（植物学专业论文）ab8型大孔吸附树脂分离纯化大豆异黄酮的研究.pdf

摘要 大豆异黄酮是一种极富发展前景的多功能药物与保健品。但8 0 的大豆作为油料使 用了，而用作油料之后的豆粕作为肥料和动物饲料，其富含的大豆异黄酮大都未被充分 利用；再者，用于植物蛋白加工中的大豆，在加工过程中大部分大豆异黄酮白白地流失 掉了。这都无疑是对分布十分有限的极宝贵的大豆异黄酮的浪费。为了实现愈见贫乏的 全球资源的优化利用，造福人类，以满足对保健功效卓著的大豆异黄酮的需求，迫切需 要研究开发从大豆中富集提取大豆异黄酮这一课题。 本文正是根据这种需要，较系统地研究了大豆中大豆异黄酮提取用a b 8 型大孔树 脂分离和纯化异黄酮的各种工艺条件，并对大豆异黄酮进行了初步鉴定获得了一些重 要结果。主要研究内容及实验结果包括以下几个方面： 1 本文采用单因素试验设计方法，在大豆异黄酮的提取过程中进行脱脂脱蛋白处 理。结果表明。以9 0 石油醚为提取剂在7 0 8 0 c 索氏提取4 h 除脂效果最好；用8 0 乙醇法除蛋白时，冷冻时间为9 6 h k 果最好，同时异黄酮的损失率较低。 2 a b 一8 型大孔树脂的预处理色谱图见图结果表明，样品中均未检出正己烷、苯、 甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、二乙烯苯。 3 a b 一8 型大孔树脂吸附分离纯化大豆异黄酮的试验研究表明：每1 6 9 a b - 8 大孔 吸附树脂可吸附乙醇提取物约1 5 0 6 4 9 ，吸附大豆异黄酮0 3 0 7 9 。 4 对乙醇浸提大豆异黄酮的乙醇浓度、料液比、温度、时间四个因素进行了优化， 指出乙醇浸提的最佳工艺条件是：乙醇浓度7 0 ，物料比1 ：1 5 ，温度5 0 。c ，时间5 h 。 5 染料木素及大豆黄素t l c 定性及定量分析方法的建立，比较不同型号的紫外分 光光度计检测大豆异黄酮含量的准确性和精确性。比较而言，大豆异黄酮的定性检测方 法中以硅胶g f 2 5 4 薄层层析，洗脱液氯仿一甲醇一乙酸( 7 5 ：6 ：0 5 ，v v v ) 最为简便有效， 辅以特征显色反应及荧光反应则更为准确。对于大豆异黄酮总黄酮含量的测定，以紫外 分光光度法最为简便有效。 关键词a b 8 型大孔吸附树脂；大豆异黄酮：提取；分离 s u m m a r y ag r e a td i v e r s i t yo ft h eb i o l o g i c a la c t i v i t i e sa n dt h ep h a r m a c o l o g i c af u n c t i o n so n s o y b e a n - i s o f l a v o n ee n d o w si t sa b u n d a n tu t i l i z a t i o nv a l u e s a n di ti su e i t h e rm u l t i f u n c t i o n a l p h a m m c 沱u t i c a lo rh e a l t hp r o d u c ta b o u n d i n gw i t hd e v e l o p i n gp r o s p e c t h o w e v e r , 8 0p e r c e n t o fs o y b e a ni su s e da sg r e a s em a t e r i a l s r e s i d u ef r o ms o y b e a n sh a v i n gb e e nd e g r e a s e di su s e d a sm a n u r ea n dc a e a t u r ef o d d e r , a n di t sa b u n d a n ts o y b e a n - i s o f l a v o n ei sn o ta l lu t i l i z e df u l l y b e s i d e s ，m o s ts o y b e a n - i s o f l a v o n ei sw a s h e da w a yi nv a i nw h e ns o y b e a r lu s e da sp l a n tp r o t e i n i s p r o c e s s e d n od o u b t ，b o t h a r ew a s t e de x t r e m e l yp r e c i o u ss o y b e a n - i s o f l a v o n ew h o s e d i s t r i b u t e dr a n g ei sv e r yi n f i n i t i no r d e rt or e a l i z et h eo p t i m a lu t i l i t yo fu n i v e r s a lr e s o u r c e sw h i c hb e c o m ei n c r e a s i n g l y i np o v e r i s l v