张振红,等:大豆皂甙的研究与应用 一l3一 大豆皂甙的研究与应用 张振红黄仁录马可为陈辉 (河北农业大学动物科技学院,河北保定o71001) 摘要:大豆皂甙具有多种生物学和药学性质,如抗脂质氧化、抗自由基、增强免疫调 节、抗肿瘤、抗病毒等多种生理功能,开发大豆皂甙具有广阔的前景。大豆皂甙已经在食品、 药品、化妆品上有了广泛的应用。将其开发为一种新型饲料添加剂将会具有更大的潜力。 关键词:大豆皂甙;生理功能;应用 The Study and Applications of Soybean Saponin Zhang Zhenhong Huang Renlu Ma Kewei Chen Hui Abstract:Soyasapomns show diferent physiological and pharmacological properties,such as anti—lipid—peroxidation,anti—free radical,increasing immunoregulation abiilty,antitumor and antivims function.According to its physiological activities,soyasaponins could be applied in food, medicine and cosmeitc.Here we focus on the extration,hte puriifcaiton,the physi0Ic cal function and the application of soyasaponins. Key Words:soybean saponin;physiological function;application 1大豆皂甙的概况 物种子中含有大豆皂甙,其中以大豆种子含量最 皂甙(Saponins)又名皂苷或者皂素,是固醇 高为0.65%…。中国大豆含大豆皂甙最高,现 或三萜类化合物的低聚配糖体总称,因其水溶液 已明确有5种DDMP皂甙,l8种大豆皂甙。我 . 能形成持久泡沫,象肥皂一样而得名…。大豆 国是加工大豆的大国,但是大豆皂甙一直没有加 皂甙(Soyasaponins)属三萜类齐墩果酸型皂甙, 以合理的利用,合理地研究和开发大豆皂甙及其 是三萜类同系物的羟基和糖分子环状半缩醛上 产品具有很重要的意义。 的羟基失水缩合而成的。它可以水解生成多种 2大豆皂甙的理化性质 糖类和配糖体。大豆皂甙是一种常见的皂甙,存 大豆皂甙具有一般皂甙的性质,分子量较 在于豆科植物中。但对它的认识和研究相对比 大,不易结晶,呈无色或者乳白色粉末,易溶于 较晚,早期人们更多注意的是它的溶血作用,直 水、热甲醇和乙醇,难溶于丙酮、乙醚。大豆皂甙 到20世纪90年代中期Kudou等 在温和条件 具有吸湿性、易潮解,常在熔融前就分解,因此, 下首次从大豆中分离到一类真正的大豆皂甙,命 无明显的熔点。大豆皂甙具有表面活性,能降低 名为DDMP皂甙。DDMP皂甙是以大豆皂甙原 水溶液的表面张力,其水溶液振荡后能产生持久 B作为配基,C一22位上通过酯键结合[2,3一di- 性泡沫。大豆皂甙有使红细胞破裂的作用,皂甙 hydro一2。5dihydrexy一6一methyl一4H—pyran一 在高等动物的消化道中不被吸收,故口服无毒 4一one(DDMP)]的一类皂甙。DDMP大豆皂甙 性。但对低等动物具有溶血性。 的发现使得对大豆皂甙的结构和功能研究有了 3大豆皂甙的生理功能 一个快速的发展。