異黃酮緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激的研究進(jìn)展

高開國(guó)，王麗，馬現(xiàn)永，胡友軍，王勝林，冉學(xué)光，蔣宗勇

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640）

異黃酮緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激的研究進(jìn)展

高開國(guó)，王麗，馬現(xiàn)永，胡友軍，王勝林，冉學(xué)光，蔣宗勇

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640）

長(zhǎng)期以來(lái)，泌乳母豬主要被關(guān)注的是營(yíng)養(yǎng)供給、疾病防御、繁殖策略和管理措施，往往容易忽視母豬自身生理、營(yíng)養(yǎng)、管理和環(huán)境等諸多因素造成母豬機(jī)體代謝旺盛產(chǎn)生的氧化應(yīng)激問(wèn)題[1]。研究發(fā)現(xiàn)，母豬妊娠后期和泌乳期機(jī)體存在嚴(yán)重的系統(tǒng)性氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激會(huì)降低母豬的泌乳性能[2]。母豬飼糧中添加適量異黃酮提高了母豬機(jī)體的抗氧化能力，提高了泌乳性能和哺乳仔豬增重[3]。本文綜述異黃酮緩解泌乳母豬機(jī)體氧化應(yīng)激，提高母豬泌乳性能和作用于母豬乳腺的研究進(jìn)展。

1 氧化應(yīng)激及其對(duì)泌乳母豬的危害

氧化應(yīng)激是指自由基如活性氧（ROS）、活性氮（RNS）等過(guò)量生成或清除減少，造成機(jī)體促氧化與抗氧化系統(tǒng)功能之間平衡紊亂的生理過(guò)程[4]。細(xì)胞在正常新陳代謝和免疫反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自由基，但當(dāng)動(dòng)物遭受應(yīng)激刺激或患病不適時(shí)，機(jī)體代謝出現(xiàn)異常而驟然產(chǎn)生大量自由基，過(guò)剩的自由基持續(xù)攻擊細(xì)胞和組織，影響器官功能發(fā)揮正常生理作用，尤其是乳腺組織[2，4-5]。在集約化養(yǎng)殖生產(chǎn)中有很多應(yīng)激源，如高溫、驅(qū)趕、饑餓、疫苗、消毒、疾病、飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子、霉菌毒素、營(yíng)養(yǎng)水平不平衡、養(yǎng)殖環(huán)境差、泌乳等，母豬在適應(yīng)這些內(nèi)在和外在的應(yīng)激因素時(shí)，會(huì)動(dòng)員機(jī)體資源，增強(qiáng)新陳代謝，使生理激素水平上升、血糖升高，其他生理生化指標(biāo)發(fā)生變化，來(lái)滿足胎兒和乳腺發(fā)育以及泌乳的各種需要。母豬這種適應(yīng)性的機(jī)能狀態(tài)改變會(huì)伴隨著產(chǎn)生大量的自由基，并超過(guò)其機(jī)體自身自由基清除系統(tǒng)的閾值，形成氧化應(yīng)激，同時(shí)帶來(lái)削弱體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)功能的負(fù)面連鎖反應(yīng)，致使母豬機(jī)體內(nèi)存在過(guò)剩的自由基[2，6]。過(guò)剩的自由基持續(xù)攻擊機(jī)體生物大分子和細(xì)胞，特別是乳腺細(xì)胞，產(chǎn)生氧化損傷，進(jìn)而影響乳腺的發(fā)育和乳腺組織機(jī)能健康，導(dǎo)致母豬泌乳性能下降[6]。