n e n t ，a n dt oc o n f e rb e n e f i t so nt h em a n k i n da n dt om e e tt h es o c i e l t y sn e e d so f s o y b e a n i s o f l a v o n eo f t h ec o n s p i c u o u se f f e c t i ti sn e c e s s a r yt os t u d ya n dd e v e l o pe x t r a c t i n g a n ds e p a r a t i n go f s o y b e a n - i s o f l a v o n ef r o ms o y b e a np r o m p t l y t h ea r t i c l ei sa c c o r d i n gt ot h en e c e s s i t y j u s t l y a l lk i n d so f t e c h n i c a lc o n d i t i o n sa b o u tt h e e x t r a c t i o na n ds e p a r a t i o no fs o y b e a n - i s o f l a v o n eb ya b - 8m a e r o r e t i c u l a rr e s i nf r o ms o y b e a n a r es t u d i e d ，a n dan u m b e r o f i m p o r t a n tr e s u l t sa r eo b t a i n e d 1 t h eo p f i m a lm e t h o do fr e m o v i n g 缸a n dp r o t e i ni ne x t r a c t i o ni s o f l a v o n ef r o ms o y b e a nw e r e i n v e s t i g a t e db yo n e - f a c t o rd e s i g n t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o nw a su s i n gs u os u r n a m e f a t e x t r a c t i o na p p a r a t u sw i t h9 0 p e t r o la t7 0 8 0 cf o r4 h t h eb e s td e p r o t e i nm e t h o dw a s u s i n g8 0 e t h a n o lf o r9 6 hu n d e rc o l dc o n d i t i o n ，t h el o s so fi s o f l a v o n ew a sa l s ol o w e rt h a n o t h e rm e t h o d 2 t h e a b - r e s i np r e t r e a t m e n tu vs p e c t r o g r a p hs e e st h ec h a r tr e s u l tt oi n d i c a t et h a t ，i n t h es a m p l eh a sn o tp i c k e do u tt h en o r m a lh e x a n e ，t h eb e n z e n e ，t h et o l u e n e ，t h ex y l e n e ，t h e x y l e n e ，t h es t y r e n e ，t h ed i v i n y lb e n z e n e 。 3 t h ea b 一8r e s i nf r a c t i o n a t i o n b ya d s o r p t i o np u r i f i c a t i o ns o y b e a r li s o f l a v o n e e x p e r i m e n t a ls t u d yi n d i c a t e dt h a t ，1 6 9 a b 8a d s o r p t i o nr e s i nm a ya d s o r bt h ee t h y la l c o h o l w i t h d r a w i n gl i n e1 5 0 6 4 9 t h ea d s o r p t i o ns o y b e a r li s o f l a v o n eo 3 0 7 9 。 