功能性食品--大豆研究进展(上)
据专家预测，大豆将是21世纪的“维生素”，世界各国对大豆制品及其功能性成分都极其关注。大豆制品是中国人民的传统食品之一，也是一味常用的中药
近年来，大豆作为功能性食品尤为引人注目，大豆中的低聚糖、大豆异黄酮、大豆皂苷、大豆磷脂、大豆多肽、大豆蛋白质、大豆膳食纤维等化学物质具有显著的生理活性已逐渐明朗。据专家预测，大豆将是21世纪的“维生素”，世界各国对大豆制品及其功能性成分都极其关注。大豆制品是中国人民的传统食品之一，也是一味常用的中药。《神农本草经》首次记载了大豆及其药用价值，并列为“中品”，言“生大豆，味甘平，消痈肿，饮豆汁……止痛”。《中药大辞典》(下册)记载：“大豆甘，平。入脾、肾经。具有活血、利水、祛风、解毒的功效。”现代研究证明大豆及其制品具有广泛的生物功效，如防治癌症、降低血脂、抗动脉粥样硬化症、改善妇女更年期综合征症状、防止鼻出血综合征等。
大豆异黄酮和大豆皂苷是大豆中具有生理活性的两种主要物质，现将近年来对这两种物质的研究进展综述如下。
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大豆异黄酮的药理作用研究
大豆异黄酮是在大豆生长过程中形成的次级代谢产物，目前已发现大豆中异黄酮成分共有12种，是大豆中一类重要的非营养成分，因具有较强的苦涩味，在食品加工中尽量除去。大豆中的异黄酮成分大豆异黄酮主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中，一般约占大豆子粒重的0.5‰～7.0‰，其中少量以游离苷元形式存在，即黄豆苷元、染料木黄酮、大豆黄素，大部分以β-糖苷的形式存在。近年来发现大豆异黄酮具有很强的生理活性。
1.抗癌作用
人群流行病学研究表明，亚洲和东欧人的乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、前列腺癌和结肠癌发病率远远低于西方人。有关科学家认为与这些地区的大豆消费量高有关，这些地方的大豆消费量是西方人消费量的20～50倍。
目前大多数学者认为大豆的抗癌作用成分主要是大豆异黄酮中的染料木素。虽然迄今尚未完全阐明其确切的作用机理，但据已有资料归纳提出以下几种观点：①
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染料木素的雌激素和抗雌激素特性。由于染料木素与雌激素同时作用于靶器官，二者竞争结合雌激素受体，从而减轻雌激素的促细胞增殖作用，降低与雌激素有关的癌症发病率。②
染料木素的抗氧化作用。活性氧在癌变的发生过程中起着重要作用，特别在促癌阶段，由于促癌剂的作用使细胞产生大量的活性氧自由基、从而引起细胞的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的氧化应激损伤，导致细胞突变和癌变发生。染料木素可抑制促癌剂(TPA)诱导中性白细胞和HL—60细胞的H2O2的生成。它不仅本身有抗氧化作用，还可诱导机体器官或细胞的抗氧化酶活性增高。鉴于自由基在癌变发生过程中的重要作用,故认为染料木素的抗氧化及诱导机体抗氧化酶活性升高作用，可能是其重要的抗癌机制之一。③
抑制酪氨酸蛋白激酶(PTK)的活性。PTK活性在细胞促有丝分裂信号转导过程中起重要作用，一旦生长因子受体PTK活性受到抑制，就会影响促有丝分裂信号的转导，从而抑制细胞生长增殖。多数学者认为染料木素对PTK活性的抑制作用是其抗癌效应的重要分子机制。④
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抑制拓扑导构酶Ⅱ的活性。拓扑导构酶Ⅱ参与DNA的复制过程，该酶受抑制可能会影响细胞分裂增殖。研究证实肿瘤细胞中DNA—拓扑异构酶Ⅱ复合物的稳定化可导致DNA的双链或单链断裂，进而引起细胞生长抑制或死亡。研究表明染料木素抑制拓扑异构酶Ⅱ活性是通过稳定的DNA—拓扑异构酶Ⅱ复合物而起作用的。因此染料木素抑制拓扑异构酶Ⅱ活性可能是其抑癌作用的机理之一。
