大豆异黄酮（Soybean  isoflavone）是一类生物类黄酮，主要是指以3—苯并吡喃酮为母核的化合物。在自然界中分布有限，主要存在于豆科植物中，以大豆中的含量为最高，故称大豆异黄酮。大豆异黄酮是大豆等生长过程中形成的一类次生代谢产物，是在九十年代中后期逐渐受到人们关注的一类生物类黄酮，具有极大的开发潜力。

1、              豆异黄酮的种类与结构

对大豆异黄酮的研究报道最早始于1931年，Walz用90%甲醇从豆奶中提取出5，7，4’—三羟基异黄酮—7—葡萄糖苷（染料木苷，Genistin），并发现它能被盐酸水解为1分子的染料木苷元（Genistein）和1分子葡萄糖。后来Gyogy.、Naim、Eldridge等分离并测定了丹贝、大豆分离蛋白、脱脂大豆、大豆粉和大豆浓缩蛋白中的黄豆苷（Daidzin, D）、黄豆苷元（Daidzein, De）、染料木苷（Genistin ,G）、染料木苷元（Genistein ,Ge）、大豆苷（Glycitin, GL）、大豆苷元（Glycitein, GLe）。迄今已从大豆中分离出9种异黄酮糖苷和3种相应的糖苷配基（即游离异黄酮，也称苷元），在异黄酮糖苷中，有一部分是葡萄糖上的C-6羟基被丙二酰基取代，形成丙二酰基葡萄糖苷，还有一部分是葡萄糖上的C-6羟基被乙酰基取代，形成乙酰基葡萄糖苷。

大豆异黄酮在种子下胚轴（包括胚根和胚芽）中的含量较高，子叶中含量相对较低，在种皮中的含量就更低了，但由于子叶占大豆籽粒重的95%以上，所以大豆子叶中异黄酮的绝对含量大于胚轴中的含量。游离型大豆异黄酮（苷元）主要以De、Ge的形式存在，约占总量的2-3%，GLe含量极少。糖苷型异黄酮主要以D、G、MD、MG的形式存在，约占总量的95%以上，MD、MG经处理可转化为相应的D、G。

   2、大豆品种、栽培环境等因素对异黄酮含量与种类的影响

   2.1  大豆品种因素对异黄酮含量与种类的影响：

美国大豆中总异黄酮含量在1000-5000ug/g，中国大豆中总异黄酮的含量在400-8000 ug/g之间，品种间差异非常大。日本喜多村（Kitamura）等利用高效液相色谱（HPLC）技术分析了200份日本栽培大豆品种，筛选出一批春播大豆异黄酮含量低的品种。巴西的Carro-panizzi也从25份大豆品种筛选出1份异黄酮含量高的IAC-100品种和1份异黄酮含量很低的BR-36品种。中国的孙君明、丁安林等人对50份中国大豆栽培品种进行了研究分析，发现中国大豆品种间存在很大差异，含量低的如楚秀含量为446ug/g，而含量高的如淮豆1号的含量为6678ug/g，据此可以看出中国大豆种质资源的丰富。孙君明等人还证明了大豆种子中异黄酮含量的遗传方式属数量性状基因控制，遗传机制呈累加效应，其遗传受一个主基因和多个微效基因控制。

    2.2  栽培环境对大豆异黄酮含量的影响：

    国外研究的栽培环境主要通过栽培时期和生长地来反映。研究者Wang,H.J.等人分别在1989年、1990年、1991年种植了同一品种（Vinton 81）测得收获大豆中的异黄酮总量分别为3309ug/g、2776 ug/g 、1176 ug/g，换言之，1989年种植的大豆中异黄酮的含量是1991年的近3倍。其它一些品种如Kcburi、Kurodiazu、Raiden等的研究结果也证明了年份不同，其异黄酮的含量差异十分显著。究其原因，可能是由于气候变化所致。Wang,H.J.等人也对Vinton 81品种进行了不同生长地（A、B、C三地）的试验，测得其异黄酮含量的变幅为1176-1749 ug/g。

