大豆异黄酮作用于母猪繁殖生理的分子机制

In China, soybean is one of the main sources for people to obtain food protein and feed protein. The soy isoflavones (SIF) contained in soybean can integrate into the animal estrogen receptor, and help producing different kinds of estrogens. .Studies on Lab. animals have proven that a high-intake SIF can interference the reproductive endocrine function on female mice seriously, but rare report proves that there is a similar interference on livestock reproduction so far.Therefore, research on the effects of SIF on livestock reproduction has a great academic significance and it will turn out a extensive applied foreground..This plan is using sow as the experimental subject. By using biochemical technology, RT-PCR, Nothern Blot, flow cytometry technology and electron microscope term methods, we can find out how the SIF affects reproductive hormone secretion, development of ovary, eggs generation, ovarian tissue biochemical functions, apoptpsis of reproductive cells in the ovary, in order to reveal the regulatory function of SIF on sow ovarian, the related enzymes in brain, and the gene expression. Further more, it will explore the effects of SIF on sow's gonadal axis, and illustrate the SIF role in the molecular mechanism of reproductive physiology of sow.We will provide scientific basis to promote the study of the theory of the SIF, evaluate the safety of soybean to be used in food and forage, improve breeding efficiency of livestock and poultry, and ensure human to use soy beam products reasonably and safely.

大豆是我国食物蛋白和饲料蛋白的主要来源之一。大豆中所含大豆异黄酮（SIF）能与动物体内雌激素受体结合并产生多种类雌激素的作用。实验动物的研究表明，大量摄入SIF严重干扰雌性鼠的繁殖内分泌功能，但其对家畜繁殖生理是否有相似的影响迄今鲜见报道。因此，研究SIF对家畜繁殖生理的影响具有重大的学术意义和广阔的应用前景。本项目拟以母猪为研究对象，运用生化技术、放免技术、RT-PCR技术、Nothern blot技术、流式细胞技术和电镜技术等手段，研究SIF对母猪生殖激素分泌、卵巢发育、卵子生成和卵巢组织生化功能和卵巢内生殖细胞凋亡的影响，揭示SIF对母猪卵巢和大脑相关酶活性及基因表达的调控作用，探索SIF对母猪下丘脑-垂体-性腺轴的影响，进而阐明SIF作用于母猪生殖生理的分子机制。为推进SIF的理论研究,评价大豆食用和饲用的安全性,提高畜禽的繁殖效能，确保人类合理、安全利用大豆产品提供科学依据。

本研究通过在无豆粕的日粮中添加不同浓度的大豆异黄酮，探讨大豆异黄酮对雌性巴马香猪繁殖生理的影响。试验采用单因子试验设计，从11窝胎龄相同、胎次相近的仔猪中，每窝选择5头35日龄的雌性巴马香猪，随机分配到5个处理组，分别给予0、250、500、1250 mg/kg的大豆异黄酮和0.66 mg/kg的戊酸雌二醇（相当于0.5 mg/kg的雌二醇），每个处理组11个重复，每个重复1头猪，进行动物饲养试验。在猪达90日龄起，每天两次以公猪试情，准确记录各组猪的初情日龄；在4月龄、发情第2天和第4天分别空腹采血，用于血清激素水平测定；在猪启动初情后的第4天，每组选择6头猪屠宰，采集下丘脑、垂体、卵巢等组织样品，用于荧光定量PCR、western blot、组织切片的检测；将剩下的猪于第二次发情时配种，饲喂至分娩，考察大豆异黄酮对雌性巴马香猪繁殖性能的影响。此外，从附近屠宰场收集卵巢组织，分离原代颗粒细胞，探讨大豆苷元和染料木黄酮对原代颗粒细胞激素合成、凋亡的影响。试验结果表明，大豆异黄酮作用于雌性巴马香猪，导致香猪初情期延迟，卵泡发育发生障碍，其机理主要为：1）大豆异黄酮能改变下丘脑、垂体、卵巢组织雌激素受体的表达水平，影响GnRH、LH、FSH及类固醇激素合成中关键因子的表达，从而影响激素的合成和分泌，引起香猪激素调节改变；2）大豆异黄酮能下调GDF-9/BMP-15信号通路中关键因子的表达，减少卵巢中各期卵泡的数量，从而影响卵泡的正常发育和香猪的繁殖性能。由此可知，大豆异黄酮作为饲料添加剂，或者母猪日粮配方中使用高水平的豆粕需要慎重考虑。大豆异黄酮对巴马香猪生殖系统产生作用的阈剂量很可能在500mg/kg左右。