邵劍鋼,段奇,李曉莉,*
(1.軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院軍需系,湖北武漢430035;2.解放軍第十六醫(yī)院,新疆阿勒泰 836500)
大豆異黃酮在軍用功能食品中的應(yīng)用
邵劍鋼1,段奇2,李曉莉1,*
(1.軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院軍需系,湖北武漢430035;2.解放軍第十六醫(yī)院,新疆阿勒泰 836500)
介紹了大豆異黃酮的基本概念及生物學(xué)功能,并列舉了其在軍用抗疲勞功能食品、軍用耐缺氧功能食品、軍用抗輻射功能食品、預(yù)防骨質(zhì)疏松功能食品中的應(yīng)用,并對(duì)大豆異黃酮在軍用功能食品中的應(yīng)用作一展望。
大豆異黃酮;功能食品;功能因子
從1986年美國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮以來,大豆異黃酮一直是人們研究的焦點(diǎn)。1990年美國(guó)國(guó)家癌癥研究所ACI(American Cancer Institute)指出大豆異黃酮是很好的抗癌物質(zhì),大豆異黃酮引起了營(yíng)養(yǎng)與醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注,它對(duì)人體有著重要的作用,隨著科技的發(fā)展,人們對(duì)大豆異黃酮及其作用的認(rèn)識(shí)也逐漸明朗。
異黃酮是一種含有芳香環(huán)的非類固醇化合物,在自然界中主要分布于豆科的蝶形花亞科等少量植物中,其中以大豆和苜宿的異黃酮含量最高。大豆異黃酮是大豆生長(zhǎng)過程中形成的一類次生產(chǎn)代謝產(chǎn)物,是植物雌激素的一類,它主要分布于大豆種子的子葉和胚軸中,種皮的含量極少。大豆中天然存在的大豆異黃酮總共有12種,可以分為黃豆苷類、燃料木酮苷類、大豆黃素苷類3類,以游離型、葡萄糖苷型、乙?;咸烟擒招?、丙二?;咸烟擒招偷?種形式存在。由于其分子結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)分泌的雌激素雌二醇很相似,對(duì)人體也可起到相同的作用,同時(shí)又沒有藥物雌二醇的副作用,因此又被稱為天然植物雌激素。大豆異黃酮在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,顯酸性,易溶于醇類,酯類,酮類溶劑和稀堿中,不溶于水,難溶于石油醚等非極性有機(jī)溶劑。大豆異黃酮具有收斂性和苦味。
大豆異黃酮對(duì)人體健康有著重要作用,其生物學(xué)功能主要有抗癌、預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、預(yù)防心血管疾病、抗炎、抗氧化、抗輻射、提高“非特異性免疫”、植物雌激素與抗雌激素物質(zhì)等的作用。
一般認(rèn)為食用大豆異黃酮是有益健康的,它對(duì)許多慢性疾病如心血管疾病、癌癥、骨質(zhì)疏松癥等都有預(yù)防效果。大豆異黃酮可作為功效成分添加到食品或飲料中,或者添加到食品的補(bǔ)充劑中。當(dāng)前,一些國(guó)家市場(chǎng)上已有大豆異黃酮的各種制劑,如片劑、口服液、粉劑等。高純度的大豆異黃酮已應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)。然而由于我國(guó)對(duì)大豆異黃酮作為功能因子在功能食品中應(yīng)用的研究起步較晚,發(fā)展水平距發(fā)達(dá)國(guó)家還有差距,以及人們傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤,導(dǎo)致我軍在大豆異黃酮在軍用功能食品中的應(yīng)用還沒有得到有效發(fā)展。
我軍《中國(guó)人民解放軍軍人食物定量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定每人每天食用大豆及豆制品80 g,但是大豆異黃酮在大豆中屬于微量成分,加上不合理的烹飪和儲(chǔ)藏方法等會(huì)使大豆異黃酮流失。對(duì)于一些特殊環(huán)境和特殊崗位的人員,如訓(xùn)練任務(wù)較重的應(yīng)急作戰(zhàn)部隊(duì)官兵,生活訓(xùn)練環(huán)境惡劣的高原海島部隊(duì)官兵等,80 g大豆所含大豆異黃酮的量還不足以達(dá)到促進(jìn)官兵身體健康的水平。根據(jù)大豆異黃酮的生理功能,可以將其應(yīng)用于以下幾種功能食品中,用來增強(qiáng)官兵體質(zhì),提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。
2.1 在軍用抗疲勞功能食品中的應(yīng)用
