贾涛

北京市饲料监察所

　　1　大豆异黄酮

　　1.1　基本知识

　　大豆异黄酮(soybean isoflavone)是大豆中的一种有效成分，是大豆生长中形成的一类次级代谢产物。异黄酮是黄酮类化合物中的一种，主要存在于豆科植物中。由于是从植物中提取，与雌激素有相似结构，因此大豆异黄酮又称植物雌激素。大豆异黄酮的雌激素作用影响到激素分泌、代谢生物学活性、蛋白质合成、生长因子活性，是天然的癌症化学预防剂。

　　1.2　主要成分

　　在自然界中，大豆异黄酮有糖苷型和游离型两种形式。异黄酮糖苷从结构上分为葡萄糖苷配基及配糖物两部分。这两部分通过不同的结构形成九种异黄酮葡萄糖苷。在非发酵大豆制品中，异黄酮只有极少量以游离形式存在，大部分以β2葡萄糖苷的形式存在，主要成分为大豆黄苷(daidzin)、黄豆黄苷(glycitin)和染料木苷(genistin)，还有较少的异黄酮苷的乙酰化合物和丙二酰化合物。在发酵大豆制品中，异黄酮葡萄糖苷在β2葡萄糖苷酶的作用下，水解为游离的大豆异黄酮，主要为大豆黄素(daidzein)、黄豆黄素(glycitein)及染料木黄酮(genistein)。异黄酮在结构和功能上与雌激素有相似之处，因此被认为是植物雌激素。大豆异黄酮在通常情况下呈黄白色粉末状，熔点大都在100℃以上，常温下性质稳定，无毒，有轻微苦涩味，在醇类、酯类和酮类溶剂中有一定溶解度，不溶于水，难溶于石油醚、正己烷等。大豆异黄酮中起抗氧化作用的组分主要是染料木素，其中苷元比糖苷强，大豆苷元和其糖苷几乎没有抗氧化作用。

　　1.3　功能作用

　　1.3.1　类雌激素功能

　　大豆异黄酮的雌激素样作用可使女性皮肤光滑、细腻、柔嫩、富有弹性，焕发青春风采。同时可预防妇女更年期综合征。在妇女绝经前后，由于卵巢功能减退，体内雌激素水平下降，引起各器官组织的功能调整不相适应，出现一系列病症，比如情绪低落、骨质疏松等，而补充雌激素可以达到预防和治疗这类病症的目的。

　　1.3.2　预防癌症

　　大豆产品含有5种已知的抗癌因子，其中之一就是异黄酮，这是大豆食物特有的抗癌因子。科学家得出结论：染料木黄酮的抗氧化性和防止增生的功效是其具备抗癌作用的主要原因。大豆异黄酮对乳腺癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌和皮肤癌及白血病有明显的治疗作用。大豆异黄酮也可预防卵巢癌、结肠癌、胃癌和前列腺癌的发生。

　　1.3.3　预防心血管疾病

　　心脏病也是一种与雌激素相关的疾病，作为植物雌激素的大豆异黄酮其降低血脂、预防心脏病的机制为：雌激素样的作用促进甲状腺素分泌，促进胆汁排泄。在降低胆固醇时能降低低密度脂蛋白(LDL)胆固醇，而不降低高密度脂蛋白(HDL)胆固醇，这已被充分证明。异黄酮作为黄酮类化合物，具有生物抗氧化作用，这一点非常重要，因为低密度脂蛋白胆固醇的氧化是动脉硬化过程的关键因子。每天摄入80mg染料木黄酮纯品的妇女动脉弹性可增加约26%。

　　1.3.4　预防早老性痴呆症

　　早老性痴呆症是目前最常见的一种痴呆症，女性多患。近年来研究表明，人类的大脑也属于雌激素作用的靶组织，脑内具有记忆功能的海马突触小体含雌激素受体。医学界已证实，雌激素水平与老年性痴呆密切相关，服用大豆异黄酮和真正的雌激素对脑部都是有益的。