4 f o u rf a c t o r so fa l c o h o l c o n c e n t r a t i o n ，a u x i l i a r yr a t e ，t e m p e r a t u r ea n dt i m eo f l e a c h i n gs o y b e a n i s o f l a v o n e 谢ma l c o h o lw e r eo p t i m i z e d t h ee x p e r i m e n t si n d i c a t e dt h a tt h e o p t i m a lt e c h n i c a lc o n d i t i o n so fl e a c h i n gs o y b e a n - i s o f l a v o n ew i t hm c o h o lw e r ea sf o l l o w s ： a l c o h o lc o n c e n t r a t i o n7 0 ，a u x i l i a r yr a t e1 ：15 ，t e m p e r a t u r e 5 0 ca n dt i m e5 h 2 5 g l y c i t i n g r o u p sa n dg e n i s t i n g r e u p st l cq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ea n a l y m sm e t h o d e s t a b l i s h m e n t ，c o m p a r e dw i t hd i f f e r e n tm o d e lu vs p e c t r o p h o t o m e t e re x a m i n a t i o ns o y b e a n i s o f l a v o n ec o n t e n ta c c u r a c ya n d a c c u r a c y c o m p a r e d w i t h s a y s ，i ns o y b e a ni s o f l a v o n e q u a l i t a t i v ee x a m i n a t i o nm e t h o db ys i l i c ag f 2 5 4c h r o m a t o g r a p h i ca n a l y s i s ( c h l o r o f o r m ：m e t h - y l - a l c o h o ：a c o t i ca c i d7 5 ：6 ：0 5 ，h 吣s i m p l e s te f f e c t i v e 。a n x i l i a r yb yc h a r a c t e r i s t i cc o l o r r 龃g t i o na n df l u o r e s c e n c e r e s p o n s e t h e ni sm o r e e a s i l y h a s b y t h eu l t r a v i o l e t s p e e t r o p h o t o m e t r i cm e t h o d k e yw o r d s ：a b - 8m a e r o r e t i c u l a rr e s i n ：s o y b e a n - i s o f l a v o n e ；e x t r a c t i o n ；s e p a r a t i o n 3 第一章文献综述 1 本课题的研究背景 ! i 大照及其资源分布 火甄( s o y b e a n ) 是囊释疆秘大豆g l y c i n em a x ( l ) m e r r 耪予，是我鏊铸统靛食魏。莩程我蚕古载黢 脯叩骨文上就有其记载，公元前6 世纪诗经上曾有“中原有赦蔗民采之”，“菽”即大豆，据说 蓖文“s o y ”就是来源于遮一名称的音译。 我幽楚大豆 l 冬馥乡，蠢古鞋采大豆藏楚我国丸强主簧静蛋鑫矮嚣演淼寒漩。晕在骥凿辩羯，我 国人民的肼食已是“民之所食，大抵豆圾横羹”蛋白质资源的开发与利用编写组，2 0 0 0 ；董文彦， 2 0 0 ij ，明悯李时珍在本革纲目中提到“豆腐之法，始于前汉淮南置”。2 0 世纪8 0 年代以来， 垒臻大豆囊产与j j 嚣工盐发袋迅逮，在氆爨食晶中已占重簧怒霞。1 9 9 7 拳，全邀雾大耍慧产这l ，弱亿 吨m i i 人类膳食蛋白质中太多数来源于强类，当今t 眭羿大豆生产国主鬻有美国、巴酾、阿根廷、 中国年印度( 嗣家食物与营养咨询委员会科技部，2 0 0 0 ；美国农业部，1 9 9 8 ) 。 我国鞠大豆资鞭丰赛，其产区夺2 4 令，熬秘咒予令，晶耱鬏挺不隧褥点赛不弱瓣分类方法。按 季节分，靓括春大豆( 主瑟分布于东北、辫北干西北地区) 、夏大豆( 童骤分布于黄淮、长江流域) 、 社人业( 主疆分布于浙江、江西、湖南、福建和广东) 殿( 冬大豆，鸯婪分布于广东、广西的南半 裂) ；姣馥t 技氇浮区势，绝大帮分麓黄丈露，筑势，逐霄鸯大豆、巢夫嚣、蘧丈豆和双畿嚣；按重萋 法分类i f 珏常将百粒重在2 0 克以上的区分为大粒种，1 4 2 0 克的为中粒种，1 4 克以下的为小粒种。 ( _ l 彦国和任莉，1 9 9 3 ) 神农本草经茸7 火记载r 大豆及其药用价值，本草纲目中诚裁，大豆有 ? 球羰。跃搿l 歉、填嚣骥等痒蠲，“久毅餐颧，岛发，黪衰老”。