂,從而抑制動物的免疫作用,抑制抗體、淋巴細胞激活因子和T細胞生長因子的產(chǎn)生;并且應激可使交感神經(jīng)興奮,垂體-腎上腺激素分泌增多,進而使免疫功能發(fā)生下降。大量研究證實,SI通過發(fā)揮類雌激素作用來影響機體內(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,并對應激引起的免疫器官損傷有一定的保護作用。朱志寧等[6]通過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,免疫效果最佳。Sakai等[7]研究發(fā)現(xiàn),SI具有抵抗機體免疫力下降、抗菌消炎等作用。郝振榮等[1]通過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)時豬的生產(chǎn)性能比低免疫系統(tǒng)時要好,因此SI使豬的免疫系統(tǒng)增強,同時可提高生產(chǎn)性能。劉海軍[9]研究指出,熱應激時在肉仔雞飼糧中添加SI,可以顯著提高胸腺指數(shù),說明SI對因熱應激導致的免疫器官發(fā)育受阻有一定的保護作用。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,SI可以在特異性免疫、非特異性免疫和體液免疫3方面同時進行免疫調(diào)節(jié)。Baeza等[11]研究了SI對老齡小鼠免疫細胞的影響,5周飼喂試驗的結(jié)果表明,自然殺傷細胞(NK細胞)活性和淋巴組織增生均較對照組有顯著提高。Sakai等[12]研究表明,SI在體內(nèi)具有較強激發(fā)免疫應答的效應,在體外具有刺激淋巴細胞增殖的效應,而且這些效應是通過NK細胞、殺傷性T淋巴細胞以及T淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子等產(chǎn)生的。侯建峰等[13]研究證明SI對雌鼠乳腺癌的發(fā)生有一定的抑制作用。

        3 SI對畜禽抗氧化功能的影響及機理

        在正常情況下,機體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除是動態(tài)平衡的;當機體內(nèi)自由基產(chǎn)生過多或抗氧化系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂時,自由基攻擊機體,產(chǎn)生氧化應激(oxidative stress)。氧化應激可促進皮質(zhì)醇和兒茶酚胺的釋放,進而誘導超氧陰離子自由基(O-·)和羥自由基(·OH)等自由基的產(chǎn)生,導致細胞膜內(nèi)脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生,破壞細胞膜的完整性,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,但對谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性沒有顯著影響。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,這可能是由于動物機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胞的氧化損傷,還可作為酶調(diào)節(jié)劑,通過信號通路抑制過量活性氧(ROS)的產(chǎn)生。

        SI是一種多酚類的混合物,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個酚羥基,故抗氧化能力最強。大量試驗證實,酚羥基作為供氫體能與自由基反應生成相應的分子或離子,熄滅自由基,終止自由基的連鎖反應,阻止氧自由基導致的脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)和DNA的氧化損傷。Kerry等[17]通過體外研究發(fā)現(xiàn),SI可抑制由 Cu2+及O2-·誘導的低密度脂蛋白氧化。閆祥華等[18]用Fe2+誘導過氧化體系,發(fā)現(xiàn)無論在過氧化體系啟動前還是啟動后加入SI均可顯著抑制脂質(zhì)過氧化物的生成。

        4 小結(jié)

        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)控機理尚不十分清楚,適用的動物種類和生長階段的研究還不深入,最適添加量尚未研究清楚。所以,上述幾點將成為今后的研究熱點。

        [1] 郝振榮,朱志寧,王明,等.大豆異黃酮對奶牛泌乳后期泌乳性能、免疫性能和乳腺肥大細胞白介素-4水平的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2010,22(6):1679-1686.

        [2] 陳豐,蔣宗勇,林映才,等.大豆異黃酮對哺乳母豬生產(chǎn)性能及抗氧化性能的影響[J].飼料博覽,2010(8):1-4.

        [3] 蔣守群,蔣宗勇,林映才,等.大豆異黃酮對嶺南黃肉雞生產(chǎn)性能、肉品質(zhì)和機體抗氧化能力的影響[C]//動物營養(yǎng)與飼料研究:第五屆全國飼料營養(yǎng)學術(shù)研討會論文集.珠海:中國畜牧獸醫(yī)學會動物營養(yǎng)學分會,2006:69-72.

        [4] 李莉鴻,劉皙潔.大豆黃酮及半胱胺對產(chǎn)蛋后期雞產(chǎn)蛋性能的比較[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2005,4:475-479.

        [5] 朱建平,戴林坤,伯紹軍,等.大豆異黃酮對櫻桃谷肉種鴨生產(chǎn)性能的影響[J].飼料工業(yè),2002,23(1):34-35.

        [6] 朱志寧,郝振榮,王明,等.大豆異黃酮對高產(chǎn)奶牛泌乳后期乳腺肥大細胞分泌腫瘤壞死因子-α和表面型免疫球蛋白A水平的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2011,23(1):112 -121.

        [7] SAKAI T,KOGISO M.Soy isoflavones and immunity[J].The Journal of Medical Investigation,2008,55:167-173.

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        [9] 劉海軍.茶多酚-大豆黃酮對熱應激下肉仔雞的影響[D].碩士學位論文.哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學,2005:19-20.

        [10] 于明,程波,于海洋.大豆異黃酮對肉鴨生產(chǎn)性能和免疫性能的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報,2007,9(4):5 -7.

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        [13] 侯建峰,馮笑山,楊曉鶴,等.大豆異黃酮干預對乳腺癌中 ERK1、ERK2和 c-Fos表達的影響及意義[J].腫瘤,2010,3(9):744 -747.

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        [17] KERRY N,ABBEY M.The isoflavone genistein inhibits copper and peroxyl radical mediated low density lipoprotein oxidation in vitro[J].Atherosclerosis,1998,140(2):341 -347.

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