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大豆异黄酮是一类植物雌激素,其化学结构特点及与雌激素受体结合的选择性决定了其对人类健康潜在的双重作用。在实验动物中的研究表明,大量摄入大豆异黄酮严重影响雌性的繁殖内分泌功能,但对人类及畜禽雄性生殖机能是否有相似的影响迄今鲜见报道。大豆蛋白是畜禽饲料蛋白的主要来源之一,随之而摄入的大量异黄酮对人类及动物的健康尤其是对雄性生殖系统发育,生殖生理机能的影响缺乏研究和了解。
该研究以雄性香猪为对象,测定不同剂量的大豆异黄酮对其雄性生殖性能的影响。50头雄性仔香猪,随机分为空白对照组(饲喂试验日粮),低、中、高剂量大豆异黄酮组和阳性对照组。大豆异黄酮(纯度为80%)125mg/kg,250mg/kg,500mg/kg和0.5mg/kg己烯雌酚均匀混于饲料中给予,试验期60d。运用生化技术、放免技术、免疫组化技术、RT-PCR技术、Westernblotting技术、流式细胞检测技术等多种实验手段,研究大豆异黄酮对雄性生殖器官生长发育、雄性生殖激素分泌、睾酮合成相关酶StAR的活性以及生殖激素基因P450scc和3β-HSD表达的影响、睾丸内精子发生的影响以及对睾丸内生殖细胞凋亡的影响。
实验结果显示:
1、各处理组的平均日增重和料重比均无显著差异(P>0.05),说明大豆异黄酮对雄性香猪的生产性能无显著影响。
2、高剂量处理组的睾丸指数显著降低(P<0.05),说明其能显著抑制睾丸和附睾的生长发育。而中剂量组日粮能明显促进睾丸的生长发育(P<0.05)。
3、睾丸与附睾组织生化指标显示:中剂量处理组均显著增加睾丸和附睾组织中的果糖含量(P<0.05)和α-葡萄糖苷酶含量(P<0.05),表明250mg/kg添加水平的大豆异黄酮可提高α-葡萄糖苷酶的活性,为精子代谢和运动提供能量,提高精子质量。高剂量处理组显著降低睾丸组织中的LDH含量(P<0.05),而显著增加其MDA的含量(P<0.05)。表明500mg/kg的大豆异黄酮添加量可提高公猪睾丸内脂质过氧化的程度,从而间接提高精子细胞受氧自由基攻击放入严重程度。添加不同剂量大豆异黄酮对公猪睾丸组织中肉毒碱的含量无显著差异(P>0.05),而在附睾组织中随着大豆异黄酮剂量的增加,其肉毒碱含量增高,且高剂量处理组极显著增加了肉毒碱的含量(P<0.01)。表明大豆异黄酮主要作用于附睾组织中的肉毒碱含量,以发挥其提高射精量和精子浓度的作用。
4、血液生殖激素水平结果显示:中剂量组血清中睾酮的含量显著增加(P<0.05),且睾酮含量和E2水平变化趋势与高剂量处理组成负相关,且与空白对照组存在显著差异(P<0.05)。表明大豆黄酮可能影响下丘脑—垂体轴的雌二醇反馈调节过程,使内源性睾酮水平发生变化,出现动物血清的睾酮浓度改变。
5、本实验中,中剂量处理组的StAR蛋白的mRNA表达量显著高于空白组(P<0.05),且睾酮水平也显著增高(P<0.05),这表明大豆异黄酮可以通过促进类固醇合成酶的活性来实现睾酮合成的提高。而大豆异黄酮对睾酮合成酶P450scc和3β-HSD的表达没有显著的影响(P>0.05)。
6、500mg/kg高剂量日粮组显著增加了睾丸组织中细胞的早起凋亡和晚期凋亡(P<0.05),且在高剂量组中Bcl-2的表达量显著降低(P<0.05),而Bax的表达量显著增高(P<0.05)。表明Bcl-2与Bax二者表达比例的改变可能是高剂量大豆异黄酮诱导香猪生殖细胞凋亡的机制之一。
以上结果表明,在香猪日粮中大豆异黄酮的含量低于250mg/kg时,对其雄性生殖性能没有副作用。但是较高剂量会对其雄性生殖生育能力产生不良影响。