對(duì)承擔(dān)作戰(zhàn)任務(wù)和執(zhí)行非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)的我軍來說,提高官兵的運(yùn)動(dòng)耐力是提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力,保證完成多樣化任務(wù)的重要因素之一。機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力與疲勞程度密切相關(guān),抗疲勞是有效提高運(yùn)動(dòng)能力的重要措施之一。大豆異黃酮作為大豆中的一種非營(yíng)養(yǎng)成分,多種生物活性已得到藥理和臨床研究的證實(shí)。趙鐘華[1]等在其對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力影響的生物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):大豆異黃酮使機(jī)體對(duì)體內(nèi)環(huán)境的劇烈變化具有更強(qiáng)的耐受性,能降低定量運(yùn)動(dòng)后血乳酸含量,加快運(yùn)動(dòng)性疲勞的消除,能降低運(yùn)動(dòng)后血清尿素氮的生成,進(jìn)而降低尿素氮分解代謝產(chǎn)物——氨的含量,達(dá)到抗疲勞的目的;同時(shí)證實(shí)大豆異黃酮可提高肝糖原儲(chǔ)備,能明顯緩解體力疲勞的趨勢(shì)。
大豆異黃酮具有良好的緩解疲勞、提高運(yùn)動(dòng)耐力的功效。大豆異黃酮作為功能因子添加到軍用食品中,能在一定程度上達(dá)到緩解官兵身體疲勞的目的,對(duì)保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、防暴維穩(wěn)等體力消耗較大的任務(wù)的完成具有重大意義,因此,大豆異黃酮在軍用抗疲勞功能食品中具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.2 在軍用耐缺氧功能食品中的應(yīng)用
研究發(fā)現(xiàn)[2],大豆異黃酮可改善慢性缺氧誘導(dǎo)的肺動(dòng)脈壓,降低慢性缺氧后右心室收縮壓、舒張壓增加,能十分顯著地延長(zhǎng)常壓耐缺氧條件下小鼠的存活時(shí)間。酪氨酸激酶途徑參與了缺氧引起的肺血管平滑肌收縮反應(yīng),而大豆異黃酮恰是一種酪氨酸激酶抑制劑,能對(duì)平滑肌具有一定的。Karamsetty[3]等研究了植物雌激素對(duì)慢性缺氧大鼠離體肺動(dòng)脈中NO介導(dǎo)的舒張反應(yīng)的影響,證實(shí)了大豆異黃酮有明顯的耐缺氧作用。
我軍二炮坑道部隊(duì)人員、潛艇人員尤其是高原部隊(duì)人員,長(zhǎng)期生活于空氣稀薄或日照不足又過于潮濕的環(huán)境,對(duì)耐缺氧食品有特殊需求。將大豆異黃酮作為功能因子加入功能食品中,使大豆異黃酮在官兵在日常膳食中得到補(bǔ)充,這對(duì)保證官兵身體健康,穩(wěn)定官兵心理,增強(qiáng)部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力有著十分重大的意義。
2.3 在軍用抗輻射功能食品中的應(yīng)用
電離輻射對(duì)生物機(jī)體的損傷包括造血功能損傷、細(xì)胞DNA損傷及生物膜損傷等方面。電離輻射產(chǎn)生的大量自由基會(huì)破壞機(jī)體的抗氧化體系的平衡,有關(guān)自由基也可攻擊生物膜磷脂中的多不飽和脂肪酸而引起脂質(zhì)過氧化,最終引起細(xì)胞代謝障礙,對(duì)機(jī)體造成損傷。大豆異黃酮可以減輕陽光中紫外線對(duì)皮膚和深部組織的損傷,使皮膚炎癥反應(yīng)減輕。大豆異黃酮可以提高受電離輻射損傷的動(dòng)物存活率,延長(zhǎng)其存活時(shí)間,促進(jìn)造血和免疫機(jī)能的恢復(fù),降低照射后腫瘤的發(fā)病率等[4]。大豆異黃酮的苷元具有多酚羥基結(jié)構(gòu),可以發(fā)揮還原作用,具有抗氧化、淬滅自由基、弱雌激素活性等作用。劉麗、金宏等[5]人的研究表明:大豆異黃酮可提高受照射小鼠的抗氧化能力,對(duì)電離輻射造成的機(jī)體損傷可起到明顯的保護(hù)作用,從而增強(qiáng)小鼠的抗輻射能力,減輕輻射對(duì)機(jī)體的損傷。孫克杰等[6]在體外模擬生物反應(yīng)試驗(yàn)中,證實(shí)大豆異黃酮具有良好的清除自由基作用和抗氧化功能。
中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略導(dǎo)彈部隊(duì)人員,雷達(dá)部隊(duì)人員、核潛艇、核工業(yè)人員等,由于其職業(yè)的特殊性,受到電離輻射危害的幾率較高,戰(zhàn)時(shí),敵方使用或者威脅使用核武器的可能性依然存在,因此,可考慮將大豆異黃酮作為功能因子加入我軍抗輻射功能食品中,增強(qiáng)我軍特殊崗位人員的抗輻射能力,減輕電離輻射造成的損傷。
2.4 在預(yù)防骨質(zhì)疏松功能食品中的應(yīng)用
骨質(zhì)疏松是由于骨骼鈣質(zhì)溶出,造成鈣質(zhì)流失。研究發(fā)現(xiàn),男性僅僅依賴雄激素并不足以促進(jìn)骨成型,也不足以維持成人骨量。但雌激素,無論對(duì)于男性或女性的骨礦化,均具有關(guān)鍵性作用,在一定范圍內(nèi),其和各部位骨骼的骨密度值呈現(xiàn)正相關(guān)。雌激素對(duì)由于雌激素芳香化酶缺乏引起的男性骨質(zhì)疏松癥有治療效果。雌激素對(duì)生長(zhǎng)期男性的骨量值的建立和成年男性骨量的維持有至關(guān)重要的作用。