    国内研究者研究了异黄酮含量与栽培地的经纬度和海拔的关系，发现大豆异黄酮的含量与纬度和海拔高度呈正相关，与经度呈负相关，但不同品种达到的显著程度不同。另外，大豆异黄酮的含量与平均温度和降水量呈负相关，与日照时数呈正相关。从地区分布上看，南方地区的大豆品种异黄酮含量比黄淮夏大豆和东北及北方春大豆低，这可能是中国南方人喜食青毛豆，长期自然选择和人工选择的结果，形成粒大、易煮、风味特殊的菜用大豆类型。

    2.3 贮存对大豆异黄酮含量的影响：

孙君明等的研究发现，大豆随贮存时间的增加其异黄酮含量逐渐降低，贮存2年后平均降低57.1%，但各品种降低幅度不同。贮存温度对大豆异黄酮的含量影响不大。

    3、大豆异黄酮的生理功能的研究进展

    3.1 大豆异黄酮的抗癌功能研究进展：

    与欧美国家相比，东亚国家的乳腺癌与前列腺癌的发病率是很低的。自1980年以来，许多科研人员对此类疾病的发病率进行了流行病学的调查，以期获得大豆异黄酮摄取与癌症发病率的相关性，结果非常令人振奋，乳癌、前列腺癌、结肠癌、直肠癌、胃癌以及肺癌等发病率与大豆异黄酮摄取呈显著的负相关性。英国佩斯伊丽莎白皇后医学中心的Ingram教授选用144名健康妇女和144名乳腺癌患者为对象，追踪其尿中排泄的大豆异黄酮的含量，尿中异黄酮的含量反映了受检者食物摄取异黄酮的量。结果发现，尿中异黄酮量的高低与乳腺癌的发病率呈负相关性。

    恶性肿瘤在孕育时需要生成新的血管来供应氧气和养料，体外试验发现，染料木黄酮（Ge）可有效阻止血管增生，断绝养料来源，从而延缓或阻止肿瘤病变为癌症[另外，还有试验证明，Ge可明显提高某些药物的抗癌效果。1987年，日本研究者发现Ge可特异性的抑制蛋白酪氨酸激酶（TPK）的活性，TPK参与细胞生长的调节与控制，故能抑制TPK活性的物质一直作为有效的抗癌药物，进一步的研究发现，除TPK外，Ge还可抑制其他几种参与调节、控制细胞生长的酶的活性（如DNA拓扑异构酶、核糖体S6激酶等）。

    日本东京大学环境学研究所的研究发现，大豆异黄酮有抑制环境激素与人体结合之作用。环境激素含有扰乱人体内激素易使人致癌或生殖力降低的物质，一般先于人体内激素与受容体结合。当大豆异黄酮与环境激素共存时，大豆异黄酮先与受容体结合，抑制了环境激素，另外研究还发现大豆异黄酮具有消除内分泌扰乱化学物质产生乳癌细胞增殖的作用。

目前已明确大豆异黄酮的抗癌机制主要包括以下几个方面：（1）类似女性雌激素作用以及抗激素作用；（2）抑制与癌相关酶活性的作用；（3）在癌细胞的增殖阶段，具有抑制血管增生的作用；（4）具有消除活性氧，从而具有抗氧化作用；（5）调节细胞周期；（6）具有抑制一些与DNA切断的有关酶活性的作用。大豆异黄酮被认为是目前植物界筛选抗癌成分的首选物质。

尽管流行病学和癌模型的研究均表明大豆异黄酮对癌症具有防治效果，但其作用于真正人体内的癌细胞的生化靶点和作用机理尚不清楚，许多研究者对此还在进行不懈的努力。

3.2大豆异黄酮在防治骨质疏松症方面的研究进展：

1995年，世界卫生组织（WHO）以夏威夷70岁以上的日本女性为对象进行了一次大豆异黄酮摄取量与骨密度相关的病因学调查研究，结果表明，骨密度高的群体，其尿中的异黄酮排泄量也高，而大豆异黄酮的排泄量是与其摄取量呈正相关的。

众多的动物实验也证实了大豆异黄酮具有预防骨质疏松症的效果。Ishida等（1998年）以摘除卵巢的白鼠为研究对象，经口投黄豆苷原（De）和染料木黄酮（Ge），结果发现De、Ge均可抑制骨量的减少。Ishimi等（1998年）也以摘除卵巢的白鼠为研究对象，通过皮下投入染料木黄酮（Ge），发现大腿骨、海绵骨的骨量减少得到明显抑制。中山医科大学的史琳娜等利用去卵巢大鼠研究了大豆异黄酮对骨丢失的影响，发现含有大豆异黄酮的大豆分离蛋白具有预防骨丢失的作用，而去除了异黄酮的大豆分离蛋白却没有预防骨丢失的作用，大豆异黄酮预防骨丢失的作用类似于雌激素的作用。

