河南省農業(yè)技術推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮研究進展

河南省農業(yè)技術推廣總站 陳彥杞

大豆異黃酮是大豆中的一類具有廣泛營養(yǎng)學價值和健康保護作用的多酚化合物，自然界中的異黃酮資源十分有限，大豆是含有異黃酮，且在營養(yǎng)學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：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，長期食用能有效預防和抑制白血病、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)的熱點之一。因此，培育高異黃酮含量的大豆品種成為大豆品質育種的主要目標之一。

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。現知的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)現較晚且含量較少研究不多的黃豆黃素。結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?；鹑府慄S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、丙二酰基大豆苷4種形式存在。這4種結合性糖苷占異黃酮總量的95%。

（二）大豆異黃酮的理化性質

純的大豆異黃酮為無色晶體狀物質，是大豆帶有苦澀味的因子之一。染料木素呈無色片狀結晶，大豆苷元呈無色針狀結晶，工業(yè)上生產的大豆異黃酮產品多為白色或淡黃色粉末，食用時兼具苦味、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，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。

（三）大豆異黃酮的分布

大豆異黃酮是大豆生育過程中形成的一類次生代謝產物，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含量遠遠大于胚軸。

（四）大豆異黃酮含量的影響因素

1.大豆品種對大豆異黃酮含量的影響

在眾多的影響因素中，大豆品種對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，日本大豆品種的異黃酮含量為1.2%～2.3%，美國為2.1%～4.2%。異黃酮總量表現為美國品種大于日本品種。我國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)境對大豆異黃酮含量的影響

對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，這類影響主要通過種植年份、種植季節(jié)和種植地區(qū)來反映，對異黃酮總含量和種類分布的影響最為顯著是種植年份。通過研究異黃酮含量與不同種植地區(qū)的經緯度和海拔的關系，結果表明大豆異黃酮含量與緯度和海拔高度呈正相關的關系，當然，不同品種中所表現的作用各有不同。研究還發(fā)現，光照因素對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。綜合來說。緯度越高，日照時間越長，降水量越少，大豆中異黃酮的含量越高。

二、大豆異黃酮生物學活性

（一）抗癌

目前，醫(yī)學界和營養(yǎng)學界提出的大豆異黃酮具有抗癌作用機制，體現在以下幾個方面：一是類雌激素樣作用；二是抑制腫瘤細胞合成過程中所需酶；三是抗氧化作用；四是調節(jié)細胞周期蛋白及凋亡相關蛋白表達；五是抑制腫瘤血管生成，間接抑制腫瘤細胞生長。

（二）抗心血管疾病

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

（三）抗骨質疏松癥

隨著大豆異黃酮研究的深入，專家研究發(fā)現，在預防骨質疏松方面大豆異黃酮效果顯著。實驗結果顯示，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胞活性，還可以促進胰島素樣生長因子產生，經免疫學研究及動物試驗證實，大豆異黃酮預防骨質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，如有預防老年性癡呆，抗機體免疫力下降，抗菌消炎，抗機體功能衰老，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)學參數和生殖內分泌參數，并使視網膜增厚。

三、大豆高異黃酮含量育種

（一）育種目標制定

中國作為大豆的主要生產國之一，要立足國際市場，就必須不斷根據市場需求，改進大豆品質。在大豆高異黃酮含量育種方面，可以根據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，因此，在大豆異黃酮含量的品質改良中，親本的選擇十分重要。根據育種目標選擇高或低異黃酮含量的雜交后代，則親本之一也應當具有高或低異黃酮含量的特點，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較大的組合或世代中，其效應更不應該被忽視。在大豆高異黃酮含量的育種選擇過程中，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，這個組合出現正向或負向超親的機會較少，而高含量或低含量異黃酮的個體出現較多。二是通過超親來達到理想目的，超親率高的組合雖然雙親并不十分優(yōu)良，但大量的超親現象可以彌補雙親的不足，使后代擁有較多的優(yōu)良個體，而那些中親值不高，正向或負向超親少的組合，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有一定的差異，在選配組合時，應慎重選擇親本。大豆異黃酮組分的絕對含量和相對含量差異比較大，遺傳行為也各不相同，應根據其特點進行后代選擇。