鄧 卉，劉進遠，汪林書，殷 勤

（四川省畜牧科學研究院飼料研究所，四川 成都 610066）

大豆異黃酮（SI）是一類和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合的植物激素，主要包括大豆黃酮（Dai）、染料木黃酮（Gen）和黃豆黃素（Glycitin）。大豆異黃酮具有弱的雌激素樣作用，它能影響性激素的分泌、代謝和生物學活性，影響蛋白質(zhì)的合成、生長因子活性等，而大豆異黃酮的抗氧化作用具有提高機體免疫力、影響內(nèi)分泌系統(tǒng)等多種生物學功能。

1 大豆異黃酮發(fā)揮抗氧化作用的兩種主要途徑

近幾年有關大豆異黃酮的抗氧化作用已成為國內(nèi)研究的熱點，將其作為抗氧化劑應用于畜禽飼料具有廣闊的發(fā)展前景。余清等研究認為，大豆異黃酮對去卵巢大鼠的抗氧化、骨代謝酶活性及骨轉(zhuǎn)化存在一定的影響，適量干預能逆轉(zhuǎn)因去勢造成的骨密度下降；葛麗霞等研究說明：大豆異黃酮具有降血糖和增強機體抗氧化能力的作用，其抗氧化效果與Vc相當。

1.1 抑制和淬滅自由基，阻斷自由基鏈式反應 自由基是指外層軌道上含有一個或一個以上未配對電子的原子、離子、原子團或分子。目前，抗氧化劑有兩大類：第一類為預防型抗氧化劑，這一類抗氧化劑可以清除鏈引發(fā)階段的自由基；第二類抗氧化劑是斷鏈型抗氧化劑，可以捕捉自由基反應鏈中的過氧自由基，阻止或延緩自由基鏈反應的進行。大豆異黃酮兩類皆屬，依靠自身特殊結(jié)構(gòu)清除活性氧自由基，預防脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)生和阻斷脂質(zhì)過氧化的鏈式反應。Zielonka等測定了染料木黃酮與羥基自由基反應的速率常數(shù)，指出其在生理條件下是一種非常有效的自由基清除劑。

1.2 誘導機體抗氧化酶系統(tǒng)的活性增高 遲曉星的研究表明：大豆異黃酮可顯著升高大鼠血清中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）的活力，減少丙二醛（MDA）含量，誘導酶活性防御系統(tǒng)，消除老化代謝產(chǎn)物，發(fā)揮機體抗氧化機能；劉英華等研究表明：大豆異黃酮可以減輕氧化低密度脂蛋白對血管內(nèi)皮細胞的氧化損傷，可能是通過丙二醛、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、乳酸脫氫酶及一氧化氮等抗氧化指標起作用的；趙紅等研究也證明：適宜劑量的大豆異黃酮對高脂血癥大鼠體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力有明顯升高作用，而對丙二醛（MDA）含量有明顯降低作用。

以上研究說明，大豆異黃酮可通過清除自由基、誘導機體抗氧化酶系統(tǒng)活性增高兩條途徑來實現(xiàn)其抗氧化作用，這有助于提高機體兩條免疫能力，增強機體的代謝功能。此外，值得一提的是，大豆異黃酮的抗氧化作用已得到國內(nèi)外眾多學者的一致認同。

2 大豆異黃酮抗氧化機理分析

以下從分子結(jié)構(gòu)、化學反應的角度深入解析大豆異黃酮的抗氧化機理。

2.1 抑制和淬滅自由基，阻斷自由基鏈式反應 研究表明,大豆異黃酮類化合物的分子結(jié)構(gòu)中含有多個酚羥基,具有抗氧化作用。它們正是通過其特殊分子結(jié)構(gòu)清除活性氧自由基，保護人體內(nèi)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、染色體免受活性氧的攻擊，減少脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生和阻斷脂質(zhì)過氧化的鏈式反應來發(fā)揮抗氧化作用的。其具體反應機理如下：

羥基上的苯羥基基團可以釋放活潑氫并捕獲自由基，阻斷自由基鏈式反應，一般認為,這是一個自由基鏈式反應,反應有3個階段。（1）誘導：引發(fā)劑RH→R·+H·；（2）傳播：R·+O2→ROO·，ROO·+RH→ROOH+R·，ROOH→RO·+HO·，RO·+RH→ROH+R·，RH+HO·→H2O+R·；（3）終止：R·+R·→RR，ROO·+R·→ROOR，ROO·+ROO·→ROOR+O2。

采用有機自由基測定酚類化合物的抗氧化活性時，抗氧化劑所表現(xiàn)出來的抗氧化活性強弱主要取決于其放出氫原子的速度，而該速度又主要取決于3個因素，即酚羥基兩邊的空間屏蔽效應、取代基的誘導效應和共軛效應。這些因素從數(shù)值上反映出來的是酚羥基的氫氧鍵的離解能（BDE）。當酚類抗氧化劑羥基鄰位和對位上的氫被一些供電基團如烴基、羥基、烴氧基、氨基和胺基取代后，其BDE值變小，抗氧化活性增強。大豆異黃酮類抗氧化劑主要是通過酚羥基與氧自由基反應，形成共振穩(wěn)定的半醌式自由基而中斷鏈式反應的，因此共振半醌式自由基的穩(wěn)定性與抗氧化劑活性成正相關。

