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小肽在动物营养中的研究概况及其应用
发布日期:2010-11-30  来源:全球肽网  浏览次数:1108
近几年的研究表明,不同来源的饲料氨基酸利用率存在差异(Elwell,1985),而且动物喂以按理想氨基酸模式配制的纯合日粮或低蛋白质氨基酸平衡日粮时,不能获得最佳生产性能(Pinchsou等,1990)。Agor(1953)首先观察到肠道能完整地吸收转运双苷肽。此后,Neway和Smith(1960)提出了令人信服的寡肽可被完整吸收的论据,证实了完整的甘氨酸甘氨酸被转运吸收。Garder(1984)研究表明,大量小肽直接被吸收进入体循环。Hara等(1984)也指出,蛋白质在消化道中的消化终产物的大部分往

近几年的研究表明,不同来源的饲料氨基酸利用率存在差异(Elwell,1985),而且动物喂以按理想氨基酸模式配制的纯合日粮或低蛋白质氨基酸平衡日粮时,不能获得最佳生产性能(Pinchsou等,1990)。Agor(1953)首先观察到肠道能完整地吸收转运双苷肽。此后,Neway和Smith(1960)提出了令人信服的寡肽可被完整吸收的论据,证实了完整的甘氨酸甘氨酸被转运吸收。Garder(1984)研究表明,大量小肽直接被吸收进入体循环。Hara等(1984)也指出,蛋白质在消化道中的消化终产物的大部分往往是小肽,而且小肽能并完整地通过肠粘膜细胞而进入体循环(乐国伟等,1997)。另外,小肽的Ⅰ型载体(Fei等,1994)和Ⅱ型载体(Adibi,1996)分别被克隆。这样肽被完整吸收的观点逐渐被人们认识并被利用。

1小肽在动物体内的吸收机制

1.1?单胃动物体内小肽的吸收机制

??日粮中的蛋白质经动物消化道内一系列酶的作用,最终降解为游离氨基酸和寡肽,其中的寡肽在动物小肠绒毛刷状缘受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用,最终以游离氨基酸和寡肽的形式被动物吸收利用。关于小肽的转运机理,可能有以下三种形式:①具有pH依赖性的氢离子和钠离子转运体系,不消耗ATP(Kato等,1989)。Daniel等(1994)研究表明,小肽转运的动力来源于质子的电化学梯度,质子向细胞内转运产生的动力驱使小肽向细胞内运动,这样小肽就以扩散的形式进入细胞,引起细胞浆的pH值下降,从而活化钠离子/氢离子通道,氢离子被释出细胞,细胞内的pH 值恢复到原来水平;②依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运过程,需要消耗ATP(Vincenzini等,1989).Takwwa等(1985)首次证实,在氢离子浓度存在下的囊泡膜刷状缘肽的主动加速转运。这种转运方式在缺氧或在添加代谢抑制剂的情况下被抑制;③谷胱甘肽(GSH)转运系统。Vincenzini(1989)报道、GSH的跨膜转运与钠离子、钾离子、锂离子、钙离子、锰离子的浓度梯度有关,而与氢离于浓度无关。由于GSH在生物膜内具有抗氧化作用,因而GSH转运系统可能具有特殊的生理意义。

1.2?反刍动物体内小肽的吸收机制

?? Webb(1993)提出反刍动物氨基酸和肽的吸收存在肠系膜系统和非肠系膜系统两种途径。空肠、结肠、回肠、盲肠吸收的小肽进入肠系膜系统,而由瘤胃、瓣胃、网胃、皱胃、十二指肠吸收的肽则进入非肠系膜系统。Pirienzo(1990)用血管瘘管技术测定了绵羊氨基酸和肽的吸收,从肠系膜系统吸收的游离氨基酸和小肽量分别为36.74g/d和52.01g/d;在非肠系膜系统游离氨基酸和小肽的吸收量分别为4.5lg/d和306.40g/d。可见,在反刍动物体内,肽的吸收以非肠系膜系统为主要途径,其吸收的主要部位在癌胃与瓣胃。反刍动物对小肽的吸收有的以被动扩散的形式进行,有的则是由载体介导的主动转运过程。Mccollum和Webb(1998)研究了羊瓣胃Gly-Sar的吸收机制,结果表明,其转运是由载体介导的,并依赖氢离子的浓度梯度进行。

