大豆異黃酮的研究進展

大豆異黃酮的研究進展

1986年，美國科學家在大豆芽產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)了異黃酮（sif），并對其成分進行了全面分析。1990年,美國國家癌癥研究所研究發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮是較佳的抗癌防癌物質(zhì),在醫(yī)藥界引起較大的轟動。目前日本已經(jīng)開發(fā)出一些以大豆異黃酮作為添加劑的保健食品和保健藥品。近年來我國也進一步加強了對大豆異黃酮的基礎(chǔ)與應用開發(fā)的研究。大量研究表明,大豆異黃酮與人類健康密切相關(guān),具有弱雌激素活性、抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性,能有效地預防和抑制白血病、骨質(zhì)疏松、結(jié)腸癌、肺癌、胃癌、乳腺癌和前列腺癌、婦女更年期綜合癥等多種疾病的發(fā)生,尤其是對乳腺癌和前列腺癌有積極的預防和治療作用。至今,大豆異黃酮對人體具有寶貴的藥理和生理功能特性已被廣泛認識,充分了解大豆異黃酮的理化特性、改進傳統(tǒng)大豆食品的加工工藝、進一步提高大豆食品的價值是我國食品科技工作者需要解決的課題。1大豆種子分布大豆異黃酮是大豆生長過程中形成的次級代謝產(chǎn)物,是大豆及其制品中含有多個酚羥基的一類多酚化合物的總稱。在自然界中分布有限,主要分布在大豆種子的子葉和胚軸中,每100g大豆中含大豆異黃酮0.1~0.3g。大豆中的異黃酮成分主要是大豆甙原(7,4’-二羥基異黃酮)和染料木苷(5,7,4’-三羥基異黃酮),它們被細菌分解或在胃內(nèi)被水解成大豆甙和染料木黃酮(又稱金雀異黃素)后具有生物學活性。2提取和加工異黃酮2.1乙醇和甲醇萃取大豆異黃酮的提取方法主要有溶劑萃取法、大孔吸附樹脂層析柱法、超臨界流體萃取法、離心法及離子交換法、超聲波萃取法、微波萃取法等。有機溶劑萃取法是國內(nèi)外提取大豆異黃酮使用最廣泛的方法,常用的有機溶劑有:甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷以及它們的水溶液或混合溶液。研究表明,用甲醇和乙醇作為萃取溶劑時效果較佳,考慮后續(xù)提取工藝的操作難易程度、生產(chǎn)成本及溶劑毒性等因素,大多數(shù)企業(yè)采用乙醇水溶液提取豆粕中的大豆異黃酮。該方法是目前比較常用的方法,具有提取率高、含雜質(zhì)少、無毒性、容易形成工業(yè)化生產(chǎn)等特點,可以與溶劑分離、樹脂吸附、離心濃縮、絮凝沉淀和膜技術(shù)等結(jié)合使用,達到分離純化的目的。超聲波提取法常作為溶劑萃取法的輔助方法,它是利用反相流動注射化學發(fā)光法提取大豆異黃酮,其原理是空化作用對細胞膜的破壞有助于異黃酮類化合物的釋放與溶出,超聲波使提取液不斷振蕩,有助于溶質(zhì)擴散。高榮海等對溶劑提取法和超聲波輔助提取法從脫脂豆粕中提取大豆異黃酮進行了比較研究,結(jié)果表明超聲波輔助提取法的得率和質(zhì)量分數(shù)均略高于乙醇回流提取法的得率和質(zhì)量分數(shù),而且超聲波輔助提取法具有提取時間短的優(yōu)點,是提取大豆異黃酮較為理想的方法。2.2黃酮的異黃酮加工2.2.1微膠囊的制備技術(shù)國內(nèi)外對大豆異黃酮的加工工藝主要有:保持制品活性的超臨界CO2萃取技術(shù);控制產(chǎn)品分子釋放揮發(fā)的微膠囊技術(shù);增加提取比例的超微粉碎技術(shù);提高制品溶合性的膜分離技術(shù);避免制品劣變的高壓處理技術(shù);增強干燥、殺菌和除異味的微波干燥技術(shù)。萃取介質(zhì)多采用甲醇和乙醇。2.2.2全粉制品的制備(1)豆片經(jīng)水或乙醇的作用,得到溶出液,溶出液經(jīng)加熱、分離,得到初級產(chǎn)品,初級產(chǎn)品經(jīng)過濾得到中間產(chǎn)品,經(jīng)冷卻、粉碎,得到全粉制品,再經(jīng)吸附干燥,得到最終產(chǎn)品。(2)豆胚→粉碎→萃取→過濾→吸附→干燥→成品。此外,視生產(chǎn)環(huán)境,條件、工藝及設(shè)備的不同,國內(nèi)外還采用了分離富集、純化中和、凝乳油提和萃取吸附等加工技術(shù),適應于工業(yè)化和作坊式生產(chǎn)。日本利用生物工程技術(shù),在大豆的均漿液中濃縮干燥提取異黃酮,這對加工技術(shù)是一次突破。3黃酮的使用3.1大豆異黃酮的抗氧化作用天然抗氧化劑由于安全、無毒等優(yōu)點受到歡迎。目前,人們都在致力于尋找抗氧效果較好的天然抗氧化劑。大豆異黃酮具有強于特丁基對苯二酚(TBHQ)的抗氧化性,可以作為合成抗氧化劑的替代物添加于食品中。大豆異黃酮通過熄滅自由基,影響抗氧化酶的活性,降低膜的流動性、抑制脂質(zhì)的過氧化性,抑制UV輻射誘導的氧化應激和凋亡的生物化學改變,增加抗氧化蛋白的表達以及螯合金屬的作用等來發(fā)揮抗氧化活性。