大豆异黄酮

一、化学结构与理化性质

大豆异黄酮（soybean isoflavone）是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物，属天然黄酮类物质，具有异黄酮类化合物的典型结构，其基本骨架是3-苯基苯并二氢吡喃。大豆异黄酮是大豆中主要的生理活性物质，具有弱雌激素活性，是最重要的植物雌激素（photoestrogen）之一[1]。目前已经发现的大豆异黄酮共12种，分为3种游离型的苷元（aglycon）和9种结合型的糖苷（glucoside）。三种苷元即三羟异黄酮（genistein，CAS号为446-72-0，亦称染料木素或金雀异黄素）、二羟异黄酮（daidzein，CAS号为486-66-8，亦称黄豆苷元）和二羟甲氧基异黄酮（glycitein, CAS号为40957-83-3, 亦称大豆黄素）。这三种苷元分别与葡萄糖、乙酰基葡萄糖、丙二酰基葡萄糖结合形成9种异黄酮糖苷。一般而言，大豆异黄酮的苷元形式比糖苷形式的活性要高，尤其是染料木素的活性更高。通常大豆中的苷元占总量的2%～3%，糖苷占总量的97%～98%[1]。

R1           R2

黄豆苷元     H           H

大豆黄素     OCH3           H

染料木素     H           OH

大豆异黄酮苷元的化学结构

R3

葡萄糖                  H

乙酰基葡萄糖          COCH3

丙二酰基葡萄糖      COCH2COOH

大豆异黄酮葡萄糖苷的化学结构

大豆异黄酮通常为淡黄色粉末，具有苦涩味和收敛性，大豆异黄酮苷元比糖苷具有更强的不愉快风味。大豆异黄酮在常温下性质稳定，耐热（120℃加热30min不变，180℃加热30min残留80%），耐酸（pH 2.0情况下仍稳定）。可溶于醇类、酯类和酮类，不溶于水，难溶于石油醚、正己烷等。异黄酮分子中有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液及吡啶中。大豆异黄酮与钠汞齐在酸性条件下反应生成红色化合物，与醋酸镁甲醇溶液反应显褐色。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  自然界中异黄酮资源十分有限，大豆是唯一含较多异黄酮且其含量有营养学意义的食物资源，干大豆中含量为0.5～7.0mg/g，主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中。不同品种大豆中的异黄酮含量及存在形式有所差异。

生产制备方法  大豆异黄酮的制备方法包括天然提取法（溶剂萃取法、碱提取酸沉淀法、活性炭吸附法、离子交换树脂法和柱层析法）、化学合成法和微生物发酵法等。

三、生理功能及作用

（抗）雌激素样活性  大豆异黄酮的双羟基酚结构与动物和人体内雌激素的结构类似，故具有弱雌性激素 活性（约为内源性雌二醇活性的1/100 000～1/1 000）, 可竞争性地与雌激素受体结合。大豆异黄酮还可表现出2种相反的生物学活性，即雌激素活性和抗雌激素活性的双相作用。当体内或细胞内雌激素活性较强时，它主要显示拮抗作用；而当体内或细胞内雌激素水平低下时，它则可显示类雌激素活性。故大豆异黄酮能缓解妇女更年期因雌激素分泌量的急剧下降而引起的更年期综合征症状。有报告表明，绝经后妇女每天摄入大豆类食品（异黄酮总量>260mg/d）,连续12周，其血中三羟异黄酮浓度增加22倍，绝经症状积分降低50%，“潮热”症状积分降低54%，阴道干燥症状积分降低60%[5,6]。

维持骨代谢平衡  大豆异黄酮可改善老年人的骨质疏松（尤其是老年妇女由于更年期综合征所导致的骨质疏松症），提高骨中的矿物质含量和骨密度，促进骨代谢。动物试验表明，大豆异黄酮可直接抑制骨骼的再吸收，促进骨骼健康。其中染料木黄酮可刺激破骨细胞生成转化生长因子β，而黄豆苷元则可通过抑制骨质的转移而减少骨质流失。

抗突变作用  大豆异黄酮可预防激素依赖型肿瘤和其他一些相关疾病。大豆异黄酮中的染料木黄酮为其发挥抗癌作用的主要成分，有抑制抗癌促进酶和人体激素活性、阻碍肿瘤获得养分等作用。此外，染料木黄酮还能抑制酪氨酸蛋白激酶（TPK）的活性，从而抑制乳腺癌、前列腺癌和大肠癌的发生，对肝癌、肺癌、胃癌、皮肤癌、子宫内膜癌等亦有一定的预防作用。流行病学研究表明，由于亚洲人膳食中含有更多的大豆及其制品，其血管疾病、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌的发病率低于美国人和西欧人。有报告表明，成人每日摄入40～50mg大豆异黄酮便可有效预防前列腺癌的发生，但也有研究表明异黄酮的摄入量每天要达到1.5～2.0mg/kg才能有明显的抗癌效果。研究还揭示，大豆异黄酮中仅有苷元形式的异黄酮对肿瘤细胞的增殖有特异性抑制作用[11]。

其他  大豆异黄酮还具有抗氧化、抗血栓形成、降血脂、预防动脉粥样硬化、免疫调节等作用。对38项受控临床试验的分析结果表明，平均每天食用47g大豆蛋白，血清总胆固醇平均可降低23mg/dl。