2?小肽的吸收特点

??小肽的吸收具有速度快、耗能低、不易饱和,且各种肽之间运转无竞争性与抑制性的特点(Hara,1984)。Rerat等(1988)报道,向猪十二指肠内分别灌注小肽和游离氨基酸混合物后,除蛋氨酸外,出现在门静脉中的小肽比灌注相应游离氨基酸快,而且吸收峰高。动物肠粘膜上存在肽的转运载体,而又一些动物的载体基因已被克隆表达。(Miyamoto等,??1991;Fei等,1994;Dantizig等,1994)。Daneil等(1994)认为,肽载体吸收可能高产各种氨基酸载体吸收能力的总和,小肽中氨基酸残基被迅速吸收的原因,除了小肽吸收机制本身外,可能是小肽本身对氨基酸或氨基酸残基的吸收有促进作用。 Bamba(1993)指出,作为肠腔的吸收底物小肽不仅能增加刷状缘氨肽酶和二肽酶的活性,而且还能提高小肽载体的数量。乐国伟等(1997)报道,分别在鸡的十二指肠灌注 CSP(主要由小肽组成的酶解酷蛋白)和相应组成的游离氨基酸混合物,十分钟后CSP组门静脉血液循环中的一些小肽量和总肽量显著高于游离氨基酸组。因此小肽的吸收比游离氨基酸更有效。

3?小肽的营养及生理作用

3.1?加快蛋白质的合成

近年来的研究表明,血液循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成,此外肝脏、肾脏、皮肤和其它组织也能完整地利用小肽(Pierzynowskii等,1997),其中肾脏是消化吸收肽和再捕获氨基酸的主要场所(Adibi,1997)。Zaloga(1991)研究表明,以寡肽形式作为氮源时,整体蛋白质沉积率高于相应氨基酸日粮或完整氨基酸日粮。其原因如下:①食入的氮源以小肽形式吸收时,由于避免了游离氨基酸在吸收时的竞争,合成蛋白质的效率也随之升高。施用晖等(1996)在研究不同比例小肽与游离氨基酸对鸡氨基酸吸收时发现,当完全以小肽的形式供给动物氮源时,赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响,从而使蛋白质的沉积率升高;②蛋白质的合成受多种激素调控。Rerat等(1988)报道,向猪十二指肠灌注小肽后,血浆胰岛素的浓度高于灌注游离氢基酸组。而胰岛素的功能之一是参与蛋白质合成时的肽链延长,增加蛋白质的合成;③肌肉蛋白质合成率与动静脉氨基酸差存在相关性(Boilclair,1993)。在吸收状态下,其差值越大蛋白质的合成率越高。由于小肽的吸收速度、吸收峰高,因此能快速提高动静脉的氨基酸差值,从而提高蛋白质的合成率。??Funabiki(1990)指出,含肽日粮组小鼠体蛋白会成效率比含氨基酸组高26%。乐国伟等(1996)试验表明,雏鸡在灌注酪蛋白水解产物后,组织蛋白质合成率显著高于游离氨基酸组。

3.2?提高矿物元素的吸收利用率

???Fouad(1974)指出,位于五元或六元环络合物中心的金属离子可通过小肠绒毛刷状缘,以小肽的形式被吸收。Maria等(1995)报道,肉类水解物中的肽能使亚铁高于可溶性、吸收率提高。张滨丽(2000)报道,酪蛋白磷酸肽(CPP)是含有成簇的磷酸丝氨酸的小肽,在动物小肠内能与钙结合而阻止磷酸钙沉淀的形成,使肠道内溶解钙的量大大增?加,从而促进钙的吸收和利用。施用晖等(1996)试验证明,在蛋鸡日粮中添加小肽制品后,血浆中铁、锌的含量显著高于对照组,蛋壳强度提高。李永富等(2000)报道,对l~21日龄的乳猪分别添加小肽铁、右旋糖苷铁,14日龄时测血清铁蛋白(SF)含量,其中添加小肽铁组明显高于添加右旋糖苷铁组和对照组,这说明小肽络合物形式的矿物离子更易被机体吸收。

3.3?小肽在动物机体免疫中的作用

???Jelle(1981,1982)研究表明, β一酪蛋白水解产生的三肽和六肽可促进巨噬细胞的吞噬作用。Coste等 (1992)报道,β一酪蛋白的胃蛋白酶-糜蛋白酶消化产物中的多肽可促进大鼠成熟的淋巴细胞和未成熟的脾细胞增殖。Storia(1994)以猪骨髓的一段cDNA为模板化合成的一种寡肽,对革兰氏阳性、阴性菌都有抑制作用。Andeson(1995)从猪小肠中分离出一段NK一赖氨酸寡肽对大肠杆菌有抑制作用。另外,乳铁蛋白和大豆蛋白质的酶水解产物中也同样具有免疫活性作用。