现研究发现在十二种豆类作 3.1大豆皂甙降脂的作用 ・--——14.--—— 中国饲料添加剂 2006年第6期(总第48期) 1983年El本科学家Kitagawa 研究发现: 大豆皂甙可降低血中胆固醇和甘油三酯的含量, 同时抑制血清中脂类的氧化,抑制过氧化脂质的 生成。我国科学家高贵清等 研究发现:将大 3。5大豆皂甙的免疫调节作用 国内孙学斌等 从大豆皂甙对C57和 Swiss两种荷瘤小鼠的肿瘤生长及免疫器官影响 对大豆皂甙的免疫效应进行了探讨,结果发现经 大豆皂甙饲喂的荷瘤鼠的脾脏、胸腺明显增生。 郁利平等人u叫研究试验以不同剂量的大豆皂甙 经口投喂昆明种小白鼠,结果 现大豆皂甙能明 豆皂甙与高脂饲料同时喂饲家兔4周进行实验, 结果表明家兔血中胆固醇及甘油三酯的含量明 显低于单纯喂饲高脂饲料的家兔组。但大豆皂 甙与基础饲料同时喂饲家兔与单纯喂饲基础饲 料的家兔相比,两者血清中胆固醇和甘油三酯的 含量并无明显差别,说明大豆皂甙对高脂膳食所 致的高脂血症具有预防降低作用,而对正常膳食 动物血清中的胆固醇及甘油三酯可使其维持在 正常水平。 3.2大豆皂甙的抗凝血、抗血栓作用 Kubo等 以Wistar大鼠为对象进行研究发 现,大豆皂甙可抑制血小板的凝聚并使血纤维蛋 白减少;还可以抑制体内毒素引起的纤维蛋白的 凝聚作用,并可抑制凝血酶引起的血栓纤维蛋白 的形成,这表明大豆皂甙具有抗血栓形成作用。 3.3大豆皂甙的抗氧化作用 1983年日本科学家Kitagawa研究发现,大 豆皂甙首先可抑制血清中脂质的氧化,进而抑制 过氧化脂质的生成。之后Ohminami等人证实大 豆皂甙具有抗脂质过氧化和降低过氧化脂质的 作用,并进一步证实大豆皂甙可以抑制过氧化脂 质对肝脏细胞的损伤。我国王银萍等 研究发 现,大豆皂甙作用于机体可使机体通过自身调节 增加体内超氧化物歧化酶(SOD)的含量,以清除 体内自由基,使体内过氧化脂质含量下降,从而 起到抗氧化的作用。 3.4大豆皂甙的抗病毒作用 日本的Nakashima等 报道大豆皂甙对人 类艾滋病毒的感染和细胞的生物学活性都具有 一定的抑制作用,大豆皂甙对AIDS的治疗和预 防都是非常有效的。国内李静波等【8 用8种病 毒分别常规感染人羊膜细胞,证明大豆皂甙对某 些病毒感染细胞具有明显的保护作用,能明显抑 制HSV—I,CoxB,病毒的增殖;同时大豆皂甙 不仅对HSV—I,ADV—lI等DNA病毒有作用, 并且对Polio和CoxB 等RNA病毒也有明显的 作用,这一结果表明大豆皂甙呈现出广谱的抗病 毒能力。 显促进小鼠脾细胞的增殖反应,增强脾细胞的分 泌,明显提高细胞的活性,这说明大豆皂甙在体 内对小白鼠的免疫功能有广泛的调节效应。 3.6大豆皂甙药理学作用 3.6.1钙离子通道阻滞作用 国内张文杰等人的研究中向Wistar大鼠乳 鼠心室肌细胞的培养基中加入大豆皂甙,发现大 豆皂甙可使心肌细胞群落的自动性搏动呈现具 有剂量一效应关系的抑制作用,同时伴有心肌细 胞动作电位的各项参数的减少,说明大豆皂甙具 有钙离子通道阻滞作用。 3.6.2扩张心、脑血管,改善心肌缺氧功能 国内朱莉芬等人对大豆提取物(主要成分 为大豆皂甙)的药理研究证实,大豆皂甙可减少 冠状动脉和脑血管的阻力,增加冠状动脉和脑的 血流量,改善心、脑供血不足,并可减慢心率。高 贵清等人的研究还提示,大豆皂甙能延长高压下 缺氧小鼠的生存时间,说明其对改善缺血心肌对 氧的供求失调亦有一定作用。 3.6。