　　2　花粉黄酮

　　2.1　基本知识

　　黄酮类化合物广泛存在于花粉中，种类多样，如银杏花粉、油菜花粉、玉米花粉、松花粉等。其组成大部分是氧化形态，即黄酮醇、白花色素、苯邻二酚和氯原酸。其中，黄酮主要以游离态黄酮苷元的形式存在，有消炎、抗动脉粥样硬化等多种作用。目前，研究较多的主要有蜂花粉和松花粉。蜂花粉来源于大自然，是蜜蜂从显花植物(蜜源植物和花粉源植物)花蕊内采集的花粉粒，并加入了特殊的腺体分泌物——花蜜和唾液，混合而成的一种不规则扁圆状物。蜂花粉主要依据粉源植物来区分，在我国共有十几种，主要有油菜花粉、玉米花粉和茶花粉。

　　松花粉为松科植物马尾松、油松或其同属植物的花粉。4月～5月开花时，将雄球花摘下，晒干，搓下花粉，除去杂质。松花粉是生长在海拔1100m～1500m的山区的中国乡土树种马尾松和油松的花粉。与蜂源花粉相比，松花粉为人工采集，具有花源单一、品质纯净、成分稳定、无农药残留物、不含动物激素等特点。松花粉比其他任何一种植物花粉的口感都好，服用时会感到有淡淡的香味。

　　2.2　主要成分

　　花粉的黄酮多以糖苷的形式存在，即一个糖的半羧醛基与苷基和苷元结合，非糖部分叫糖苷配基或配糖体，在葡糖苷酶的作用下生成，D-葡萄糖是最常见的结合糖，D-半乳糖和L-鼠李糖也常见。蜂花粉是由蜜蜂采集的植物花粉，在蜜蜂生长发育阶段用来喂养蜜蜂幼虫的黄酮类化合物。蜜蜂采集的花粉团中混合有蜂蜜和蜜蜂唾液腺的分泌物，该分泌物中还有α和β葡萄糖苷水解酶。因此，蜂花粉中的黄酮主要以游离态黄酮苷元存在，而干燥蜂花粉中游离芦丁的聚集显然是葡糖苷酶的作用，这增加了生物活性。研究证实，每一种花粉都有自己独特的黄酮类或酚的HPLC曲线。单一的蜂花粉粒只含有一种类型的花粉，可通过HPLC图谱与标准花粉的HPLC图谱进行比较。花粉中黄酮和其他酚类在种类和含量上的差异，可以导致不同花粉的抗氧化或清除自由基效果的不同。黄酮可以作用于机体新陈代谢和生长发育。还有人关注黄酮的被动保护作用。授粉过程中黄酮作为花的一种吸引剂。

　　2.3　功能作用

　　2.3.1　降脂、降胆固醇作用

　　花粉黄酮能有效清除沉积在血管壁上的脂肪，起到软化血管的作用。

　　2.3.2　增强机体免疫力

　　黄酮类化合物可有效防止某些细菌和病毒病的发生，且不会产生抗药性。经测试发现，油菜蜂花粉能提高小鼠脾淋巴细胞的增殖能力、促进抗体生成细胞的生成、升高血清溶血素抗体水平，并能显著增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力。

　　2.3.3　抑制肿瘤

　　花粉黄酮可以明显增强血清超氧化物歧化酶的活性，降低血清乳酸脱氢酶活性、血清丙二醛的含量。油菜蜂花粉可通过增强机体抗氧化能力抑制肿瘤生成。

　　3　银杏叶黄酮

　　3.1　基本知识

　　银杏树(Ginkgo biloba L)，又称白果树、公孙树，世界上70%以上的银杏树生长在我国，是我国古老的树种之一，具有“活化石”的美称。银杏树生长较慢，寿命极长，从栽种到结果要20多年，40年后才能大量结果，因此又名“公孙树”，有“公种而孙得食”的含义。银杏由于生长规律特殊，抗病能力强而受到国内外专家的重视，有关银杏叶的有效成分及疗效的研究日益受到重视，已开发出保健品、化妆品、药品等100多种，已形成国际市场上销售额20多亿美元的新兴产业。银杏叶的化学成分有黄酮类、萜类、内酯类、酚酸类，以及生物碱、聚异戊二烯等化合物。黄酮类化合物为银杏叶的主要有效成分之一，其含量因品种、产地、树龄、采摘时间的不同而不同。黄酮类化合物抗氧化、抗病毒、防治心血管疾病、增强免疫力等作用而日益受到人们关注。