2 異黃酮的抗氧化特性及其機(jī)理

異黃酮主要是指以3-苯丙吡喃酮為母核的一類化合物，是植物（尤其大豆）生長(zhǎng)過(guò)程中形成的次生代謝物（圖1）[7]。由于其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)與雌激素相似，過(guò)去局限地認(rèn)為異黃酮對(duì)動(dòng)物的作用效果僅限于微弱的激素類生理效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，異黃酮具有活性酚羥基，可以有效地結(jié)合自由基并使其失活，從而阻斷自由基反應(yīng)，緩解機(jī)體氧化應(yīng)激[7-8]。其抗氧化機(jī)理主要集中表現(xiàn)兩個(gè)方面：1）清除自由基，阻斷機(jī)體器官和細(xì)胞內(nèi)的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[7-10]。其反應(yīng)式可以表示為：[Isoflavones-OH]+R-→[Isoflavones-O-]+ RH。異黃酮在抗氧化反應(yīng)中不僅能清除氧化鏈引發(fā)階段的自由基，而且可以直接捕獲自由基反應(yīng)鏈生成的自由基，阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到預(yù)防和斷鏈的雙重作用，從而保護(hù)機(jī)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、染色體免受活性氧的攻擊，減少脂質(zhì)過(guò)氧化物的產(chǎn)生和阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；2）異黃酮類化合物通過(guò)還原作用，提高動(dòng)物機(jī)體抗氧化系統(tǒng)[如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）和過(guò)氧化氫酶（CAT）]的酶活，提高動(dòng)物機(jī)體自身的抗氧化能力[3，8，11-13]。當(dāng)然，異黃酮除提高動(dòng)物體內(nèi)抗氧化酶活性外，還包括絡(luò)合機(jī)體內(nèi)環(huán)境金屬離子，提高體液和細(xì)胞層面的抗氧化能力。由于異黃酮能減少自由基形成和清除自由基的抗氧化活性，補(bǔ)充異黃酮不僅可以有效提高試驗(yàn)動(dòng)物大鼠和小鼠在氧化損傷和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中的機(jī)體抗氧化能力[9-10]，同時(shí)還作為外源性的機(jī)體抗氧化劑廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)中，包括豬[3，11-12]、雞[13]和奶牛[14]等。

圖1 異黃酮類化合物的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)

3 異黃酮提高母豬泌乳性能

過(guò)剩自由基誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激導(dǎo)致母豬泌乳性能下降，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，外源供給抗氧化劑可以清除動(dòng)物體內(nèi)過(guò)剩自由基，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能[7，15-16]，同時(shí)在泌乳母豬飼糧中添加適量異黃酮作為機(jī)體抗氧化劑是提高泌乳母豬機(jī)體抗氧化能力和泌乳性能的有效手段[3，17-19]。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中無(wú)論補(bǔ)充來(lái)自“王不留行”還是大豆中的異黃酮10～16 mg/kg都可以顯著提高泌乳母豬機(jī)體總抗氧化能力（T-AOC）和降低機(jī)體丙二醛（MDA）含量，同時(shí)顯著提高母豬體內(nèi)抗氧化物酶（SOD、CAT和GSH-Px）的活性，提高了母豬的抗氧化能力和泌乳性能[18]。同時(shí)，我們研究發(fā)現(xiàn)，母豬飼糧中添加大豆異黃酮15 mg/kg，可以顯著提高泌乳母豬機(jī)體酶促和非酶促系統(tǒng)的抗氧化能力，提高母豬泌乳量和乳汁質(zhì)量，改善哺乳仔豬生長(zhǎng)性能[19]。為了進(jìn)一步證實(shí)異黃酮對(duì)泌乳母豬機(jī)體的抗氧化能力和對(duì)泌乳性能的改善作用，我們?cè)趯?shí)際養(yǎng)豬生產(chǎn)條件下挑選頭胎泌乳母豬227頭，研究飼糧添加異黃酮（黃豆黃素）15～45 mg/kg對(duì)母豬機(jī)體抗氧化能力的影響，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)異黃酮處理后母豬機(jī)體的T-AOC、SOD、CAT、GSH-Px活性（圖2）和哺乳仔豬的增重（圖3）都得到提升，并呈劑量依賴性，其中45 mg/kg異黃酮對(duì)改善母豬泌乳性能的效果最好，哺乳仔豬的斷奶窩重提高6.9%（55.17 kg對(duì)51.63 kg，圖3），每頭仔豬的平均日增重提高10.3%（225.2 g對(duì)204.2 g）[3]。