骨质疏松症是世界走向老龄化社会所遇到的一大疾病，所谓的骨质疏松症就是骨骼丧失致密性，出现“窝样”结构的粗糙状态，容易发生骨折。骨质疏松症发生在女性身上的机会较多，经研究发现引起骨量减少的原因主要是由于女性闭经后雌激素分泌的急剧减少，从而抑制了骨吸收的缘故。另有研究发现，几乎所有的女性均会在闭经后的10年间平均损失15-50%的骨量。

动物实验、免疫学研究以及流行病学的统计研究均证明大豆异黄酮具有明显的抑制骨质疏松症的效果。但是大豆异黄酮影响骨代谢调节作用的机制还有许多不明之处，不同种类的大豆异黄酮作用机制的不同点等问题尚是许多研究者未来的努力方向。

3.3大豆异黄酮在防治妇女更年期综合症方面的研究进展：

    妇女更年期综合症是由于绝经后卵巢分泌的雌激素减少所引起的。大豆异黄酮在防治妇女更年期综合症方面的理论依据当前比较流行的说法是：在人体细胞上有一个特定的结构，称之为性激素接受点(sexhormone raceptor)，一般情况下在更年期前后，性激素就会被接受点(raceptor)接纳，从而产生一系列的反应，包括各种更年期不适症，接受性激素后还可促进乳腺癌的发生。然而大豆异黄酮其分子结构与性激素相似，而容易被接受点接纳，因而阻断了真正的性激素与接受点的结合，从而使妇女更年期综合症得以抑制发生。大豆异黄酮的雌激素活性十分微弱，仅为内源性雌激素活性的1/1000——1/100000，但血液中大豆异黄酮的浓度可以比内源性雌激素高1000倍。

    1997年，芬兰图尔库大学中心医院的医生在图尔库举行的医学研讨会上介绍说，更年期妇女服用雌激素或其代用品如大豆异黄酮，不但可有效防止情绪低落、精神沮丧，而且还可延缓老年痴呆症的发生，并能明显增强老年痴呆症患者的行动功能等。

在缓解妇女更年期综合症和骨质疏松症方面，传统的方法是服用合成雌激素，但这样会增加使用者患子宫癌和乳腺癌的机会，大豆异黄酮植物纯天然药物的出现，解决了这一矛盾。

    3.4 大豆异黄酮在预防心血管疾病方面的研究进展：

    Anthony等（1996年）动物实验的研究结果表明，经过异黄酮强化的大豆蛋白能明显降低血中胆固醇的含量。Kirk（1998年）等采用动物实验确认大豆异黄酮由于具有较高的LDL受体活性，从而显出较强的促进LDL-胆固醇的代谢作用。同年Potter等人报道了大豆异黄酮的人体服用实验，他们以高胆固醇血症的闭经后女性为研究对象，每日让其服用56-90mg当量的大豆异黄酮，连续服用6个月，结果发现其血中的非HDL胆固醇含量明显下降，而HDL-胆固醇含量相对明显上升。中国的闫祥华等人利用大鼠进行的试验表明，通过向高脂饲料中添加大豆异黄酮，可显著拮抗高脂处理所致大鼠血中甘油三酯和体内过氧化水平的升高，提高机体的抗氧化应激能力。

有研究者还发现黄豆苷元(De)在体外对HMG-COA还原酶有抑制作用，据此推测De在体内存在相似作用，可减少体内胆固醇的合成，降低胆固醇的浓度。在体外，染料木黄酮(Ge)是酪激酶活性抑制剂，能阻断增长因子如血小板源性增长因子(PDGF)、基础纤维斑块增长因子和其它增长因子的作用，这些因子通过酪激酶参与粥样斑块增长，PDGF在血栓形成过程中由激活的血小板释放出来，而Ge抑制凝血酶诱导的血小板激活和凝聚，通过干预血小板和凝血酶的作用，Ge可以减少动脉血栓的形成。Ge还可抑制平滑肌细胞增生，而平滑肌细胞增生是动脉粥样硬化灶扩展的重要步骤。

