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大豆异黄酮生理特性及其食品应用

    大豆异黄酮在具有防癌抗癌功能之外,对心血管疾病、骨质疏松症以及更年期综合症同样具有预防甚至治愈的作用,然而自然界中大豆异黄酮资源十分有限,大豆是唯一含有异黄酮且含量具有营养学意义的食物资源。本文基于这一点,对近年来大豆异黄酮的生理功能及其在相关食品中的存在形式研究文献进行综述。
一、大豆异黄酮的化学组成
       大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物。 1931年,从大豆中首次分离提取出大豆异黄酮—染料木黄酮,随后又发现另外两种大豆异黄酮—黄豆苷原和大豆黄素。
     在大豆籽粒中只有少量异黄酮以游离形式存在,大部分以β-葡糖苷的形式存在。由于葡萄糖上的C- 6羟基可以被丙二酰基或乙酰基取代,因此,共有9种大豆异黄酮葡糖苷。各种异黄酮葡糖苷在β-葡糖苷酶作用下,可水解为游离的大豆异黄酮。
二、大豆异黄酮在大豆和大豆产品中的含量以及存在形式
    大豆籽粒的异黄酮含量受大豆品种、产地、生产年份的影响,其变化范围约为0. 5mg~7. 0mg /g干大豆。
大豆籽粒的不同部位以及不同的大豆产品中,其异黄酮含量各不相同。不同类型的异黄酮以及不同存在形式的异黄酮所占比例除与大豆品种、生长环境有关外,也受大豆籽粒部位、分离提取方法、大豆产品加工工艺的影响。
由上表可见,大豆胚轴 (包括胚根和胚芽 )中异黄酮的百分比含量约为子叶的6倍,但由于子叶占大豆籽粒重的95%以上,因此大豆子叶中异黄酮的绝对含量远远大于胚轴。
大豆籽粒中约50%~60%的异黄酮为染料木黄酮,约30%~35%的异黄酮为大豆苷原,约5%~15% 的异黄酮为大豆黄素。在大豆加工中,由于不同的异黄酮流失损失程度不同,因此大豆产品中各种异黄酮所占比例与未加工的大豆有所不同。但除个别产品外,大多数大豆食品中,染料木黄酮含量最高,其次是大豆苷原,大豆黄素的含量相当少。
不同类型的大豆产品之间,异黄酮含量差别较大。大豆粉、炒大豆及组织化大豆蛋白中异黄酮含量接近于未加工的大豆;分离大豆蛋白中异黄酮含量只是大豆籽粒的三分之一左右;而醇法浓缩大豆蛋白中异黄酮含量非常低;至于豆腐、味噌等产品,由于含水量较大或非大豆成分所占比例较大,其异黄酮含量自然较低。
同一类型不同产品之间,异黄酮的总含量没有太大的差别(醇法浓缩大豆蛋白中异黄酮含量远远低于水法浓缩大豆蛋白),但不同存在形式的异黄酮含量常有相当大的差别,如大豆粉A中有66. 6%的异黄酮为丙二酰异黄酮,而大豆粉B中仅为14. 9%;分离大豆蛋白A中有40. 6%的异黄酮为游离异黄酮,而分离大豆蛋白B中仅为7. 3% 。
三、大豆异黄酮的生理功能特性
     由于大豆异黄酮与大豆制品(如豆浆)的苦涩味有关,因此长期以来被视为大豆中的不良成分而试图将其去除。
有关大豆异黄酮生理特性的研究始于50年代,当时发现大豆异黄酮具有雌激素活性。其实,大豆异黄酮的雌激素活性十分微弱 ,仅为内原性雌激素一雌二醇活性的 1/1000~ 1/100000。 正是由于大豆异黄酮具有弱雌激素活性 ,可竞争性地与雌激素受体结合,从而具有抗雌激素的作用。进一步的研究表明,大豆异黄酮的生理作用是多方面的,抗雌激素作用只是其中的一种。
(一)大豆异黄酮与癌症
    乳腺癌与雌激素有关。血液中雌激素的浓度越高,患乳腺癌的危险性就越大。 由于大豆异黄酮具有抗雌激素的作用 ,因此可以推论,大豆异黄酮具有预防乳腺癌的功能。
1987年,日本科学家发现,染料木黄酮特异性地抑制蛋白酪氨酸激酶 (TPK)的活性。由于TPK参与细胞生长的调节和控制,因此能够抑制TPK活性的物质一直作为有效的抗癌物质。 进一步的研究发现,除 TPK外,其它几种参与调节、控制细胞生长的酶(核糖体S6激酶、DN A拓扑异构酶)的活性也受染料木黄酮的抑制。100多个体外研究发现,染料木黄酮抑制多种癌细胞的生长,包括乳腺癌、肠癌、肺癌、白血病、前列腺癌。
恶性肿瘤在孕育时需要生成新的血管来供应氧气和养料。体外试验发现,染料木黄酮可有效地阻止血管增生。此外,体外试验还发现,染料木黄酮可提高某些药物的抗癌效果。因此,大豆异黄酮不但具有防癌功能,而且可能具有治愈癌症的作用。
(二)大豆异黄酮与骨质疏松症
    Ipriflav one可以抑制骨骼再吸收,是防治骨骼疏松症的优良药物。 Ipriflav one在体内只有代谢分解后才能充分发挥其药效,而其代谢产物的化学结构与大豆苷原完全相同。 动物试验表明,染料木黄酮也可抑制骨骼再吸收。
(三)大豆异黄酮与动脉硬化症
    血液中LD L胆固醇浓度高是动脉硬化症的主要病因。LD L胆固醇只有经过氧化才会引起动脉粥样硬化。因此,一些抗氧化剂可用于预防心脏病。初步研究显示,染料木黄酮可阻止胆固醇氧化。此外,体外试验表明,染料木黄酮还具有抑制血小板凝集、阻止平滑肌细胞增殖的作用。因此,大豆蛋白可能具有预防动脉硬化症的功能。
(四)大豆异黄酮与妇女更年期综合症
    更年期综合症是由于妇女绝经后卵巢分泌的雌激素减少而造成的。大豆异黄酮具有雌激素活性,因此食用大豆食品可弥补因绝经减少的雌激素,从而减轻或避免引起更年期综合症。虽然大豆异黄酮的雌激素活性只有内源性雌激素的1/1000~1/100000,但血液中大豆异黄酮的浓度可以比内源性雌激素高1000倍。
四、大豆异黄酮及其生理功能研究进展探索结论
    本文综述了近年来大豆异黄酮的研究进展,结果表明,大豆食品对食用者的健康具有不可低估的作用。因此近年美国等西方国家不但对传统大豆食品刮目相看,而且已研制出大豆异黄酮保健产品。
    大豆异黄酮对癌症、动脉硬化、骨质疏松及更年期综合症具有十分重要的预防作用,而加工条件对大豆食品中异黄酮存在形式影响颇大,因此充分研究大豆异黄酮的生理特性,改进大豆食品加工工艺以控制大豆异黄酮流失,进一步实现其保健价值是我们目前亟待解决的研究课题。




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