四、安全性研究

人群资料  现有人体资料较少。有人体干预试验表明，大豆异黄酮可刺激绝经前妇女乳腺增生和子宫内膜增生[10]。

代谢情况  人体每天摄入45g大豆食品，血中染料木黄酮的浓度可达120～148mg/ml,黄豆苷元的浓度可达64～75ng/ml，比正常女性的血清雌二醇浓度（0.0024～0.534 ng/ml）高出数百倍。其他许多研究也证实常食用大豆人群血中的染料木黄酮的浓度是雌二醇的100～1 000 倍[4,7]。

急性毒性  大鼠经口 LD50>5g/kg。

遗传毒性  Ames试验为阴性。小鼠淋巴细胞体外微核试验表明，30μmol/L的染料木素可诱导微核发生率增加，提示染料木素在体外具有遗传毒性。大豆苷元的4种代谢产物（雌马酚、邻去甲基安哥拉紫檀素、4，6，7-三羟基异黄酮、3, 4，7-三羟基异黄酮）均能诱导微核发生，且呈浓度依赖性，提示大豆苷元的氧化和还原产物均可在体外表现出遗传毒性。但尚未查见大豆异黄酮在体内试验中有遗传毒性的报告[9]。

亚慢性毒性  采用Beagle犬进行90天喂养试验，每天给予0.02～0.3mmol/kg的染料木黄酮，结果未见不良反应。

慢性毒性与致癌性  大鼠和犬长期毒性试验未见明显毒性。但用刚出生小鼠进行染料木素长期致癌作用的研究，结果显示在发育的关键时期长期摄入染料木素有可能使腺癌发生率升高。

生殖与发育毒性  动物试验表明，生命早期接触大豆异黄酮类物质可影响动物生殖系统的结构、功能及其基因表达，对子代也有一定影响。但尚无人体试验证据表明大豆异黄酮类物质能否对人体的生殖发育产生影响[8]。

其他  未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  异黄酮类化合物广泛存在于自然界，目前已发现300多种植物中含有，大豆异黄酮的主要膳食来源仍是大豆及其制品。大豆异黄酮广泛应用于饮料、甜点、烘焙食品、谷物食品和健康食品中。

保健食品  大豆异黄酮和大豆提取物作为膳食补充剂和保健食品功能成分，已被国内外广泛应用于延缓衰老、增加骨密度、提高免疫力、抗氧化、降血脂等多种类型的保健（功能）食品。可制成片剂、胶囊、口服液等剂型。1995年第1个以大豆异黄酮为主要原料的功能性食品在芬兰上市。

其他  药品：常见的有片剂、口服液、粉剂和胶囊等剂型。高纯度的大豆异黄酮也已应用于相关医药产品的开发，尤其是用于预防绝经后妇女由于内源性雌激素减少而引起的一系列疾病，如骨质疏松和老年痴呆症等。

护肤品：大豆异黄酮类化合物还可添加于化妆品中以防止皮肤老化。

调查/推荐摄入量

调查摄入量  1989年，美国人每天平均约摄入2mg的大豆异黄酮。

推荐摄入量  日本厚生省2006年提出，膳食中豆异黄酮的摄取上限为70～75mg/d;饮食外追加的摄取量上限为30mg/d。日本科学家还认为，每天食用20～30g大豆，就可获得充足的大豆异黄酮预防乳腺癌和前列腺癌，有助于保持健康。EC就大豆异黄酮对骨健康的关系进行了评价，其推荐摄入量40～100mg，最少 摄入量35mg。大豆异黄酮可以声维持骨健康和骨密度以及改善更年期综合征等。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国近年也已批准了多种含大豆异黄酮的保健食品。GB/T23788-2009规定了保健食品中大豆异黄酮含量的测定方法。

美国  FDA于1998年批准为GRAS物质（GRN: 000001）。1986年，美国科学家发现大豆异黄酮具有抗癌作用。1990年，美国国家癌症研究中心肯定了大豆异黄酮为有效的天然抗癌物质。1996年，美国国家肿瘤研究中心将大豆异黄酮中的染料木素列入肿瘤化学预防药物临床发展计划，主要目标是乳腺癌和前列腺癌。1999年美国FDA宣布允许对大豆异黄酮进行如下的健康声称：“大豆异黄酮是从大豆中提取的最具生物活性的物质，是一种植物雌激素，与女性雌激素结构相似，有助于维持女性雌激素水平的平衡”，并批准其作为膳食补充剂。

欧盟  阐述了植物雌激素在乳腺和前列腺癌中的预防作用，并对其进行了风险评估。根据EC 1924/2006 对大豆异黄酮对骨密度的健康声称进行了科学评价，其推荐摄入量40～100mg/d。

澳/新  对大豆及其制品进行综合评价。

其他  食品法典委员会（CAC）: JECFA已将其列为GRAS （—般认为安全）物质。日本厚生省已将含大豆异黄酮的食品可列入“特定保健用食品”名单。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  日本厚生省提出，过量摄入大豆异黄酮等植物雌激素可能有损体内的激素平衡，故对孕妇及未满15周岁的儿童不推荐在饮食外追加摄取大豆异黄酮。

禁忌  染料木黄酮和甲氧氯联合暴露时存在协同效应。染料木素可加重甲氧氯对21日龄雄性大鼠生长的抑制作用，同时具有增加甲氧氯延迟雄性大鼠青春期发育的能力，还可加剧甲氧氯引起的雌性大鼠动情后期和动情间期的缩短。

与药物相互作用  未査见相关文献资料。

其他  研究表明，母亲摄入大豆较多时其婴儿体内大豆异黄酮的水平也较高，婴儿还可通过以大豆为主要原料的配方食品大量摄入植物雌激素，但其生物学效应尚待阐明。