2.对心血管系统的影响 早在上世纪40年代人们就发现大豆分离蛋白能防止喂饲胆固醇引起的动脉粥样硬化。起先，人们将此归功于大豆蛋白质的氨基酸组成(比较高的精氨酸/赖氨酸比率)，后又有实验否认了这种假设，因为将大豆分离蛋白水解后，其降脂作用没有完整的大豆蛋白质有效。近年来，人们认为大豆中的大豆异黄酮可能才是真正的贡献者。Mary等证实了异黄酮的降血脂作用，总胆固醇、LDL+VLDL及apoB等促动脉硬化成分显著下降，而HDL和apoA等抗动脉硬化成分显著提高。体外试验还表明大豆异黄酮对其它的动脉粥样硬化相关因子，如血小板、淋巴细胞和单核细胞及血管多种细胞都有良性的影响。实验研究表明染料木素和大豆苷元均能抑制血栓恶烷A2和胶原蛋白引起的血小板激活，减少血小板在动脉损伤部位的沉积和聚集。这些因素共同作用使损伤的动脉壁渗出及炎症程度减轻，抑制动脉粥样硬化的形成。另外，大豆异黄酮的抗氧化作用，抑制体内0X—LDL的形成，在一定程度上也抑制了动脉粥样硬化的形成。
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3.抗氧化作用 染料木素含5-，7-，4’-三个酚羟基，大豆苷元含7-，4’-二个酚羟基。酚羟基作为供氢体能与自由基反应使之形成相应的离子或分子，熄灭自由基，终止了自由基的连锁反应。Hem发现染料木素和大豆苷元均能明显抑制Fe2+
-ADP-NADPH系统引发的大鼠肝微粒体脂质过氧化物形成，IC50分别为1.8×10-4M和6.0×10-4M。染料木素对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统引发的超氧阴离子O2-产生的影响更敏感，20μm几乎能完全抑制O2-的产生。但对促癌剂TPA诱发的人白血病细胞株(HL-60)产生H2O2的抑制作用相对较弱。染料木素还能直接对抗过氧化物对细胞的损害，使H2O2或5-羟巴比妥酸引起的红细胞裂解受到明显的抑制。大豆异黄酮对整体动物也有明确的抗氧化作用。用含250
ppm和50ppm染料木素的饲料喂养的小鼠，发现抗氧化酶活性有所提高,包括皮肤的SOD和GSH-px(谷胱甘肽过氧化酶)，小肠、肝脏和肾脏的过氧化氢酶(CAT)水平均有提高的趋势，组织谷胱甘肽还原酶(GSSG—R)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)有不同程度的升高。
, 百拇医药
4.雌激素样作用
异黄酮是典型的植物雌激素，早在上世纪60年代人们就发现澳大利亚红丁香(Red
lover)叶子所含的异黄酮是导致以它为饲料的羊不育症的原因。大豆异黄酮既能代替雌激素和ER结合发挥雌激素样作用，又能干扰雌激素和ER结合，表现抗雌激素样作用。大豆异黄酮显示雌激素活性或抗雌激素活性主要取决于受试对象本身的激素代谢状态。对高雌激素水平者，如年轻动物和雌激素化的动物及年轻妇女，显示抗雌激素活性；对低雌激素水平者，如幼小动物、去卵巢动物和自然绝经或手术绝经妇女，显示雌激素活性。大豆异黄酮的雌激素样作用对老年妇女许多和雌激素撤退相关的疾病,如血脂升高、动脉粥样硬化和骨质疏松等，可能有一定的预防和治疗作用。
5.对骨代谢的影响
绝经期妇女体内雌激素分泌不足,随之患骨质疏松的危险也增加。体外试验研究表明染料木素和雌二醇在高浓度时对骨细胞具有细胞毒性，但在低浓度时可以增加骨的生成，表现在骨细胞中生物学指标的增加，如：碱性磷酸酶。异黄酮类物质可防止骨质疏松发生的机制可能是因为成骨细胞与破骨细胞都是该类物质的靶细胞。对成骨细胞的研究表明染料木素与雌激素受体结合，并产生作用。但也可能通过与雌激素受体无关的途径，如抑制拓扑异构酶Ⅱ，干扰细胞周期等产生作用。还可能与膜上的肽类受体结合而产生一些非激素作用。, 百拇医药(付敏 王继峰 牛建昭)