圖2 異黃酮提高泌乳母豬（泌乳7 d）抗氧化酶的活性

圖3 異黃酮提高仔豬（18 d斷奶）哺乳增重

4 異黃酮促進(jìn)母豬乳腺發(fā)育

乳腺組織在母豬的機(jī)體中非常特殊，每一次繁殖周期，乳腺的大小、結(jié)構(gòu)、組成和功能都會(huì)發(fā)生巨大改變，是體內(nèi)生化反應(yīng)最復(fù)雜和新陳代謝最旺盛的組織之一[20]。乳腺較高的生理代謝水平很容易產(chǎn)生大量自由基，同時(shí)乳腺組織本身抗氧化能力較差，而機(jī)體的保護(hù)性代償機(jī)能僅能勉強(qiáng)維持乳腺泌乳[21]。若自由基過(guò)量蓄積于細(xì)胞內(nèi)而不能及時(shí)清除，過(guò)剩的氧自由基對(duì)乳腺上皮分泌細(xì)胞的細(xì)胞膜造成嚴(yán)重氧化損傷，從而引起乳腺發(fā)育和泌乳功能的異常[22-23]。資料顯示，異黃酮提高了母豬泌乳性能和哺乳仔豬增重，可能是異黃酮促進(jìn)了母豬乳腺發(fā)育和改善了乳腺組織的抗氧化能力[3，19]。細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，異黃酮能通過(guò)提高乳腺細(xì)胞的抗氧化酶活，改善細(xì)胞的抗氧化能力和防止脂質(zhì)過(guò)氧化（表1），降低細(xì)胞凋亡，促進(jìn)乳腺細(xì)胞增殖（圖4）[24]。

表1 異黃酮提高母豬乳腺細(xì)胞的抗氧化能力

圖4 異黃酮降低母豬乳腺上皮細(xì)胞凋亡率

此外，還發(fā)現(xiàn)奶牛發(fā)生隱性乳腺炎是由于乳腺總抗氧化能力下降，抗氧化系統(tǒng)不能清除活性氧及產(chǎn)物，引起乳腺細(xì)胞的病變和泌乳能力的降低[25]。添加一定劑量的異黃酮能通過(guò)提高奶牛乳腺上皮細(xì)胞抗氧化能力和免疫力，增強(qiáng)細(xì)胞活性，促進(jìn)其增殖和泌乳[26-27]。

綜上，泌乳母豬機(jī)體易遭受嚴(yán)重的氧化應(yīng)激，而乳腺組織對(duì)氧化損傷的易感性敏感，氧化應(yīng)激導(dǎo)致乳腺不能充分發(fā)育，降低母豬的泌乳性能。添加異黃酮可以通過(guò)緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激，提高母豬的泌乳性能。其機(jī)理可能是：1）異黃酮的抗氧化特性保護(hù)了乳腺細(xì)胞不被氧化損傷，增加細(xì)胞增殖，促進(jìn)了乳腺發(fā)育；2）提高了乳腺組織的抗氧化能力，改善乳腺的健康程度。

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（編輯：郭玉翠）

早餐吃點(diǎn)肉更健康

美國(guó)研究者稱，如果吃一份高脂肪含量的早餐，身體能量利用率會(huì)在脂肪和碳水化合物間合理調(diào)節(jié)。

科學(xué)研究證實(shí)，“早吃好，中吃飽，晚吃少”的古老諺語(yǔ)的確有益健康，因?yàn)樵绮蜎Q定了人體一天的新陳代謝。美國(guó)研究人員說(shuō)，每天的第一餐似乎決定了人一天的新陳代謝。他們指出：這項(xiàng)研究顯示，如果早餐吃高碳水化合物成分食物，將只能提高這一天對(duì)碳水化合物的消耗；但如果吃一份高脂肪含量的早餐，身體能量利用率會(huì)在脂肪和碳水化合物間調(diào)節(jié)。也就是說(shuō)，早餐多攝取脂肪含量較高的食物，如肉類、堅(jiān)果、奶酪等，能同時(shí)提高碳水化合物和脂肪代謝，效果比多吃富含碳水化合物類的食物要好。

研究者總結(jié)道，如果你要自己的身體在一天中有效處理不同食物，那么就吃一頓含有肉類的、脂肪含量較為豐富的早餐吧。

（轉(zhuǎn)自中老年保健[J]，2013（12）：5.）

S816.7

A

1002-1957(2016)03-0022-03

2016-03-13

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-36）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011A020102009，2013A061401020，2013B050800016）；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014Y2-00121）

高開國(guó)（1978-），男，湖北襄陽(yáng)人，副研究員，博士，研究方向?yàn)槟肛i營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué).E-mail：gaokaiguo312@126.com