　　3.2　主要成分

　　银杏叶中黄酮类化合物可分为黄酮、双黄酮和儿茶素等三类化合物，共有36种，主要以苷的形式存在。银杏黄酮的苷元有7种，即槲皮素、山柰素、异鼠李素、杨梅素、芹菜素、木樨草素、三粒小麦黄酮等，前3种是其主要成分。在银杏叶及提取物(GBE)的质量控制中主要检测这3种黄酮苷元的含量。银杏叶中的双黄酮是由两分子黄酮母核通过C-C键聚合而成的一类化合物，共有6种，即银杏素、异银杏素、穗花杉双黄酮、金钱松双黄酮、去甲银杏双黄酮、5，-甲氧基去甲银杏双黄酮等。银杏叶中的儿茶素类化合物有6种，即儿茶素、表儿茶素、没食子酸儿茶素、表没食子儿茶素、4，8，-儿茶素没食子儿茶素、4，8，-没食子儿茶素。

　　3.3　主要功能

　　3.3.1　抗氧化作用

　　银杏叶黄酮具有较强的清除活性氧自由基、抗脂质氧化的作用，能够调节超氧化物歧化酶、过氧化氢化酶，可预防和治疗与活性氧自由基有关的疾病，如心脑血管病、老年性痴呆、衰老、神经性疾病、帕金森病等。

　　3.3.2　抗肿瘤、抗癌作用

　　类黄酮是癌促进剂的拮抗物质，能消灭发癌因子，阻止癌细胞增生。一般有以下3种途径：对抗自由基;直接抑制癌细胞生长;对抗致癌促癌因子。

　　3.3.3　抑制血小板凝集作用

　　银杏叶中黄酮类化合物对凝血因子具有较强的抑制作用，故表现出较好的抗凝血作用。试验表明，不同浓度的银杏黄酮类化合物可以不同程度地抑制二磷酸腺苷(ADP)诱导的大鼠血小板凝集，对5-羟色胺和ADP联合诱导的家兔和绵羊血小板凝集也有同样的抑制作用。此外，银杏叶中黄酮类化合物还可降低血管内皮细胞羟脯酸代谢，使内壁的胶原或胶原纤维含量相对减少，利于防止血小板黏附凝集和血栓形成，有利于防治动脉粥样硬化。

　　3.3.4　其他作用

　　银杏黄酮可镇痛、治疗糖尿病等疾病，对肝组织具有保护作用。

　　利用银杏黄酮类清除自由基、维持SOD水平、抗氧化、抗衰老、抗紫外线、高效杀菌的功效，已开发出多种护肤品和保健品，如银可络、百露达等。天然黄酮的功效是多方面的，它是一种很强的抗氧剂，可有效清除体内的氧自由基，如花青素、花色素可以抑制油脂性过氧化物的全阶段溢出，这种阻止氧化的能力是维生素E的10倍以上，这种抗氧化作用可以阻止细胞退化、衰老，也可阻止癌症的发生。

　　4　植物黄酮类化合物的毒理学研究

　　4.1　一般毒性试验

　　外源化学物在一定剂量、一定接触时间和接触方式下对试验动物产生的综合毒效应称为一般毒性(general toxicity)，又称为基础毒性(basic toxicity)，一般毒性研究主要揭示外源化学物与动物之间的量效关系，根据接触毒物的时间长短又分为急性毒性试验、亚慢性和慢性毒性试验。