近年寒，鏊内争 都发现大豆中豫了 f ：i 禽优质附蛋白质和油h 渺 还含有许多具有生理活性的成分，例如大旺低聚耱、犬驻皂甙、大豆 爿+ 她酮等。税代药理研究栽明，这些成分具有弱雌激素活性、抑制癌细胞生长、增强免疫、骄低血 聪、抗氧化活性拳l 挠真藏漭链，对于防瘿、糖浚。血警痰瘸、改善妇女受年朝综台癌、茨雷痿琥_ 捡 瓣等兵有广泛的生物功徽。因而，大豆活性成分的生产、开发引起了国内外的广泛关注。 i 2 大豆中的主要化学成份 强游，我国大豆的产量 # 在姜国、慰疆霸i 阿根廷之爱，屠世器第潮，年产量1 5 0 0 万吨左右， 初具规模的大豆加企啦共有四千三百彩家m 。随着我因辩大豆深加工项目的重视，大豆中各种撵 l r 物n q 利用越米越受到人们的关注。火强是一利优良的营养源，含有多种生理活性的物质，如大豆 量自、大厦羚磷疆、大豆势黄翻、大豆皂技、火豆低聚耱、大豆膳食纾维、植物甾醇叛及不键和脂 骄暇等。 ( i l ) 大豆篮白- , 3 1 - 4 一 人豆蛋白是一种优质营养源蛋白。大豆蛋向中氨基酸含量丰富，含以赖氨酸为主的8 种人体必 需氦基酸。火豆蛋自质量相当于动物蛋白，优丁一般的植物蛋白。大豆蛋白对人体的多种疾病有预 阢和治疗的作用，尤其对肾病、心血管疾病和肥胖症等有预防薷i 治疗作用。 f b ) 大豆磷脂h ，5 1 人豆磷腊在保护细胞膜、抗衰老、降血脂、防治脂肪肝、防治老年性痴呆症等方面都有良好的 效果。火豆磷脂是大豆中各种磷脂甘油脂及其衍生物的混合物。其主要种类有：卵磷脂( p c 磷脂酰 心碱) ，脑磷脂( p e 磷脂酰乙醇胺) 、磷脂酰肌醇( p i ) 和丝氨酸磷脂( p s ) 等。大豆磷脂的含量占 全豆的】6 - 2 o 。 ( c ) 火豆皂甙”7 1 大豆皂甙具有许多重要生理功能，可防治高脂肪膳食造成的高m 脂症的发生，可抑制血靖中脂 类的过氧化，能降低m 中胆圈醇和甘油三酯的含量。大豆皂甙还可抑制肿瘤的生长，从而有效控制 癌症n 勺扩散。除此之外，大豆皂甙还具有抗血栓作用、防治艾滋病( a i d s ) 、调节免疫作用和糖代 酬f 1 川锚。 ( d ) 大豆甾醇 1 火豆甾醇娃入豆中的种活性成份，流行病学研究表明，大豆甾醇可有效地降低多种慢性病的 发病率。例如，大豆甾醇可明显降低血液中胆1 刊醇的浓度，从而起到预防心血管疾病的作用；对男 性1 1 i ：列j 州强人羽l 前列腺癌有一定的防治作用等。 ( e ) 大豆低聚糖川 火豆中天然存在的低聚糖主要有棉子糖私i 水苏糖等，大豆低聚糖有促进双歧杆菌生长繁殖、改 善厨内自l l 菌群结构、改善排便、防l t 便秘和腹泻、降低血清胆固醇、降低血压、增强肌体免疫力、 机州圳护川：替作州。 ( f ) 大豆艚食纤维1 1 2 , 1 3 1 大豆胼食纤维被公认为人类的第七大营养豢，有预防动脉硬化、冠心病、糖尿病及改善火肠功 能等作刚。 人见中，除了上述所提到的营养源之外，还有一种重要的生理活性物质一大豆异黄酮。自然界 h 一异黄酮资源十分有限，大豆是唯一含有异黄酮且含量在营养学上有意义的食物资源。近年来，大 。- 异此酮的研究牙开发十分引人注目。 12 1 大豆异黄酮( s o y b e a ni s o f l a v o n e ，s d 的成分及其含量 我围大豆中异黄酮的含量在o 0 4 - - 0 5 之间( 冯国洲，1 9 9 9 ) ，是多酚类混合物，其基本骨架 址3 一苯基色原酮，主要包括染料木素( 金雀异黄素，g e n i s t e i n ) 、大豆甙元( d a i d z e i n ) 、黄豆黄素 g l y c i t e i n ) 以及它们的葡萄糖甙、乙酰葡萄糖甙和丙二酰葡萄糖甙。天然情况下，大豆异黄酮大多 咀葡萄糖甙形式存在( 主要是乙酰和丙二酰基化) ，只有少数以甙元形式存在。大豆中约5 0 - - 6 0 的异黄酮为染料木素，约3 0 3 5 的异黄酮为大豆甙元。约5 - 1 5 的异黄酮为黄豆黄素( 刘志 胜，2 0 0 0 ) ，也有报道( 毛峻琴和亦鹤鸣，2 0 0 0 ： a d r i a n a e ta l ，1 9 9 8 ) 认为总体上染料木素与大豆 i 1 i = 元、她豆黄素的平均比值为1 ：1 ：o 2 。通过紫外、h p l c 、核磁、质谱等分析，目前这1 2 种成分 的结陶已研究湍楚。( 见图1 、表1 ) 大豆异兆酮甙元( s o y b e a ni s o f l a v o n ea g l y c o n e ) 碎h 。 、- 、? 异扼酮甙( s o y b e a ni s o f l a v o n e1 3 - g l u c o s i d e ) 图1 大豆异黄酮的化学结构 f i g 1m a i ns t r u c t u r eo fs o y b e a ni s o f l a v o n e 表1 大豆异黄酮的结构与种类 t a b 1t h es t r u c t u r ea i dv a r i e t yo f s i r 1r 2 1 1 3 分子量 甙元 乙酰苍俏萄糖甙 雨一。眦l ! 