大豆異黃酮是從大豆中提取的一種類似女性體內(nèi)雌激素的天然物質(zhì),能同樣發(fā)揮雌激素的作用效果,減少骨丟失,促進(jìn)骨生成。我軍航空航天人員在長(zhǎng)期的飛行和飛天任務(wù)中,由于環(huán)境因素,會(huì)出現(xiàn)骨質(zhì)流失。服用天然植物雌激素大豆異黃酮可增加、維持航空航天人員骨密度,對(duì)保證飛行員、航天員身體健康有重要作用。
隨著研究的逐漸深入,大豆異黃酮開始以食品添加劑和食品原料的形式應(yīng)用于各類保健食品中。由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的欠缺,人們思想的誤導(dǎo),以及對(duì)大豆烹飪、儲(chǔ)藏、加工等方面的處理不到位,使得我軍官兵大豆異黃酮的日攝入量不足。如何將大豆異黃酮應(yīng)用于我軍用功能食品,加大官兵日攝入量,提高官兵身體健康水平成為一個(gè)亟需解決的問題。
作為功能性因子,大豆異黃酮的生理作用已得到多方面證實(shí)。但大豆異黃酮的提取工藝復(fù)雜及其本身的味苦等因素制約著大豆異黃酮的應(yīng)用發(fā)展。在國(guó)外,以大豆異黃酮為食品添加劑的功能食品已進(jìn)入人們的視野。我國(guó)在大豆異黃酮的應(yīng)用方面也有所發(fā)展,我軍也可結(jié)合我軍駐海島、邊防、高原部隊(duì)以及應(yīng)急作戰(zhàn)部隊(duì)和特殊崗位官兵的實(shí)際生活、訓(xùn)練、戰(zhàn)備等情況,利用生物工程技術(shù)、微膠囊技術(shù)、高壓處理技術(shù)、超微粉碎技術(shù)等將其加入廣大官兵的一日三餐和戰(zhàn)備食品中。如壓縮餅干、面條、面包、牛奶、軍用罐頭等。近年來,許多國(guó)家已經(jīng)開發(fā)出含大豆異黃酮的運(yùn)動(dòng)功能飲料,也有片劑、膠囊等形式出現(xiàn)的產(chǎn)品。
我軍主要以男性為主,如何消除廣大官兵食用大豆異黃酮的顧慮是必須解決的問題。有實(shí)驗(yàn)表明,攝入大豆異黃酮不會(huì)使雄性動(dòng)物體內(nèi)雌激素含量升高。大豆異黃酮作為植物雌激素具有雌激素和抗雌激素的雙向調(diào)節(jié)作用,所以適量服用大豆異黃酮不會(huì)對(duì)廣大官兵身體造成傷害。
由于對(duì)大豆異黃酮的研究結(jié)果存在爭(zhēng)議,以及在應(yīng)用中大豆異黃酮提取工藝復(fù)雜、成本較高、添加量沒有準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)以及大豆異黃酮本身的苦味等因素,大豆異黃酮在功能食品中的應(yīng)用受到一定的限制。我軍在將其作為功能因子應(yīng)用在軍用食品中時(shí),應(yīng)該充分考慮到這一點(diǎn),攻關(guān)主要技術(shù),做好相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,不能盲目補(bǔ)充,以切實(shí)達(dá)到提高廣大指戰(zhàn)員的身體素質(zhì)、提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的目的。
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Application of Soybean Isoflavone in Military Functional Food
SHAO Jian-gang1,DUAN Qi2,LI Xiao-li1,*
(1.Military Economy Academy,Wu Han 430035,Hubei,China;2.The Sixteenth Hospital of Liberation Army,Altay 836500,Xinjiang,China)
This paper introduced the basic concept and biological functions of soybean isoflavone,and listed the applications of soybean isoflavone in military anti-fatigue functional food,military anti-hypoxia functional food,military radiation resistance functional food,preventing osteoporosis functional food,and took an outlook of the application of soybean isoflavone in military functional food.
soybean isoflavone;functional food;functional factor
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.01.037
2013-12-21
邵劍鋼(1989—),男(漢),碩士研究生,研究方向:軍需裝備技術(shù)。
*通信作者:李曉莉,教授,博士生導(dǎo)師。