3.4?小肽的生理调节作用

??近年来的研究表明,小肽可以直接作为神经递质,间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥作用。Bantl(1979)从β一酪蛋白水解产物中分离出酪啡肽,发现其氨基酸序列与内源的阿片肽N末端的序列相似。小麦谷物蛋白的胃蛋白酶水解物中同样存在阿片肽的前体,它可完整地进入血液循环作为神经递质而发挥生理活性作用(乐国伟等,1997)。在肽的活性作用研究中,对乳蛋白生物活性肽的研究最为深入。目前已从乳蛋白酶解产物中检测到了具有阿片肽活性、免疫调节活性、抗高血压活性、金属离子生物转化活性、抗凝血和舒张血管活性及抗细菌活性等多种生物活性肽,而且其中许多活性肽已从不同动物的乳蛋白中得到了分离纯化。例如,免疫刺激肽是从人酪蛋白的胰蛋白酶-糜蛋白酶的降解产物中分离得到的(Jolles等,1981,1982),它能激活巨噬细胞的吞噬活性。Maryama(1987)还发现了四种活性肽,它们具有抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性和抗高血压的作用。

3.5?小肽对瘤胃微生物的作用

??Wallace(1990)和 Depardon等(1995)报道了在瘤胃的消化过程中产生了肽积累的现象。Argyle等(1989)报道,肽能刺激发酵糖和淀粉的微生物生长。瘤胃微生物能有效地利用小肽(Chen,1991),但不同底物其代谢速度不同。

??另外,体内的小肽还有可能促进葡萄糖的转运且不增加肠组织的氧消耗。从鸡蛋中提取的肽能促进细胞的生长和 DNA的合成。

4?小肽对动物生产性能的影响

??一些蛋白质在消化酶的作用下降解产生具有特殊生理活性的小肽,能直接波动物吸收,参与机体生理活动和代谢调节,从而提高其生产性能。施用晖(1996)在蛋鸡日粮中添加小肽制品后,蛋鸡的产蛋率、饲料转化率明显提高。Parisini等(1989)在生长猪日粮中添加少量的肽后,显著提高了猪的日增重、蛋白质的利用率和饲料转化率。在育肥猪饲料中添加合成寡肽能提高产肉率和瘦肉率( Lootekhniga等,1994)。 Cahu等 (1995)报道,在日粮中添加酪蛋白水解产物后,能提高金鱼和海鲈鱼的存活率。Zambonino Znfante等(1997)报道,用小肽代替部分海鲈鱼鱼苗日粮中的蛋白质,鱼苗的生产速度和存活率提高。

??Scheppach等 (1994)的研究表明,小肽能有效刺激和诱导小肠绒毛刷状缘酶的活性上升,并促进动物的营养性康复。存在于绒毛膜中酶活性提高,表明酶水解蛋白的能力提高,机体对小肽的吸收加强。由此可见,小肽对于消化道发育未成熟、消化酶活性低的幼小动物更具应用价值,它通过诱导小肠中一些酶活性的提高,而使小肠消化功能发育提前,促进幼小动物的健康和提高其生产性能。有研究表明,婴儿腹泻时,由于小肠粘膜受损,刷状缘肽酶活性降低,摄入完整的蛋白质不能被良好地消化吸收,反而会加重腹泻,而此时二肽的吸收基本不受影响,肠粘膜细胞浆对二肽、三肽还有一定的消化能力,因而认为二肽、三肽对预防和治疗仔猪腹泻会有一定的作用。

5??几种肽制品

??因小肽在吸收时比游离氨基酸具有更多的优势,因此加强有关肽制品的开发与研制,对于节约蛋白质饲料、提高动物生产性能有重大的意义。

5.1?肠膜蛋白粉(DPS)

??是美国 untra-flo protein products公司生产的。DPS的主要成分是猪肠粘膜的水解蛋白,除含丰富的氨基酸外,还含有大量的寡肽。早期断奶仔猪饲喂DPS可明显提高仔猪的脂肪酸和胰淀粉酶的活力,而且可使小肠绒毛膜高度增加,隐窝变浅,从而提高仔猪对营养物质的消化吸收,同时减轻腹泻和促进生长。生产试验结果证明,DPS可改善泌乳母猪的生产性能,使其泌乳量增加、重配更快更容易、仔猪断奶体重较高并能减少母猪体重损失。高欣等(2000)试验表明,DPS替代乳猪料中的部分或全部血浆蛋白粉能够改善仔猪营养物质的消化吸收,提高生长性能,降低腹泻指数。

5.2?喂大快(维他快)

??是美国华达生化科技有限公司研制生产的一种产品,是海角蛋白水解产物,含有一定量的生物小肽、有机鳌合微量元素等。喂大快适用范围广,有提高动物成活率、产蛋率和受精率等功效。王碧莲等(2000)试验表明,喂大快对提高蛋鸡产蛋率及蛋重、降低料蛋比具有显著的作用。王碧莲等(2000)的仔猪试验表明,喂大快组仔猪的增重比对照组高12.93%,腹泻率降低 60%,经济效益比对照组提高15.62%。


 

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