葡萄糖甙 g e n i s t e i n ( 染料术素) o hh2 7 0 2 4 d a i d z e i n ( 大豆甙元) h h2 5 4 2 4 g l y c i t e i n ( 黄豆黄素) ho c h 32 8 42 4 g e n i s t i n ( 染料术甙) o hh4 3 2 3 8 d a i d z i n ( 大豆甙1 hh4 1 6 3 8 g l y c i t i n ( 黄豆甙) h o c h 3 4 4 6 4 1 6 - o - a c e t y l g e n i s t i n o hh c o c h s 4 7 4 3 2 6 - o - a c e t y l d a i d z i n hh c o c h s 4 5 8 ，4 2 6 - o - a c e 州g l y c i t i n h o c h sc o c h 3 4 8 8 4 5 6 - o m a l o n y l g e n i s t i n o hh c o c h 2 c o o h5i8 4 3 6 ”o m a l o n y l d a i d z i n h h c o c h 2 c o o h5 0 2 4 3 1 ：! ：竺! ! ! 型g 生! 型!坚q 盟i 竺竺! 里! 兰旦旦坚塑! ：! ! 6 大豆鼎黄酮具有雌性激索的性质，长期作为抗营养网子，但最近发现其具有抗癌活性。流行病 学硬究表明海天摄入少豢瓣大豆食晶( 翔一棼豆奶，一块整藤) 蔬可降低患许多癌症的惫除【“。如果 大豆食品的抗癌效果的确楚由于异黄酾的琢因，那就赋予了大豆特剐的踅要性，但在融然界中，异 黄酮的分布十分有限大甄籽粒中异黄酮的禽量，因其部能的不同而各不相同。大豆异黄鞠的存在形 式及不同类型躲毖恻除与丈豆晶种、生长翻：壤有关外，遥簧受异黄酮铡赫静分离提取方法、太豆产 品加工工艺的影响。 表2 大豆异赞酮在大豆粒中的分布情况1 1 4 1 t a b 。2d i s t r i b u t i o no f s o y b e a n - l s o f i a v o a e 洫s o y b e a n a ：室湿挺敬2 4 h ；b ：8 0 瘫取1 5 h 由表2 可知，大豆胚轴( 包括胚根和胚芽) 中异黄翻的百分比含黻约为子叶的6 倦，但由于子 奸占大豆籽粒重的9 5 以上，因此大豆子叶中异黄酮的绝对含曩远远大予胚轴。 大豆籽粒争爨5 0 - 6 0 静舅黄臻梵絷辩本黄蘩，约3 0 - - 3 5 熬努黉醚为大豆萤露，约5 - 1 5 的异黄酮为黄豆黄素。 表3 大豆驶犬豆产品中的肄黄酮分布1 2 1 i 堡! 丝i 麴堡塑塑! ! 璺蝗苎! 婴塑鎏艘! 塑! ! 些墅慰趔! 堕 一。一一 黍窑妻嚣萋妻蓁霪雾萋蓥蘩蓁藜蠢墓墓 黄素素e酮。黄e黼。糖矗。葡基 ( a ：室温提取2 4 h ；b ：8 0 c 提取1 5 h ；a ，b 表示其来源不同) - 一 由表3 可知，在大豆加工中，由于不同的异黄酮流失损失程度不同，因此大豆产品中各种异黄 酮所占比例与未加工的大豆有所不同。但除个别产品外，大多数大豆食品中，染料木黄酮含量最高， 其次是大豆苷元，黄豆黄素的含量相当少。 不同类型的大豆产品之间，异黄酮含量差别较大。大豆粉、炒大豆及组织化火豆蛋白中，异黄 酮含量接近于未加工的大豆。分离大豆蛋白中，异黄酮含量只是大豆籽粒的三分之一左右。而醇法 浓缩大豆蛋白中，异黄酮含量非常低。至于豆腐等产品，由于含水量较大或非大豆成分所占比例较 大，其异黄酮含量自然较低。 同类型不同产品之间，异黄酮的总含量没有太大的差别，但不同存在形式的异黄酮含量常有 相当大的差别，如人豆粉a 中有6 6 6 的异黄酮为丙二酰异黄酮，而大豆粉b 中仅为1 4 9 ，分离人 豆蛋白a 中有4 0 6 的异黄酮为游离异黄酮。 1 2 2 异黄酮生理功能 大豆异黄酮是大豆的次级代谢产物，其主要活性成份是染料木素( g e n i s t e i n ) 和大豆甙元 ( d a j d z e i n ) 。现代流行病学研究结果表明，亚洲妇女患乳腺癌和心血管疾病的几率明显小于欧美洲 妇女，这可能与她们饮食中经常摄入豆腐及其它豆制品中的大豆异黄酮类化合物有很大关系。众所 周知，豆制品是亚洲膳食的重要组成部分，亚洲人均摄入豆制品3 7 - - 4 5 9 d ，从中可获取大豆异黄 酮2 5 m g d ，日本人均摄入豆制品高达2 0 0 d ，而西方人均来自膳食的大豆异黄酮不足5 m g d t ”l 。 因此，大豆异黄酮类化合物药理学作用的研究令人关注。现代医学研究表明，大豆异黄酮类化合物 是一类重要的植物源雌激素。大豆异黄酮与人体内源性雌激素1 71 3 一雌二醇( 170 - - e s t r o d i o l ，1 7b - - ez ) 及人工合成的雌激素己烯雌酚( d i e t h y l s t i l b e s t r o ，d e s ) 有相似的分子结构特点( 如平面双苯 环结构) ，它们的分子结构式见图2 。这种相似的结构，可以解释异黄酮类化合物的弱雌激素活性的 生物学效应【1 6 - 1 7 1 。实验研究表明，大豆异黄酮类化台物是一种弱雌激素，能与雌激素受体的b 亚型 ( e r b ) 结合，发挥雌激素效应【1 8 】。