　　4.1.1　急性毒性试验

　　急性毒性是指试验动物一次接触或24h内多次接触某一化学物所引起的毒效应，甚至死亡。目的是了解受试物的毒性强度和性质，为蓄积毒性和亚急性毒性试验的剂量选择提供依据。致死剂量通常用半数致死剂量LD50来表示，其单位是每千克体重所摄入受试物质的毫克数，即mg/(kg•BW)。大量急性毒性试验表明，植物黄酮类化合物在适当剂量下是无毒的。

　　4.1.2　亚慢性试验与慢性毒性试验

　　亚慢性毒性(也叫亚急性毒性试验)是指试验动物连续(通常1个月～3个月)重复染毒外源化学物所引起的毒性效应;慢性毒性是指试验动物长期染毒外源化学物所引起的毒性效应。目的是观察受试物以不同剂量水平较长期喂养对动物的毒性作用性质和靶器官，并确定无作用剂量。在大豆异黄酮复合胶囊大鼠30d喂养试验中，雌、雄性大鼠低、中、高剂量组的体重、进食量、食物利用率、脏器重量和脏器系数、血液生化和细胞学及病理组织学等各项指标与对照组比较差异均无统计学意义，说明大豆异黄酮复合胶囊在该剂量范围内是安全的。在对罗布麻茶食品安全性的系统性毒理学试验研究中，30d短期喂养试验结果表明，其对试验动物的生长情况、血液学生化指标、主要脏体比及组织学皆无潜在的毒性作用。在葡萄多酚的毒性试验中对葡萄多酚样品喂养大鼠试验表明，30d内大鼠生长发育良好，各试验组动物体重增加，食物利用率、血常规、血生化以及脏器系数等各项指标均在正常值范围内，与对照组之间差异无显著性。在芹菜素安全性和降血压作用及其机制的试验研究中以0、2g/kg、4g/kg、6g/kg、8g/kg芹菜素喂饲大鼠13周，各剂量组体重、进食量、食物利用率、血常规、血生化以及脏器系数等各项指标与对照组比较，差异均无显著性(P>0.05)。在研究DMB的水醇提取物对大鼠的180d慢性毒性中，试验结果显示，1000mg/kg剂量组没有任何临床反应，2000mg/kg剂量组在试验初期有竖毛、活动减退等症状，4d后症状消失，在试验第31天～42天出现轻微变化如呼吸困难、疲劳、衰弱等，试验期间所有受试动物无一例死亡。在进行蛇麻素(lupulin)的90d亚慢性毒性试验中，临床评价没有发现明显的毒性效应，试验认为蛇麻素的无不良反应剂量(NOAEL)值为每天2000mg/(kg•BW)。综合以上试验结果可知，植物黄酮类化合物在适当剂量下不会在长时间的饲喂中产生毒副作用。

　　4.2　蓄积毒性试验

　　外源化学物进入机体后，经过代谢转化排出体外，或直接排出体外。但是当其连续地、反复地进入机体，而且吸收速度超过代谢转化与排泄的速度时，化学物质在体内的量逐渐增加，称为化学物质的蓄积作用。外源化学物的蓄积作用是发生慢性毒性的基础。慢性毒性可以是因外源化学物或其代谢产物的物质蓄积，但有的化学物质，经长期接触后在机体内测不出该化学物质的原形或其代谢产物，可却出现了慢性毒性作用时，称之为损伤蓄积(也有称为功能蓄积)。根据有关规定如果LD50>10g/(kg•BW)者，则可不需要进行蓄积毒性试验(中华人民共和国卫生部，2004)。由急性毒性试验可知，多数植物黄酮类化合物的LD50都大于10g/(kg•BW)。因此，蓄积毒性试验在植物黄酮类化合物的安全评价中很少见。

