異黃酮緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激的研究進展

高開國，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)院動物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，畜禽育種國家重點實驗室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東廣州510640）

異黃酮緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激的研究進展

高開國，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)院動物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，畜禽育種國家重點實驗室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東廣州510640）

長期以來，泌乳母豬主要被關(guān)注的是營養(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、營養(yǎng)、管理和環(huán)境等諸多因素造成母豬機體代謝旺盛產(chǎn)生的氧化應(yīng)激問題[1]。研究發(fā)現(xiàn)，母豬妊娠后期和泌乳期機體存在嚴(yán)重的系統(tǒng)性氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激會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展。

1 氧化應(yīng)激及其對泌乳母豬的危害

氧化應(yīng)激是指自由基如活性氧（ROS）、活性氮（RNS）等過量生成或清除減少，造成機體促氧化與抗氧化系統(tǒng)功能之間平衡紊亂的生理過程[4]。細胞在正常新陳代謝和免疫反應(yīng)過程中會產(chǎn)生自由基，但當(dāng)動物遭受應(yīng)激刺激或患病不適時，機體代謝出現(xiàn)異常而驟然產(chǎn)生大量自由基，過剩的自由基持續(xù)攻擊細胞和組織，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，會動員機體資源，增強新陳代謝，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)性的機能狀態(tài)改變會伴隨著產(chǎn)生大量的自由基，并超過其機體自身自由基清除系統(tǒng)的閾值，形成氧化應(yīng)激，同時帶來削弱體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)功能的負面連鎖反應(yīng)，致使母豬機體內(nèi)存在過剩的自由基[2，6]。過剩的自由基持續(xù)攻擊機體生物大分子和細胞，特別是乳腺細胞，產(chǎn)生氧化損傷，進而影響乳腺的發(fā)育和乳腺組織機能健康，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）生長過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，過去局限地認為異黃酮對動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)，緩解機體氧化應(yīng)激[7-8]。其抗氧化機理主要集中表現(xiàn)兩個方面：1）清除自由基，阻斷機體器官和細胞內(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，從而保護機細胞內(nèi)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、染色體免受活性氧的攻擊，減少脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生和阻斷脂質(zhì)過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；2）異黃酮類化合物通過還原作用，提高動物機體抗氧化系統(tǒng)[如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和過氧化氫酶（CAT）]的酶活，提高動物機體自身的抗氧化能力[3，8，11-13]。當(dāng)然，異黃酮除提高動物體內(nèi)抗氧化酶活性外，還包括絡(luò)合機體內(nèi)環(huán)境金屬離子，提高體液和細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，補充異黃酮不僅可以有效提高試驗動物大鼠和小鼠在氧化損傷和運動訓(xùn)練過程中的機體抗氧化能力[9-10]，同時還作為外源性的機體抗氧化劑廣泛應(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)濟損失。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，外源供給抗氧化劑可以清除動物體內(nèi)過剩自由基，提高動物生產(chǎn)性能[7，15-16]，同時在泌乳母豬飼糧中添加適量異黃酮作為機體抗氧化劑是提高泌乳母豬機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)，飼糧中無論補充來自“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體總抗氧化能力（T-AOC）和降低機體丙二醛（MDA）含量，同時顯著提高母豬體內(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，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，改善哺乳仔豬生長性能[19]。為了進一步證實異黃酮對泌乳母豬機體的抗氧化能力和對泌乳性能的改善作用，我們在實際養(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對母豬機體抗氧化能力的影響，試驗發(fā)現(xiàn)異黃酮處理后母豬機體的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51.63 kg，圖3），每頭仔豬的平均日增重提高10.3%（225.2 g對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 異黃酮促進母豬乳腺發(fā)育

乳腺組織在母豬的機體中非常特殊，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，同時乳腺組織本身抗氧化能力較差，而機體的保護性代償機能僅能勉強維持乳腺泌乳[21]。若自由基過量蓄積于細胞內(nèi)而不能及時清除，過剩的氧自由基對乳腺上皮分泌細胞的細胞膜造成嚴(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]。細胞試驗發(fā)現(xiàn)，異黃酮能通過提高乳腺細胞的抗氧化酶活，改善細胞的抗氧化能力和防止脂質(zhì)過氧化（表1），降低細胞凋亡，促進乳腺細胞增殖（圖4）[24]。

表1 異黃酮提高母豬乳腺細胞的抗氧化能力

圖4 異黃酮降低母豬乳腺上皮細胞凋亡率

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提高奶牛乳腺上皮細胞抗氧化能力和免疫力，增強細胞活性，促進其增殖和泌乳[26-27]。

綜上，泌乳母豬機體易遭受嚴(yán)重的氧化應(yīng)激，而乳腺組織對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緩解泌乳母豬氧化應(yīng)激，提高母豬的泌乳性能。其機理可能是：1）異黃酮的抗氧化特性保護了乳腺細胞不被氧化損傷，增加細胞增殖，促進了乳腺發(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）

早餐吃點肉更健康

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

科學(xué)研究證實，“早吃好，中吃飽，晚吃少”的古老諺語的確有益健康，因為早餐決定了人體一天的新陳代謝。美國研究人員說，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，身體能量利用率會在脂肪和碳水化合物間調(diào)節(jié)。也就是說，早餐多攝取脂肪含量較高的食物，如肉類、堅果、奶酪等，能同時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

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

高開國（1978-），男，湖北襄陽人，副研究員，博士，研究方向為母豬營養(yǎng)與飼料科學(xué).E-mail：gaokaiguo312@126.com