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大豆黄酮对畜禽内分泌及生产的影响

大柴映青1 安自朝2
1、 四川农业大学动物营养所,四川 雅安625014;2、驻国营204厂军代室610106)
摘 要: 大豆黄酮具有植物雌激素样活性,适量的大豆黄酮能调节畜禽机体内的神经内分泌生长轴和性腺轴,进而影响到动物的生长和繁殖能力。
关键词:大豆黄酮 促黄体素(LH) 促性腺激素释放激素(GnRH) 雌激素 神经内分泌
大豆黄酮(Daidzein,Da)广泛存在于豆类、牧草、谷物等天然植物中,在豆科植物,如大豆、苜著、三叶草中含量较高。Da属于黄酮类植物雌激素,具有类雌激素作用。它的雌激素活性相当于雌二醇(estradid-benzoateE2)活性的10-3~10-5倍,能于下丘脑垂体等E2受体不同程度地结合,通过影响动物的神经内分泌的调节来发挥其生理作用。Da的来源、化学结构、理化特性
大豆及其他豆科植物是Da含量较高的植物,也是天然Da的主要来源。大豆等原料通过水、醇等溶剂浸提,分离浸提液得到粗黄酮,再经色柱法或树脂吸附便可得到高纯度Da。目前我国已能人工合成Da。Da的化学名称为4,7’一二羟基异黄酮,其化学结构与17-β雌二醇比较,在空间距离上具有几乎等同的两个羟基结构,均属于极性化合物。常温下Da呈白色粉状,无毒、无味、不溶于水,在醒、酮类溶济中有一定的溶解度,极易溶于二甲亚砜(DMSO)中,生物测定它的雌激素活性约占17-β雌二醇的10-3~10-5倍。Da的类雌激素效应
大豆黄酮主要存在于大豆等豆科植物中,是一种天然的有效活性成份。具有弱的雌激素和抗雌激素活性。在内源激素水平较低时,它可与雌激素受体相结合,表现出雌激素激动剂作用,而在机体内雌激素水平较高时,则竞争性结合雌激素受体表现出抗雌激素作用。王根林,陈杰(1998)对去卵巢猪进行大豆黄酮静脉注射和皮下深埋试验,结果发现,Da对处理动物均能显著抑制其垂体LH分泌,与正常状态下性周期猪的雌激素负反馈模式相似。已经证明,天然雌激素可通过与垂体或下丘脑受体结合,而对LH分泌产生负反馈调节。因此,王根林、陈杰的试验表明:大豆黄酮具有类雌激素效应,这种效应可能也是通过与雌激素受体结合实现的。
王根林,陈杰(1998)在Da埋植处理后第7天用雌激素诱导,结果,试验组LH分泌在处理后8~48小时几乎完全被抑制,随后出现LH的正反馈分泌,LH峰的出现晚于对照组约12小时,而峰值明显高于对照组(试验组5.57土 1.03毫克研,对照组3.16土0.60毫克/升,P<0.05)。结果表明,Da有强化雌激素的作用。Da可加强雌激素诱导的LH分泌的负反馈抑制,并使LH正反馈分泌和峰分泌出现延迟,但导致LH正反馈分泌峰升高。Da对神经内分泌系统的性轴和生长轴的影响
Da促进雄性动物的单团的生成和释放增加
睾酮作为高等动物性激素,除影响动物性行为以外,还参与机体代谢调节特别是机体蛋白质代谢。大豆黄酮具有弱的雌激素活性,可显著增加雄性动物和公鸡增重和饲料利用率,提高血液睾酮、β一内啡呔、生长激素、胰岛素样生长因子一I(IGF-I)、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素和胰岛素水平,但却使血液尿氮和胆固醇浓度降低,从而促进肌肉沉积,加速肌肉生长发育。但是,Da对雌性动物生长和代谢激素状态无显著影响。
王国杰、韩正康(1995)研究发现,给雄性大鼠皮下注射大豆黄酮30毫克/千克,日增重提高14%,料重比改善12%,腿肌重及其RNA总量均显著提高,但总DNA无显著变化。同时,血清尿氮下降16.8%,睾酮、雌二醇(E2)β一内啡呔和生长激素(GH)均显著提高。同样处理对雄性去势大鼠的日增重和料重比无显著影响,而对雌性大鼠则使增重和有关激素水平显著下降。这表明Da能提高与生长有关的内源激素水平、促进肌肉蛋白沉积并加速动物生长,但其作用呈现性别差异,促进雄性大鼠生长依赖于睾酮分泌。
王国杰等(1994)在日粮中添加 Da(3毫克千克)饲喂32~60日龄雄性肉鸡日增重提高10.1%,胸肌和腿肌分别提高6.5%和7.2%,胸肌总RNA含量显著提高,但是总DNA无显著变化,血清尿酸水平下降14.2%,公肉鸡血清睾酮含量显著提高,表明Da促进公肉鸡肌细胞增大和肌肉蛋沉积。但是,同样的处理对雌性肉鸡的日增重和E2水平无显著影响。Da在仔猪、湖羊、水牛上同样得到类似结果,均能使血清睾酮水平提高,表明Da对不同种别雄性动物具有共同生物效应。
Da对肝脏氯代谢水平和IGF-I合成与分泌的影响