在内源性雌激素水平较低时( 1 0 1 0 m o l l ) ，它表现为弱 的雌激素促效剂( e s t r o g e n i ca g o n i s t ) 作用，约为1 7b 一雌二醇效能的1 0 。1 0 。倍；当体内雌激素 水平较高时( 1 0 1 0 m o l l ) ，它与内源性1 7b 一雌二醇竞争而占有雌激素受体( e r0 ) 表现山 抗雌激素所用( e s t r o g e n i ca n t a g o n i s t ) 1 1 9 】。因此，大豆异黄酮类化合物对与雌激素水平相关的疾病， 如乳腺癌，心血管疾病，骨质疏松等疾病有较好的预防和治疗的作用。 - 8 - h 0 o h a ：己烯雌酚b ：1 7 1 3 一雌二醇c ：大豆异黄酮 图2 大豆异黄酮与己烯雌酚、1 7 1 3 一雌二醇的分子结构比较 f i 9 2 t h em o l e c u l a rs t r u c t u r eo fs o y b e a ni s o f l a v o n e s ，d i a e t h y l s t i l b e s t r o la n d1 7 1 3 - e s t r a d i o l ( a ) 抗肿瘤的作用 人豆异黄酮具有显著的抗肿瘤作用。性激素依赖型肿瘤主要包括乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌和 子宫内腆癌。近年来，医学研究证实：大豆异黄酮类化合物，特别是染料木素，对乳腺癌和前列腺 癌f i t ij j 具有抗癌作用。人类乳腺癌细胞( m c f 7 ) 经雌激素或具有雌激素作用的化合物作用后可产 生特异一陀反应，大豆异黄酮低浓度时可促进乳腺癌细胞增殖，但当大豆异黄酮浓度大于1 0 0 m m o l l 时，! j f | j 表现为对乳腺细胞癌增殖的抑制作用；当大豆异黄酮和雌二醇同时存在时，前者可竞争性结 合于细胞核上的雌激素受体( e r ) ，避免雌二醇与d n a 形成诱变性加合物 7 - o l 。p e t e r s o n 等0 1 究 染私 木素对3 种人类乳腺癌细胞株m d a - 4 6 8 ，m c f - 7 和m c f - 7 d 4 0 的抑制活性，前者为e r 阴性， 后两者为e r 阳性，结果其对3 种肿瘤细胞株的生长都有明显抑制作用。z a v a 等研究染料木素对 e ri ；i l 性| ，| m c f - 7 和t - 4 7 d 细胞株的作用，低浓度处理时( 1 0 m m o l l ) 细胞生长良好，而高浓度处 理时( 1 0 0 n l m o i l ) 时细胞生长停止。大豆异黄酮抗乳腺癌作用机理，一般认为删，作为一种植物 源雌激素，大豆异黄酮类化合物可有效防止因内源性雌激素缺失或紊乱而导致激素依赖性肿瘤的产 生。这是因为大豆异黄酮具有双向调节雌激素活性作用，能选择性地与雌激素受体( e r ) 结合，即 州雌激索水平高者能起到抑制其活性的作用，对于雌激素水平低者又能起到促进其活性的作用，因 此推断大豆异黄酮不完全是通过细胞毒作用直接杀死癌细胞的，而是直接特异性的抑制了参与细 胞增殖的某些酶的活性如酪氨酸蛋白激酶、d n a 拓扑异构酶i i 、蛋白组氨酸激酶、核糖体s 6 激 八 v 。b 弧 酉 等，使细胞的转化、增艚和生长得到抑制；弗使癌细胞中与蛋白质合成相关的d n a 链断裂，癌 爨胞生 芰= 褡潞或使菜些恐瞧缀庭掾彝基髌努饨。 ( b ) 甜骨质疏松症盼作瑁 大豆转黄酮具有抗骨质疏松症作用。骨质疏松是一种与激素缺乏及饮食等相关的随年龄增长而 7 避| j 嚣持续蒜必靛叠然过程。女挂发瘸率较糍，虽篼经矮妇女难激素分泌突然减少更搬遮了蚤矮丢失 2 4 j o 给切除卵巢的大鼠嚷饲染料术素( o 5 r a g d ) 1 4 d 磊，动物般骨密度增加约1 7 ，蒋小粱密度及 数量明显掘高，平均数慰也显著高于空白对照组瞵】。美潮的p o t t e ，划等研究确认，给予绝经后的妇 女富含夫甄巽黄酮麴夫豆分离蛋白癌，其餐椎嚣靛密疫骥最上嚣。最远p o t t e r 对绝经聪姆女进学了 一项黪食干预实验，6 6 名女佳分为3 组，一缀为对照缀组每天攥入5 6 r a g 异黄酮，翳一燕每天 掇入9 0 r a g 群黄酮。持续6 0 天后测定受试者第1 4 腰椎矿物质含量和骨密度。结果发现，每天摄 入9 0 r a g 髯黄酮媲受试蒲詈矿物覆禽辍瓤嚣密度增热了2 ，岛辩熙组掘比鸯照著差异。 k r i t z s i l v e r s t e i n 等 2 7 1 对2 0 8 名绝经后妇女给予霞常摄入弊黄酮，发现麓够逶过减少骨的蒋吸收丽防 l 卜日质的丢失。a n d e r s o n 2 8 直接从大豆中分离的染料水蒜喂饲去卵巢大鼠，i m g d 量迄续2 和5 周， 站聚显示去卵巢大鼠的骨密度明显增加。通常，成骨细溉和破骨细胞中均存在雌激素p 受体，当体 内蜷激素蘩不足醇，礁激豢对女性曹栈谢平锈的璃节携耀也隧之丧失，款焉 l 起髑量茁失。使雷密 度降低导致骨质疏松。大豆异黄酮可阻止破骨细胞酸的分泌，减少骨质消融。 ( c ) 对缓解更年期综合症的作用 大豆器黄酮可缓解燹年期综台症。雯年麓综台症燕螽予妇女篼羟磊露巢分泌静涟激豢减少所致。 进入更年州的妇女，由于雌激素水平降低，会有明显的不适症状，属于蹙感神经系统的变化，出现 瓶都湖红、多汗、心悸、多凝、烦躁等现象，并出现一系列病变，通称为“更年期综合疲”。m u r 虹e f 2 ” 拜j 袋| 芎法缭2 8 翻手术袋鑫然绝经者驻蠲寒含异黄酮豹大踅精1 2 两，麟究缍采表明，灞煞次数减少 4 0 ，绝经指数也明显下降。h a n o o 等对8 0 例绝经后的妇女进行默盲对照研究，一组每天给予l o o m g 异黄酮，另一组给予安慰焖，进行4 个月的治疗，发现治疗组更年期痰状得到很大的敬薄，且有统 计学蠢义。c a s s i d y 3 t 1 对5 8 耄缝经妇女避努过有关研究，遴遘摄a 太嘉i 券黄酮，其灞热减少1 0 。 实骀结朵裁明，大豆异黄酮对绝经女性潮热症状有显著的改善作用。 ( d ) 对心血管疾病的作用 大豆辩黄嚣藿具有茨演心斑营疾痍熬律矮。大豆异黄戮粪健台臻具鸯强羧兹蕊氧纯溪瞧，是有效 的自由基清除剂，它们能消除活性氧，从而减少动脉粥丰筚硬化、癌症和慢性炎症的发痫率。人体中 矧 蛋向分为高密度脂蛋囱( h d l ) 和低密度脂蛋白( l d l ) ，高密度脂蛋白( h d l ) 烧对人体有益 l 鲁，| 嚣 凌密发耱蛋叁( l d l ) 含量过骞楚形成心电譬疾褒豹主要乐园。a n t h o n y 3 2 等壤瘸艺簿洗魏法 使大豆蛋囱中异黄酮含量由9 4 1 降至0 9 7 m g k g ，吐此缀白曜饲青春期罗猴，并与来娥洗脱的大豆 一i 0 一 蛋白组比较，发现未洗脱组的总胆固醇( t c ) 、低密度脂蛋白( l d l ) 、极低密度脂蛋白( v l d l ) 及 载脂蛋白( a p c - b ) 等含量显著低于洗脱组，雌猴高密度脂蛋白( h d l ) 显著高于洗脱组；p o t t e r l 2 6 1 等对6 6 名高胆固血症的绝经妇女进行为期6 个月的干预实验，试验组每天服用4 0 9 富含异黄酮的 j 、豆生| 二_ | ，结果发现血浆总胆固醇下降约0 a m m o l f l ，而高密度脂蛋白( h d l ) 则上升了0 0 6 5 n u n o l l ， 式验结柬时总胆吲醇与h d l 之比下降0 5 ，表明大豆异黄酮具有降低血浆胆固醇的作用。糖尿病患 者存在着不同程度的心血管障碍而血小板凝聚是血栓形成过程中的重要现象，是导致糖尿病血管 痛变的发生和发展的重要因素之一，因此降低血小扳聚集对于预防乖i 控制糖尿病慢性并发症有着重 要n ，j 意义。血小板凝聚是血液凝固的启动因子，大豆异黄酮能够抑制血小板凝聚，表明它能延缓糖 尿病心m 管病变的发生和发展”1 。 l23 大豆异黄酮的适宜人群 目前，大豆异黄酮的适宜人群主要是4 0 岁及4 5 岁以上的绝经妇女，据统计1 4 ”，我国4 5 岁以 上妇女l j _ 全国人口的1 2 7 2 ，约有1 6 亿，其中更年期妇女0 ，器亿人。由于随着年龄的增长她们 体川i f f 激素严重分泌不足，需要适当补充大豆异黄酮，咀满足她们养颜驻容、防治相关疾病的作用。 1 3 大豆异黄酮的研究进展 i 3 1 国外发展状况 国际上最火的生产厂家是美国a d m 公司技术，也是目前世界上最大的合作加工企业。大豆异 曲削是陔公司9 9 年上市的新产品，最新报道其人豆异黄酮的纯度己大于4 0 ，年产量达1 8 0 0 吨， 年产值8 0 0 多万美元m j ：美国近年掀起的大豆异黄酮的浓缩品对热稳定，不仅可以用于饮料中。还 可以作保健食品饮料”1 ；美国加州i m a g i n e 公司开发了禽大豆异黄酮、蛋白质、碳水化合物、2 3 种 维生素和矿物质的能量饮料3 “。 e l 本丰年公司首次开发水溶性高、大豆异黄酮特有苦涩味非常少的制品一富士黄酮。澳大利亚 开发了一种供中年妇女食用的大豆营养补充剂田i 。 国外大量研究表明：大豆异黄酮对雌激素相关的疾病尤其是! l 激素有关的癌症其显示特殊保健 因子的生理功能故而受世人的关注。美国、日本、法国、德国、澳大利亚等纷纷投入的大量资金、 人力、物力进行基础研究利开发利用旧。 l 芦在1 9 3 0 年人们就发现在大豆中存在异黄酮，它是豆制品苦味的主要来源，对动物有雌激素作 刖，k j 啊以米被认为是一种抗营养因子。1 9 8 6 年，美国科学家发现大豆中抑制癌细胞的异黄酮。九 十年代以来，对大豆异黄酮3 ”的生理与营养作h j 的研究和重新评价成为世界性的热点口q ，1 9 9 0 年6 小美国国家癌症研究院组织全美著名学者研讨了大豆的抗癌效粜c 4 0 ，肯定大豆异黄酮是其最佳的 天然物质。此后又证实大豆异黄酮可以防i e 骨质疏松症、减轻妇女更年划不适症及降低冠心病的发 病率。1 9 9 8 年，美国食品及药物管理局正式批准大豆为健康食品。在过去儿年中，约有1 0 0 0 多项 研究结果拨裘，阐述异觜酮对人体的健康益处。 1 3 2 国内发袋数据 大豆辩筵酮在国内的研制开发还处予起步阶段，进入产妲化不多。上海天能公司磷剖的大豆黄 酮复配制晶，天能中年宝片保健食品，由大豆异黄酮、维嫩索d 3 为主要原料制成。