由于氧化損傷參與了動脈粥樣硬化、脈管系統(tǒng)疾病和癌等多種疾病的形成,因此可推斷大豆異黃酮的這種抗氧化作用對于減少這些疾病的形成具有重要的意義。葛麗霞等的研究表明大豆異黃酮具有降血糖和增強機體抗氧化能力,其抗氧化效果與Vc相當。大豆異黃酮通過降低血糖、改善抗氧化酶活性和抑制脂質(zhì)過氧化等作用發(fā)揮對糖尿病治療作用。大豆異黃酮明顯降低更年期雌性大鼠血清丙二醛(MDA)含量,提高血清超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性,并有效提高更年期雌性大鼠的學習記憶能力。提高大豆異黃酮能促進機體內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)的產(chǎn)生,抑制MDA生成,具有明顯的抗氧化作用。3.2病例全性試驗更年期婦女綜合癥已成為影響婦女健康的嚴重問題,其中絕經(jīng)期骨疏松癥是其主要并發(fā)癥。雌激素替代療法(ERT)雖療效確定,但是長期應用雌激素的安全性(乳癌發(fā)生率及已患癌癥復發(fā)率的影響,子宮癌、膽結(jié)石及深部靜脈血栓的可能性)、可耐受性(因子宮出血停藥)等使患者感到不安。大豆異黃酮有類似雌激素的作用,具有選擇雌激素受體與之結(jié)合發(fā)揮拮抗的作用,阻止雌二醇DNA的激活和蛋白質(zhì)結(jié)合,避免了上述并發(fā)癥。Kritz等對加利福尼亞州的208名絕經(jīng)婦女的脊椎骨和髖骨進行了試驗,結(jié)果表明,通常攝入的大豆異黃酮(不額外補充)就可以通過減少骨的再吸收而對絕經(jīng)婦女的骨流失有保護作用。3.3女性?及在女性6多患早老年性癡呆癥(阿茨海默氏癥)是目前最常見的一種癡呆癥,女性約為男性患者的3倍,以絕經(jīng)后女性為多患。醫(yī)學研究表明,膽堿能神經(jīng)在人類認知和記憶過程中的作用非常重要,該病與膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(chAT)的活性和膽堿能神經(jīng)減少密切相關(guān)。此類患者用大豆異黃酮進行治療,可明顯降低該病的發(fā)病率,緩解癥狀,恢復認知。3.4對脾淋巴細胞的誘導大豆異黃酮可提高機體非特異性免疫和特異性免疫功能。Tai給大鼠喂飼大豆異黃酮,發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮可提高大鼠的脾重量,使其脾臟生成IgM的作用增強,外周血淋巴細胞含量增多,還能提高T細胞和NK細胞的活性,以此抑制腫瘤細胞的生長。Wang等在體外培養(yǎng)脾淋巴細胞的試驗中發(fā)現(xiàn),大豆異黃酮能顯著提高伴刀豆素A(Conh)或脂多糖(LPS)誘導的脾淋巴細胞增殖反應,與對照組相比,ConA誘導組提高22%~49%,LPS誘導組提高11%~27%。通過酶聯(lián)免疫測定發(fā)現(xiàn),大豆異黃酮還能促進ConA誘導T淋巴細胞產(chǎn)生白細胞介素2(IL-2)和白細胞介素3(IL-3)。3.5大豆胚軸及大豆異黃酮復合片的制備大量流行病學研究表明,攝入富含大豆異黃酮飲食的人群,其心血管疾病的發(fā)病率明顯低于較少攝人大豆異黃酮的人群。以大豆胚軸及大豆異黃酮為主要原料開發(fā)的功能性天然健康產(chǎn)品已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。王江海等對大豆胚軸與大豆異黃酮復合片劑中活性成分的協(xié)同調(diào)節(jié)血脂作用進行了研究,結(jié)果表明,該復合片劑能顯著降低血漿總膽固醇水平。葛喜珍等對有關(guān)淡豆豉有效成分大豆異黃酮與血脂關(guān)系進行了研究。研究表明,大豆異黃酮具有調(diào)節(jié)血脂的作用,它的作用機制是多元性的。3.6大豆異黃酮激素添加量大豆異黃酮具有類雌激素活性,因此食用大豆食品可彌補因絕經(jīng)減少的雌激素,從而減輕或避免引起更年期綜合癥。雖然大豆異黃酮的雌激素活性只有內(nèi)源性雌激素的1/1000~1/100000,但血液中大豆異黃酮的濃度可以比內(nèi)源性雌激素高1000倍。青春期婦女食用含有異黃酮的大豆蛋白,卵泡相延長,月經(jīng)周期推遲,黃體相縮短。由于長期使用激素,使子宮癌的發(fā)生率提高,大豆異黃酮正是很好的雌激素替代藥物。3.7輻射作用的研究由大豆異黃酮的抗氧化和抗自由基功能,推測它們也應具有抗電離輻射的作用。為探討大豆異黃酮防治電離輻射損傷的作用,金宏等人對小鼠進行了試驗研究,結(jié)果表明,膳食中補充質(zhì)量分數(shù)為0.5%大豆異黃酮的小鼠抗輻射作用最好。房巖等人的試驗結(jié)果顯示,膳食中補充濃度為0.5%大豆異黃酮的小白鼠具有最好的抗輻射作用,劑量減少或增加使抗輻射能力下降,說明大豆異黃酮的補充劑量要適當,濃度過高可能產(chǎn)生毒性作用。4國內(nèi)大豆異黃酮資源的研究現(xiàn)狀與完善大豆異黃酮作為一種新興的生理活性物質(zhì)備受人們關(guān)注,在醫(yī)藥、保健食品等領(lǐng)域具有很大的應用價值,