　　4.3　致突变性试验

　　致突变性(mutagenic action)是指外来因素引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且这种改变可随同细胞分裂过程而传递。常用的检验化学致突变作用的试验主要有骨髓微核试验、精子畸形试验、染色体畸变试验、Ames试验等。在大豆异黄酮复合胶囊毒理学安全性评价试验中进行Ames试验表明，各剂量组在加S-9或不加S-9条件下，均未引起回复突变菌落数明显增加，大豆异黄酮复合胶囊Ames试验结果为阴性;小鼠骨髓细胞微核试验表明，阳性对照组与溶剂对照组比较差异显著(P<0.01)，各剂量组微核率与溶剂对照组比较无显著差异(P>0.05)，小鼠骨髓细胞微核试验阴性;小鼠精子畸形试验表明阳性对照组精子畸形率与溶剂对照组比较差异显著(P<0.01)，大豆异黄酮复合胶囊各剂量组精子畸形率与溶剂对照组比较无显著差异(P>0.05)，小鼠精子畸形试验阴性。在对罗布麻茶食品安全性的系统性毒理学试验研究中进行小鼠骨髓细胞微核试验表明，样品各剂量组小鼠嗜多染红细胞微核率与阴性对照组比较，差异无统计学意义，即样品微核试验结果为阴性;精子畸形试验表明样品各剂量组小鼠精子畸形率与阴性对照组相比较，经X2检验差异无统计学意义(P>0.05);而阳性组与阴性组比较差异有统计学意义(P<0.01)，即样品精子畸形试验结果为阴性(虞颖映，2006)。在麻竹叶黄酮的Ames试验结果中表明，麻竹叶黄酮的6个测试浓度在加S-9或不加S-9活化的情况下，4个菌株TA97、TA98、TA100和TA102的回变菌落数均与阴性对照组很接近，没有显著性差异(P>0.05)且没有超过阴性对照组的2倍，而与阳性对照组比较要低得多，有极显著性差异(P<0.01)，因此，竹叶黄酮不能使鼠伤寒沙门氏菌移码突变株和碱基置换突变株发生回复突变的现象;竹叶黄酮的骨髓微核试验结果表明，阳性对照组(环磷酰胺)具有微核嗜多染色红细胞数与阴性对照组(竹叶黄酮0.00g/kg)相比，差异极显著(P<0.01)，竹叶黄酮的各剂量组小鼠具有微核嗜多染红细胞率与阴性对照组相比，微核率值非常接近，无显著差异(P>0.05)，且无剂量-效量关系，因此，竹叶黄酮没有对小鼠骨髓细胞染色体的断裂效应及纺锤体毒效应;竹叶黄酮的小鼠精子畸形试验结果表明，阳性对照组(环磷酰胺)小鼠精子畸形率与阴性对照组(竹叶黄酮0.00g/kg)相比，差异极显著(P<0.01)。竹叶黄酮的各剂量组小鼠精子畸形率与阴性对照组相比，小鼠精子畸形率非常接近，无显著差异(P>0.05)，且无剂量-效量关系，揭示竹叶黄酮对小鼠精子的畸形无影响。在葡萄多酚的毒性试验中进行Ames试验，结果表明该受试物各剂量组回变菌落数均未超过溶剂对照菌落数2倍，亦无剂量-反应关系，说明在加与不加S-9时受试样品对鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100和TA102四株试验菌株均未出现遗传毒性，测试为阴性;小鼠骨髓嗜多染红细胞微核和精子畸形试验表明，各剂量组微核率、精子畸形率与阴性对照组相比，均无显著差异，而环磷酰胺阳性对照组与阴性对照组比较，差异显著(P<0.01)。在蛇麻素的研究中，Ames试验和微核试验结果均表明其无致突变性和遗传毒性。以上试验结果表明，植物类黄酮化合物在适当剂量下不会引起细胞核中的遗传物质发生改变，即无致突变性。

　　5　小结

　　综上所述，大部分毒理学研究提示植物黄酮类化合物一般无毒，但目前尚不完全清楚其作用机制，有必要对其展开系统研究，为植物黄酮类化合物的合理科学利用提供科学依据。植物黄酮类化合物在植物中广泛分布，利用我国丰富的植物资源从中提取具有多种生物活性和无毒的植物黄酮作为饲料添加剂，是安全可行的，并将具有广阔的前景。