    3.5 大豆异黄酮在体内的吸收与代谢：

    许多文献报道，大豆异黄酮的配基形式（游离型）的活性要比配糖体形式（糖苷型）的活性高，包括抗真菌活性、抗氧化活性、抗溶血活性、雌激素活性、抗血管收缩活性以及抗癌作用等。而3种配基形式（De，Ge，Gle）的活性就不好比较了，不同体系可能得出不同的结果，然而染料木黄酮(Ge)活性强的场合最多。人体试验证明，大豆异黄酮一般不以配糖体的形式吸收，必须在肠道细菌产生的消化酶的作用下分解为配基形式才能被吸收。有研究表明，人体对于大豆异黄酮的生物利用率取决于肠道细菌对配糖体异黄酮的降解能力。渡边等在1998年研究了大豆异黄酮的人体吸收实验，结果显示血中的异黄酮浓度在摄取6小时左右出现一个高峰，染料木黄酮(Ge)比黄豆苷元(De)要高2倍左右，另外还发现，Ge的半衰期为8.4h，而De的半衰期为5.8h，可见Ge在血中持留时间比De要长，推测这与它们的抗癌活性强弱有一定的关系，半衰期越长其活性越高。有文献报道，人体对大豆异黄酮的吸收率约为10-40%，膳食因素对其吸收有一定的影响，小麦纤维能显著减少血、尿中Ge浓度，而对De的影响不显著，其原因可能是Ge的多羟基易与小麦纤维结合而阻碍吸收。

    动物实验表明，异黄酮化合物在肝脏参与Ⅱ类反应，-OH基因与葡萄糖醛酸、硫酸等结合，其结合产物随胆汁分泌到肠腔中，在结肠微生物产生的酶作用下，水解产生苷元，再重新吸收入血，与此同时，大部分异黄酮化合物被肠腔中的微生物通过杂环裂解方式降解和代谢，产物可吸收入血后由尿液排出。

人体对大豆异黄酮的吸收和代谢的详细途径以及代谢产物的结构和功能还不十分清楚，尚待进一步研究。

   4、 大豆制品的加工工艺对异黄酮的含量与种类的影响

   4.1 水处理：大豆制品加工中，基本都要经过水浸泡这一工序，有研究分析，浸泡处理使10%左右的大豆异黄酮流失于浸泡水中。同时由于大豆自身存在的β-葡萄糖苷酶的水解作用，也使部分糖苷型的异黄酮转化为游离型的异黄酮。加热水煮增加了大豆异黄酮向外的渗透速率，使异黄酮因渗入水中而流失，如在丹贝的生产中，水煮与浸泡使异黄酮流失大约49%。

    4.2加热：热处理可显著改变大豆制品中异黄酮的成分，如经过热处理的大豆分离蛋白、组织蛋白等制品中乙酰基葡萄糖苷型异黄酮含量较高，约占总异黄酮含量的30-50%，这是因为丙二酰基葡萄糖苷型异黄酮对热不稳定，加热处理可使其转化为乙酰基型，同时热处理也使β-葡萄糖苷酶的活性增强，使糖苷型异黄酮水解为游离型异黄酮，所以制品中游离型异黄酮的含量比原料大豆有所增加。

   4.3 发酵：发酵过程中，微生物产生大量的β-葡萄糖苷酶，从而使糖苷型异黄酮大量水解为游离型异黄酮。发酵后的产品以游离型异黄酮为主要存在形式，我们曾对豆豉、发酵凝豆乳分别与其对照品中的大豆异黄酮的种类与含量进行过研究，结果发现，发酵使产品中糖苷型异黄酮大量水解为游离型异黄酮。由于游离型异黄酮在许多生理活性方面比糖苷型的活性要高，这在大豆制品的保健功能方面很有意义。

4.4大豆蛋白的提取方法：用碱溶酸沉法提取大豆分离蛋白，异黄酮的丢失率可达53-80%，这是由于碱性环境改变了异黄酮和蛋白质的电荷状态，扰乱了其结合，造成异黄酮丢失了碱不溶部分。利用含水乙醇洗涤浓缩法提取大豆浓缩蛋白，其异黄酮的丢失率更高，可达80-95%，这是由于异黄酮易溶于含水乙醇所致。