3大豆皂甙对中枢心血管系统的药理作用 大豆皂甙可使血压升高,心率加快,通过向 动物侧脑室注射大豆皂甙,研究者发现,大豆皂 甙可加强中枢交感神经活动,通过外周交感节后 纤维释放的甲肾上腺素和肾上腺髓质分泌的肾 上腺素作用于血管平滑肌的受体,使血管收缩; 作用于心脏的受体时,加快心率和增强心肌的收 缩力而引起的血压升高。通过进一步的研究证 明:下丘脑后核是参与大豆皂甙对中枢升压作用 的主要核团之一。如注入阿托品可减弱大豆皂 甙的升压作用,这是通过激活受体引起的。大豆 皂甙的中枢升高血压、加快心率效应的作用途径 是通过下丘脑外侧区、室旁核一垂体一内分泌系 统等三条途径来实现的。 3.7大豆皂甙的抗突变、抗癌作用 由于大豆皂甙的结构具有亲脂亲水的双亲 张振红,等:大豆皂甙的研究与应用 一15一 特性,因而具有很好的表面活性,其抗癌特性已 在国外早有报道,日本已开发出含有大豆皂 甙的化妆品,并申请专利,其实用效果已得到证 实。大豆皂甙能阻止由脂质过氧化引起的皮肤 为许多研究者所证实。国内陈静¨ 的试验以 10mg/kg或20mg/kg剂量的大豆皂甙给予健康 雄性Swiss小鼠,连续投喂7天后,再给小鼠照 射剂量为2.OGy或1.0Gy的x射线,试验组小 鼠的骨髓染色体畸变率和骨髓嗜染多红细胞微 核形成率都明显低于未投喂大豆皂甙的对照组 小鼠,具有显著性差异(P<0.05),表明大豆皂 疾病,减少皮肤病发生。 4.5在饲料中的应用 大豆皂甙是从豆科植物中提取出来的一种 天然活性物质,并具有多种生理功能,这为它成 为一种绿色的饲料添加剂提供了前提。现在国 甙具有保护哺乳类动物细胞免受电离辐射致染 色体损伤的作用,从而表现出抗突变功能。白求 恩医科大学的研究人员在研究中发现,大豆皂甙 可以抑制S180.xYAC一1、K562等肿瘤细胞的生长, 表现出明显的细胞毒作用。大豆皂甙还可抑制 S1舳、P8 以及YAC—l肿瘤细胞DNA的合成, 可直接杀伤肿瘤细胞,抑制其增殖。 4大豆皂甙的应用 4.1在农业上的应用 大豆皂甙可被开发成低毒农药。大豆皂甙 对低等动物具有溶血性,进入虫体内破坏其原生 质,导致死亡;同时它具有很强表面活性和扩散 能力,在害虫体表形成均匀薄膜,触杀害虫。此 外,由于DDMP族皂甙具有很强的氧自由基消 除能力,可作为电子供体清除生物体内氧自由 基,起到保护作用,因此它可作为植物生长促进 剂。 4.2在食品上的应用 由于大豆皂甙具有发泡性和乳化性,它可作 为天然食品添加剂添加到食品中以改善食品的 色、香、味。王章存向啤酒中添加大豆皂甙可增 加泡沫体积,保持泡沫稳定性,同时有利于改善 啤酒风味。日本开发许多大豆皂甙食品,如保健 食品、减肥食品、皂甙汁、皂甙饮料等。 4.3在药品上的应用 大豆皂甙在药品上应用最为广泛。国外已 经有大豆皂甙作为药用报道。大豆皂甙最有 可能开发成治疗心血管疾病药物,通过降低血 中胆固醇含量、抑制血栓形成,从而降低心血 管疾病发生。同时根据它可降低胆固醇和甘 油三酯特性,可开发成减肥药品。此外,根据 大豆皂甙抑瘤和抗病毒作用,还可开发成抗 癌、抗病毒新药。 4.4在化妆品中的应用 内外对大豆皂甙的研究主要集中在它对人类健 康影响的方面,作为饲料添加剂还尚未有报道。 大豆皂甙是一种多功能天然饲料添加剂,在饲料 工业中具有广阔的应用前景。利用大豆加工过 程中的主要加工副产物豆粕为原料,分离提纯大 豆皂甙,充分利用大豆皂甙的生理功能,将大豆 皂甙开发为一种新型饲料添加剂具有重要意义。 参考文献 [1]吴定,路桂红.保健功能因子大豆皂甙及其开发 【J].食品研究与开发,1996,17(3):47—49. 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