近年来，大豆作为功能性食品尤为引人注目，大豆中的低聚糖、大豆异黄酮、大豆皂苷、大豆磷脂、大豆多肽、大豆蛋白质、大豆膳食纤维等化学物质具有显著的生理活性已逐渐明朗。据专家预测，大豆将是21世纪的“维生素”，世界各国对大豆制品及其功能性成分都极其关注。大豆制品是中国人民的传统食品之一，也是一味常用的中药。《神农本草经》首次记载了大豆及其药用价值，并列为“中品”，言“生大豆，味甘平，消痈肿，饮豆汁……止痛”。《中药大辞典》(下册)记载：“大豆甘，平。入脾、肾经。具有活血、利水、祛风、解毒的功效。”现代研究证明大豆及其制品具有广泛的生物功效，如防治癌症、降低血脂、抗动脉粥样硬化症、改善妇女更年期综合征症状、防止鼻出血综合征等。
大豆异黄酮和大豆皂苷是大豆中具有生理活性的两种主要物质，现将近年来对这两种物质的研究进展综述如下。
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大豆异黄酮的药理作用研究
大豆异黄酮是在大豆生长过程中形成的次级代谢产物，目前已发现大豆中异黄酮成分共有12种，是大豆中一类重要的非营养成分，因具有较强的苦涩味，在食品加工中尽量除去。大豆中的异黄酮成分大豆异黄酮主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中，一般约占大豆子粒重的0.5‰～7.0‰，其中少量以游离苷元形式存在，即黄豆苷元、染料木黄酮、大豆黄素，大部分以β-糖苷的形式存在。近年来发现大豆异黄酮具有很强的生理活性。
1.抗癌作用
人群流行病学研究表明，亚洲和东欧人的乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、前列腺癌和结肠癌发病率远远低于西方人。有关科学家认为与这些地区的大豆消费量高有关，这些地方的大豆消费量是西方人消费量的20～50倍。
目前大多数学者认为大豆的抗癌作用成分主要是大豆异黄酮中的染料木素。虽然迄今尚未完全阐明其确切的作用机理，但据已有资料归纳提出以下几种观点：①
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染料木素的雌激素和抗雌激素特性。由于染料木素与雌激素同时作用于靶器官，二者竞争结合雌激素受体，从而减轻雌激素的促细胞增殖作用，降低与雌激素有关的癌症发病率。②
染料木素的抗氧化作用。活性氧在癌变的发生过程中起着重要作用，特别在促癌阶段，由于促癌剂的作用使细胞产生大量的活性氧自由基、从而引起细胞的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的氧化应激损伤，导致细胞突变和癌变发生。染料木素可抑制促癌剂(TPA)诱导中性白细胞和HL—60细胞的H2O2的生成。它不仅本身有抗氧化作用，还可诱导机体器官或细胞的抗氧化酶活性增高。鉴于自由基在癌变发生过程中的重要作用,故认为染料木素的抗氧化及诱导机体抗氧化酶活性升高作用，可能是其重要的抗癌机制之一。③
抑制酪氨酸蛋白激酶(PTK)的活性。PTK活性在细胞促有丝分裂信号转导过程中起重要作用，一旦生长因子受体PTK活性受到抑制，就会影响促有丝分裂信号的转导，从而抑制细胞生长增殖。多数学者认为染料木素对PTK活性的抑制作用是其抗癌效应的重要分子机制。④
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抑制拓扑导构酶Ⅱ的活性。拓扑导构酶Ⅱ参与DNA的复制过程，该酶受抑制可能会影响细胞分裂增殖。研究证实肿瘤细胞中DNA—拓扑异构酶Ⅱ复合物的稳定化可导致DNA的双链或单链断裂，进而引起细胞生长抑制或死亡。研究表明染料木素抑制拓扑异构酶Ⅱ活性是通过稳定的DNA—拓扑异构酶Ⅱ复合物而起作用的。因此染料木素抑制拓扑异构酶Ⅱ活性可能是其抑癌作用的机理之一。
