在天然存在的异黄酮中，大豆异黄酮是一类重要的具有多种生物活性的化合物。由于它们的类植物雌激素结构，它们对大脑的影响是深远的，从而使这些化合物的神经生物学效应成为一个活跃的研究领域。其中一种化合物是大豆苷元，据报道，它可以影响行为、认知、生长、发育和生殖等多种神经生物学调节机制，具有免疫调节和抗氧化的作用。
图1 大豆苷元各种生物学活性（Alshehri et al., 2021）。
然而，关于长期在玉米豆粕日粮中添加大豆苷元是否会影响断奶和生长猪的生长性能，以及大豆苷元在猪肠道中是否具有抗氧化能力或抗氧化应激的保护作用的研究有限。
2022年7月14日，中国农业科学院饲料研究所李习龙团队在Animal Nutrition杂志上发表了题为“Effects of daidzein on antioxidant capacity in weaned pigs and IPEC-J2 cells”的研究性文章，该文章通过动物实验表明长期补充大豆苷元可提高猪生长性能和抗氧化能力；该研究以IPEC-J2细胞系（一种未转化的猪肠上皮细胞系）为体外模型，H2O2刺激模拟氧化应激，证明了大豆苷元对H2O2诱导的IPEC-J2细胞氧化应激具有保护作用，而其潜在机制可能与Nrf2信号通路的激活有关。
肠道是食物消化、吸收和代谢的主要器官，也是必不可少的生理和免疫屏障。其生理功能包括营养吸收、病原体感知和肠道内稳态。肠道作为不可避免的外来物质和微生物病原体的暴露，也被认为是活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）的关键来源。肠道氧化应激在肠道损伤早期具有重要作用，它会损伤肠道结构，增加上皮细胞的通透性，影响吸收能力，最终导致各种胃肠道疾病。保护肠道细胞免受氧化应激造成的损害将保护肠道功能，从而提高猪的生长性能。
图2 黄芩苷通过抑制NF-κB和增加mTOR信号通路来缓解脱氧黄芩醇诱导的仔猪肠道炎症和氧化应激损伤（Peng et al., 2020）。
机体的抗氧化系统在ROS的产生和消除之间保持平衡，而当ROS的产生超过机体的抗氧化能力时，就会产生氧化应激（Oxidative Stress，OS）。ROS包括超氧阴离子（O2–）、羟自由基（OH–）和过氧化氢（H2O2）等，由于它们可以直接或间接氧化或损伤DNA、蛋白质和脂质，可诱发基因的突变、蛋白质变性和脂质过氧化，被认为是人和动物各种重要疾病重要因素。
Nrf2信号通路在防止细胞氧化应激中发挥重要作用（Kubben et al., 2016）。研究显示，在正常生理条件下，Nrf2主要位于细胞质中，并与Keap1结合，且由于Keap1介导的蛋白酶体降解，Nrf2是非活性的；在氧化应激条件下，Keap1的半胱氨酸残基可以被修饰，构象变化导致其与Nrf2的结合亲和力降低，随后，活化的Nrf2从细胞质翻译到细胞核，特异性结合抗氧化反应元件，促进下游抗氧化酶（SOD、CAT和GPX1）和解毒酶（HO-1和NQO1）基因的表达，并增强机体的抗氧化能力，以抵抗氧化应激造成的损伤。
图3 Nrf2作用机制示意图（Bataille A M,Manautou J E., 2012）。
大豆苷元是一种植物雌激素异黄酮，存在于大豆和其他豆类中。大豆苷元的化学成分类似于哺乳动物的雌激素，可以被雌激素和雌激素受体（ER）复合物取代或阻碍，具有双向用途。因此，大豆苷元对许多疾病都有屏蔽作用，特别是与雌激素控制有关的疾病，如乳腺癌、糖尿病、骨质疏松症、心血管疾病等。然而，大豆苷元还具有其他与ER无关的生物活性，如作为抗氧化剂减少氧化损伤，作为抗炎剂的免疫调节剂，以及调节凋亡，这些都与其潜在的抗癌作用直接相关。
图4 大豆苷元通过GSK3β/Nrf2通路减轻小鼠神经元损伤和氧化应激（Wang et al., 2022）。
1.体内模型：80只23日龄断奶仔猪（7.35±0.14kg，大白和长白F1代杂交，雌雄各半），根据体重和性别（雌雄各半）将其随机分配到4个处理组，每个处理组5圈，每圈4只小猪，分别饲喂添加0、25、50和100mg/kg大豆苷元的玉米豆粕基础日粮，试验日期72天。
2.体外模型：以猪小肠上皮细胞IPEC-J2细胞为模型，在添加或不添加40μM大豆苷元的情况下，用0.6mM过氧化氢（H2O2）处理IPEC-J2细胞。
3.生长性能测定：平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料转化率（FCR）。
4.抗氧化能力测定：采集血液样本进行血浆内过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性以及丙二醛（MDA）含量的测定；DCFH-DA探针检测IPEC-J2细胞内ROS的含量；生化试剂盒测定IPEC-J2细胞内SOD、CAT、GSH-Px活性及MDA含量。
5.Nrf2信号通路研究：采用qRT-PCR检测Nrf2、SOD1、CAT、GPX1、HO-1、NAD（P）H：NQO1、ZO-1、occludin和claudin 1的基因表达；免疫荧光检测细胞核中Nrf2相对蛋白丰度；Western Blot检测细胞紧密连接蛋白ZO-1和occludin的相对蛋白丰度。
Alshehri MM, Sharifi RJ, Herrera BJ, et al. Therapeutic Potential of Isoflavones with an Emphasis on Daidzein. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2021.
Bataille AM, Manautou JE. Nrf2: a potential target for new therapeutics in liver disease. Clinical pharmacology and therapeutics, 2012,92(3).
Kubben N, Zhang W, Wang L, et al. Repression of the antioxidant NRF2 pathway in premature aging. Cell, 2016,165(6):1361-1374.
Peng L, Li Y, Li M, et al. Baicalin alleviates deoxynivalenol-induced intestinal inflammation and oxidative stress damage by inhibiting NF-κB and increasing mTOR signaling pathways in piglets. Food and Chemical Toxicology, 2020,140.
Wang XR, Yin ZQ, Meng XS, et al. Daidzein alleviates neuronal damage and oxidative stress via GSK3β/Nrf2 pathway in mice. Journal of Functional Foods, 2022,92.