经功能实验证明， 具有增如嚣密度趣功能。经簸疼应矧，逛爨寿缓鼹妇女照年期疫状静作塌。中国医学辩学院药物辑 研制的金转停胶囊是啦天然异黄酮提取物为原翱生产鹣，经功能实验证嘴该产晶能够掷僚肿瘤的生 长与转移“1 1 。 我尉大越澡加工鞭技米和设备与发达颡家存在一定藻距，夫妻产品结构单一，如德g | 避离瓤技 术，f 发夫驻新产品，挺赢大豆静辩加壤，已是相关行监所箍临的重要闻题隅。 1 4 大豆界黄酮的生产正艺研究情况 1 ，4 1 大豆茹黄酮类产品舶市场情况“2 1 媛茭餐发达国家逐漆诀谈蓟大豆舅黄酾营养与保健功能，需求耋逐掣增秘。1 9 9 0 笮，美国国家 癌疵研，i 院肯定了人豆异黄酮的抗癌活性。1 9 9 9 年，黄圈食品与医药管理局( f d a ) 正式批准大豆 为健康食，铺。2 0 0 0 年，在德国举办妁第一弱国际健康食黼聪辩展览会上，大豆异黄酮成为最热门的 话题。耀统计，2 0 0 1 年，全球各释大豆彝黄酮保健食晶蕊销售额己达2 3 亿美元。1 9 9 5 年，我 国正式启动了“大豆行动计划”，推进了我国各种大豆制晶的研制与开发。国内一些企般竞相开发添 加人豆异嚣瀚的药、食两用保健品。目前，大豆异黄酮主要在以下三个方面有较广泛的应髑： ) 食赫添翔荆释保健食品中麓应翊 屠前豳际上大豆异黄酮产品最大的生产厂家是美阑的a d ma r c h e r d a n i e l s ( m i d l a n d ) 公司， 其大豆异黄酮的商标为n o v a s o y 。o r g o n 公司开发销傅禽大豆异黄酮的大豆饮料；s c h o u t e n 开发的 禽玄3 2 2 1 n g g 的大豆舅焚酮浓缩鑫，霹热稳定，不莰冒耀子锾筏孛，迩可佟傈毽食赫耪籽。在霞 本，寓其考( f u j i c o ) 公司生产的“大豆芽茶”和“豆芽茶”饮料闪含育犬豆异黄酮而诎日本厚生省 确认为“特定保健用食品”，同时他们还生产含量分别为l o n4 0 的大豆异黄酮粉求产品。目前 我雷市场上出国逡企鼗生产弱大豆异黄醚臻毽食鑫还不多，一些渗足大越异黄酮产品象产静金韭， 他们所提供的大豆异黄酮主要用作医药中间体。 2 ) 功能性药品中的成用 由卡夫矮买羹醒魏粪雅激素俸爱，缓蔟冒日l 终生耪鼷舞中闻蒋。嚣李枣场土已毒不少l 要跨雷囊 疏松的火豆辩黄酮制品，如“丰年大豆异黄酮”，“s o y l i f e ”等。上海无能生物保健谢限公司生产 的一1 一年宝”片荆保健品难将大豆异黄酮、钙元素、维生索d 3 三者联台应用，协同发挥作用。北 客撬愿毙生貔翻晶畜袋公邋正准蚕接壅隆璇g l 爨毽食懿，捧魏瓣瘗绦链食晶及二粪灏懿。大豆募 冀酮往e 物制药领域目前华北制药股份有限公司已成为制药行业大豆弹黄酮最大供应商。石家庄 ” 2 荣立医药科技有限公司以大豆异黄酮提取物为原料开发生产的胶囊类保健食品金转停胶囊，经功能 实验证实，该产品能够辅助抑制肿瘤的生长转移。 3 ) 在功能性化妆品中的应用 旧外研究人员正在研究将大豆异黄酮添加到化妆品中，以期达到改善妇女肌肤、增强美容效果、 阻l r 由脂质过氧化引起的皮肤疾患的目的。 i 42 大豆异黄酮的生产工艺现状 大豆异黄酮是一种很有前途的保健食品和药品，其生产工艺研究令人注目。目前，大豆异黄酮 土婴前如下的两条生产工艺： ( 【) 从原料中提取大豆异黄酮 按提取的原料不同可以分为以下儿类： a ) 大豆乳清( s o y w h e y ) 是制取大豆分离蛋白的副产物。大豆废渣是提取大豆浓缩蛋白的副产 物。近，1 ：来，美国的f i ：多专利都研究了从大豆乳清或大豆废渣中提取大豆异黄酮的工艺。2 0 0 1 年， g u g g e l l 发表了一篇从大豆蛋白萃取物中制备大豆异黄酮浓缩物的专利，该专利主要利用各种大豆异 黄悯的溶解度随温度而变化的特性而提取纯化人豆异黄酮。首先将大豆乳清或大豆废渣调节到合适 的温度范围( 约6 5 9 5 。c ) ，选择大小合适的超滤膜进行超滤，异黄酮可与不溶于水的物质及分子 毓火懈物质分离。所得超滤液经二乙烯基苯共聚物吸附树脂柱吸附，分别用8 0 乙醇、水、氢氧化 钠溶y 使沈脱，收集所需要的流份。洗脱液减压浓缩，离心或过滤分离，得到具有较轻气味、较淡颜 色和较高浓度的异黄酮产品。这种工艺可以广泛的应用于医疗食品、饮料及其它食品中。 b ) 我国徐德平 4 4 1 等进行了从丹贝中提取纯化异黄酮的研究，以脱脂大豆为原料，预处理后接入 少孢根嗍，经短期固态发酵可得丹贝。丹贝中含有高含量大豆异黄酮的苷元。将发酵好的丹贝用8 0 o 旧乙雕溶液在8 0 cr 进行分次提取，合并提取液，减压浓缩至干，再用正己烷脱脂。将正己烷不 溶的部分j q 乙酸乙酯萃取，台并乙酸乙酯液，减压浓缩后上硅胶枉，用氯仿甲醇液进行梯度洗脱， 分步收集，每个组分再反复上硅胶柱，可分别得到较纯的大豆异黄酮苷元。此方法步骤较多，每一 步过稗： 艺复杂，所用试剂有一定毒性在食品加工中一般不推荐使用。 c ) 根据近年来的美国专利，一般选用6 0 8 0 乙醇( 或甲醇) 做提取液，在5 0 8 0 c 下进行 分玖提取，分别过滤，合并滤液，减压浓缩得异黄酮异黄酮粗提物。 根据提取，l 艺的不同可以分为以下几条工艺