动物生长与机体内的代谢水平密切相关,而肝脏在其中起着代谢中枢的作用,因此,肝脏代谢尤其是肝脏氮代谢机能状态的变化将影响机体的生长、发育的代谢等过程。郑元林等(2002)利用大鼠离体肝脏灌流技术以及大鼠原代培养的肝细胞研究了Da对SD(Sprague-Danley)大鼠肝脏氮代谢和IGF-I生成的影响。结果表明肝脏中氮代谢水平受Da调节。在大豆黄酮的作用下大鼠离体肝脏灌液液中尿素氮水平明显下降,并具有一定的时间依赖性。Chikhou(1993)的研究证明血浆中尿素氮的水平可反映动物蛋白质代谢状况,并可作为蛋白质Pr沉积的一个指标。提示,Da可直接作用于肝脏,通过抑制肝中尿素氮的产生而增加氮的保留,从而调节机体内的氮代谢水平。肝脏是体内实质性器官中血液供应最丰富、代谢量最高的器官,因此肝脏部分尿素生成的减少可为其它部位的蛋白质沉积提供充分的氨基酸等原材料。
肝脏内分泌功能的一个主要方面即是合成和分泌IGF-Ⅰ,血液中的IGF—Ⅰ主要来自肝脏的分泌。庄元林等(2002)试验结果表明,Da试验组中肝脏组织以及灌流液中IGF-Ⅰ的平均水平比对照组高。暗示大鼠肝脏合成和分泌IGF一Ⅰ一定程度上受到Da的调节。大量研究揭示,IGF-Ⅰ比GH更直接促进生长代谢,IGF可导致体内肌酸以及尿素水平的下降,促进对葡萄糖的利用,增加体内DNA。RNA、和蛋白质的合成,血浆中IGF-I水平明显与动物日增重有关。对垂体GnRH水平和受体水平的影响
雄性动物和雌性动物存在不同的类固醇激素反馈调节机制,促性腺激素的释放效应不一样。雄性睾酮主要影响下丘脑GnRH释放的脉冲频率,从而调节LH的脉冲释放;而雌性的雌激素主要通过GnRH调节LH分泌峰幅、基础分泌及GnRH刺激的LH平均分泌水平。猪的性别不同,体内LH分泌模式也不一样,对GnRH的反应以雌性更敏感。拮抗物可解除母猪中阿片肽对LH分泌的抑制,但对公猪无效,王根林等(2000)试验中Da对不同性别GnRH受体调节模式有差异,雄性仔猪垂体GnRH特异性结合率显著低于雌性,推测可能与两性下丘脑—垂体—性腺轴的调节机理不同有关。
由于哺乳动物下丘脑和垂体是性腺类固醇受体的主要存在部位,具有雌激素活性的大豆黄酮可能在下丘脑和垂体两个水平上调节,或通过改变GnRH水平而影响垂体GnRH受体基因表达及受体合成,或通过直接与垂体性腺类固醇受体结合,影响GnRH受体基因表达或合成。王根林等(1999)试验对垂体受体分析表明,Da长期处理可显著上调雄性仔猪GnRH受体水平,而在雌性则不明显,证明Da对垂体LH分泌的调节可能有GnRH受体参与,并可能存在性别差异。垂体GnRH受体的上调或下调具有深远的生理意义,它们可能改变GnRH脉冲分泌,影响GTH基因表达,从而调节FSH和LH分泌及两者的比例,并影响整个生殖机能。促进乳腺发育并提高GH、IGF一Ⅰ和 TSH水平
刘根桃等(1999)用Da饲喂产前妊娠后期母猪23天后,母猪血清中胰岛素水平下降40.99%(P<0.05=,IGF-Ⅰ水平上升73.40%(P<0.01),显著高于对照组,母猪产后第4天 IGF-Ⅰ水平显著高于对照组。试验组产后泌乳量显著高于对照组。提高IGF-Ⅰ可能是导致母猪泌乳量显著提高的主要原因。
越来越多的研究表明,IGF-Ⅰ在乳腺发育及泌乳中起重要作用。IGF-Ⅰ作用于乳腺组织后,使乳腺血流量增加,并刺激乳腺上皮细胞分化成分泌细胞,从而使乳汁分泌增加。大豆黄酮具有雌激素样作用,一旦进入体内,可能通过与内源性雌激素受体结合面而发挥生物效应,从而改变母神经内分泌状态。
刘根桃试验中,泌乳量增加的同时,乳蛋白含量变化不大。说明乳腺总蛋白分泌量增加,乳蛋白含量变化不大。说明乳腺总蛋白分泌量增加,且初乳中GH、TSH和TGF-Ⅰ含量均显著高于对照组。母猪的分泌乳性有直接影响仔猪出生后的生长。母乳对于新生哺乳动物仔有三个方面的功能:(1)提供能量和生物合成前体物;(2)提供特异的和非特异和免疫保护防御功能;(3)传递母源神经与内分泌的调节信号的功能。母猪饲喂Da后,对上述功能有强化作用,这有利于仔猪的生长和成活率的提高。促进禽类甲状腺分泌,提高产蛋性能
产蛋是禽灵感在神经内分泌系统调控下复杂的生理过程,Da可促进甲状腺分泌,使血中三碘甲状腺素原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)水平明显升高,提高机体对营养物质的代谢和利用,从而影响产蛋性能。孟婷等(2002)在日粮中添加Da后,与对照组相比,试验组血清中17β-E2水平、血清总钙提高,IGF-Ⅰ水平、无机磷含量下降,碱性磷酸酶活性升高,蛋鸡产蛋率提高,只日蛋重增加,料蛋比、破壳蛋率减少,表明Da不仅可以提高产蛋性能,且有增加血液中钙的含量、碱性磷酸酶活性的趋势,这对高产蛋鸡产蛋疲劳综合症有一定预防作用。
Da在实际应用中需要注意一些问题,如Da和用过程中的剂量依赖性、作用双向性,以及性别上差异,都会影响到家畜生产效果。因此,在应用Da前需要对Da在不同动物、不同生理状态下的最佳剂量有一个适当的确定。

来源:中国养殖技术网

2009-1-7
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