大豆異黃酮類化合物的抗氧化作用機制與酮類物質(zhì)（如BHA、BHT、PG）的抗氧化機制一致，它們均將氫供給脂類化合物自由基，自身轉(zhuǎn)變成酚基自由基。酚基自由基的穩(wěn)定性降低了自動氧化鏈反應的傳遞速度，從而起到抑制脂類進一步被氧化的作用，簡言之，就是作為自由基吸收劑而起到抗氧化作用。其作用機制如下：

AH+ROO·→ROOH+A·，AH+RO·→ROH+A·。

自由基RO·、ROO·屬親電自由基，故而芳環(huán)上的給電子取代基能提高酚羥基上氫原子的活性，吸電子取代基則降低酚羥基上氫原子的活性。抗氧化作用的強弱除取決于上述酚羥基釋放氫原子的速度外，還取決于酚基自由基的位阻，位阻大，酚基自由基自動氧化鏈反應的傳遞速度就會減慢，從而使鏈反應中斷提高抗氧化性。從化學結(jié)構(gòu)分析，大豆異黃酮分子上含有較多的羥基，由于苯環(huán)上的π電子與氧原子尚不成對的單電子相互作用，發(fā)生共軛效應，其結(jié)果是不成對的單電子靠向苯環(huán)，氫氧鍵減弱，所以含酚基的物質(zhì)具有較活潑的羥基氫，能提供氫離子，競爭性地與不飽和脂肪酸爭奪活性氧，能與脂肪酸自由基結(jié)合，使自由基轉(zhuǎn)化為惰性化合物，中止自由基的連鎖反應，即中止油脂自動氧化。

2.2 螯合金屬離子抗氧化機理 黃酮類化合物特殊的化學結(jié)構(gòu)賦予了它們一系列獨特的化學性質(zhì)，如能與多種金屬離子發(fā)生絡合或靜電作用，具有還原性和捕獲自由基的特性，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，具有兩親結(jié)構(gòu)和諸多衍生化反應活性等。金屬離子催化氫過氧化物分解生成自由基，具有促氧化作用，大豆異黃酮苯環(huán)上的羰基和酚羥基都具有與金屬離子配位的能力，從而降低金屬離子的催化作用，阻斷分子鏈式反應，表現(xiàn)出抗氧化作用。大豆異黃酮擁有多羥基結(jié)構(gòu)，可與金屬離子形成絡合物，從而減少或清除引發(fā)活性自由基產(chǎn)生鏈式反應的金屬催化劑，體現(xiàn)出抗氧化功能。Milic等認為，酚類與銅、鋅等金屬離子的絡合還會使含這些金屬離子的金屬酶活性受到抑制，這可能是多酚抗氧化活性的原因之一；蔡小強等研究表明：黃酮類化合物易與金屬離子發(fā)生螯合，減少重金屬離子對機體的傷害；另有報道指出，黃酮類化合物鰲合金屬離子后也具有清除自由基的能力。

3 結(jié)論

大豆異黃酮是一類天然優(yōu)異的抗氧化物質(zhì)，對機體具有良好的抗氧化作用。本文論述了大豆異黃酮發(fā)揮抗氧化作用的兩個途徑：清除自由基和增強機體抗氧化酶系統(tǒng)的活性。著重從分子結(jié)構(gòu)、化學反應的角度剖析了大豆異黃酮的抗氧化作用機理。此外，有關大豆異黃酮的抗氧化作用和機理研究目前還不夠完善，更深入詳細的研究成果將在以后的論文中闡述。

[1]余 清，王文蔚，李安樂，等.大豆異黃酮對去卵巢大鼠抗氧化及骨形態(tài)學影響的研究[J].解剖學報，2007，38（2）：222-225.

[2]葛麗霞，陳 靜.大豆異黃酮與Vc對糖尿病大鼠抗氧化能力影響的比較[J].食品科技，2007，（11）：222-224.

[3]Zielonka J，Gebicki J，Grynkiewicz G.Radical scavenging properties of genistein [J].Free Radical Biology Medicine，2003，35（8）：958-965.

[4]遲曉星，張 濤，鄭麗娜，等.大豆異黃酮對青年雌性大鼠的抗氧化作用研究[J].中國食品學報，2010，10（5）：78-82.

[5]劉英華，黃國偉，常 紅.大豆異黃酮對氧化損傷血管內(nèi)皮細胞的抗氧化作用 [J].中國臨床康復，2006，10（11）：170-172.

[6]趙 紅，張玉媛，馬儒林.大豆異黃酮對高脂血癥大鼠體內(nèi)SOD、GSH-Px活力及MDA含量的影響[J].實用全科醫(yī)學，2005，3（3）：191-192.

[7]Milic B L，Djilas S M，Canadanovic Brunet J M.Antioxidative activity of phenolic compounds on the metalion break down of lipid peroxidation system[J].Food Chemistry，1998，61（4）：443-447.

[8]蔡小強，潘逆娜，汪紅霞.銅離子與黃酮類配合物的促氧化作用[J].武漢大學學報（理學版），2008，54（2）：197-201.

[9]李忠秋.大豆異黃酮在家禽生產(chǎn)中的應用研究[J].飼料研究，2009，（12）：9-12.

[10]莊 穎，趙 紅，張玉媛，等.大豆異黃酮對大鼠血脂和抗脂質(zhì)過氧化作用的探討 [J].蚌埠醫(yī)學院學報，2004，29（2）：113-115.