2.对心血管系统的影响 早在上世纪40年代人们就发现大豆分离蛋白能防止喂饲胆固醇引起的动脉粥样硬化。起先，人们将此归功于大豆蛋白质的氨基酸组成(比较高的精氨酸/赖氨酸比率)，后又有实验否认了这种假设，因为将大豆分离蛋白水解后，其降脂作用没有完整的大豆蛋白质有效。近年来，人们认为大豆中的大豆异黄酮可能才是真正的贡献者。Mary等证实了异黄酮的降血脂作用，总胆固醇、LDL+VLDL及apoB等促动脉硬化成分显著下降，而HDL和apoA等抗动脉硬化成分显著提高。体外试验还表明大豆异黄酮对其它的动脉粥样硬化相关因子，如血小板、淋巴细胞和单核细胞及血管多种细胞都有良性的影响。实验研究表明染料木素和大豆苷元均能抑制血栓恶烷A2和胶原蛋白引起的血小板激活，减少血小板在动脉损伤部位的沉积和聚集。这些因素共同作用使损伤的动脉壁渗出及炎症程度减轻，抑制动脉粥样硬化的形成。另外，大豆异黄酮的抗氧化作用，抑制体内0X—LDL的形成，在一定程度上也抑制了动脉粥样硬化的形成。
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3.抗氧化作用 染料木素含5-，7-，4’-三个酚羟基，大豆苷元含7-，4’-二个酚羟基。酚羟基作为供氢体能与自由基反应使之形成相应的离子或分子，熄灭自由基，终止了自由基的连锁反应。Hem发现染料木素和大豆苷元均能明显抑制Fe2+
-ADP-NADPH系统引发的大鼠肝微粒体脂质过氧化物形成，IC50分别为1.8×10-4M和6.0×10-4M。染料木素对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统引发的超氧阴离子O2-产生的影响更敏感，20μm几乎能完全抑制O2-的产生。但对促癌剂TPA诱发的人白血病细胞株(HL-60)产生H2O2的抑制作用相对较弱。染料木素还能直接对抗过氧化物对细胞的损害，使H2O2或5-羟巴比妥酸引起的红细胞裂解受到明显的抑制。大豆异黄酮对整体动物也有明确的抗氧化作用。用含250
ppm和50ppm染料木素的饲料喂养的小鼠，发现抗氧化酶活性有所提高,包括皮肤的SOD和GSH-px(谷胱甘肽过氧化酶)，小肠、肝脏和肾脏的过氧化氢酶(CAT)水平均有提高的趋势，组织谷胱甘肽还原酶(GSSG—R)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)有不同程度的升高。
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4.雌激素样作用
异黄酮是典型的植物雌激素，早在上世纪60年代人们就发现澳大利亚红丁香(Red
lover)叶子所含的异黄酮是导致以它为饲料的羊不育症的原因。大豆异黄酮既能代替雌激素和ER结合发挥雌激素样作用，又能干扰雌激素和ER结合，表现抗雌激素样作用。大豆异黄酮显示雌激素活性或抗雌激素活性主要取决于受试对象本身的激素代谢状态。对高雌激素水平者，如年轻动物和雌激素化的动物及年轻妇女，显示抗雌激素活性；对低雌激素水平者，如幼小动物、去卵巢动物和自然绝经或手术绝经妇女，显示雌激素活性。大豆异黄酮的雌激素样作用对老年妇女许多和雌激素撤退相关的疾病,如血脂升高、动脉粥样硬化和骨质疏松等，可能有一定的预防和治疗作用。
5.对骨代谢的影响
绝经期妇女体内雌激素分泌不足,随之患骨质疏松的危险也增加。体外试验研究表明染料木素和雌二醇在高浓度时对骨细胞具有细胞毒性，但在低浓度时可以增加骨的生成，表现在骨细胞中生物学指标的增加，如：碱性磷酸酶。异黄酮类物质可防止骨质疏松发生的机制可能是因为成骨细胞与破骨细胞都是该类物质的靶细胞。对成骨细胞的研究表明染料木素与雌激素受体结合，并产生作用。但也可能通过与雌激素受体无关的途径，如抑制拓扑异构酶Ⅱ，干扰细胞周期等产生作用。还可能与膜上的肽类受体结合而产生一些非激素作用。, 百拇医药(付敏 王继峰 牛建昭)