摘要：从动物对小肽的吸收、营养作用及在畜牧业中的应用等方面对小肽营养的地位和作用进行综述；提出厂根据蛋白质水解的小肽数量及种类和FAA的比例来确定不同蛋白质原料的使用量，以达到最佳利用氨基酸、提高畜禽生产性能。　　近年营养学研究表明，动物喂以按理想氨基酸模式配制的纯合日粮或低蛋白、氨基酸平衡日粮时，仍不能获得最佳的生产性能。蛋白质在动物肠道中并非全部水解为游离氨基酸(FAA)而被组织吸收，部分小肽(主要是二肽和少量三肽)也能穿过肠屏障，被原样转运吸收后进入循环系统，从而被组织利用。因此，动物对完整蛋白质或小肽有特殊需要的观点才逐渐被人们认识。1 小肽的吸收1．1 小肽吸收的机制　　FAA在动物体内存在中性、碱性、酸性氨基酸和亚氨酸4种主动转运系统，逆浓度梯度转运是通过Na+泵或非Na+泵转运体系进行。与FAA转运不同，小肽在动物体内可能有以下3种转运机制：(1)具有pH值依赖性的H+／Na+交换转运体系，不消耗ATP。经研究认为，小肽转运的动力来自质子的电化学梯度，质子向细胞内转运的动力驱使小肽向细胞内运动，小肽从而以易化扩散的形式进入细胞，引起细胞的pH值下降，H+／Na+通道被活化，H+被释放出细胞，细胞pH值得以恢复到原始水平。当缺少H+梯度时，依靠膜外的底物浓度进行；当存在细胞外高内低的H+浓度时，则以逆底物的生电共转运进行。(2)依赖H+或Ca2+浓度的主动转运过程，需要消耗ATP，但它完全不同于细胞对FAA的主动转运，是一个独立的过程。这种转运方式在缺氧或存在代射抑制剂时被抑制。(3)谷胱甘肽(GSH)转运系统。GSH在细胞内具有重要的抗氧化功能，因而，GSH转运系统可能具有独特的生理意义，其机制目前并不十分清楚。但GSH的跨膜转运系统与Na+、K+、Li+、Ca2+、Mn2+的浓度梯度有关，而与H+的浓度无关。1．2 小肽吸收的特点　　与FAA吸收相比，小肽转运系统具有转运速度快、耗能低、不易饱和的特点。大量试验证实，在肠道中形成的小肽，其大多数氨基酸(AA)残基比单个AA吸收更迅速、有效。Rerat等在猪的试验中观察到，当十二指肠灌注肽的混合物时，除蛋氨酸之外，出现在门静脉的AA都比灌注时相应的AA混合物更早，且吸收峰更高，表明小肽混合物吸收率高：乐国伟等报道，分别在鸡的十二指肠灌注CSP(主要由小肽组成的酶解酪蛋白)和相应组成的FAA混合物，10 min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FAA组。Daniel等认为，肽载体吸收能力可能高于各种AA载体吸收能力的总和，小肽中AA残基被迅速吸收的原因，除了小肽吸收机制本身外，可能小肽本身对AA或其残基的吸收有促进作用。作为肠腔的吸收底物，小肽不仅能增加刷状氨基肽酶和二肽酶的活性，而且还能提高小肽载体数量。Brandsch的研究结果也表明，存在于空肠中的酪蛋白水解物(酪内啡肽)能使L—亮氨酸进入肠细胞的动力学常数增大。另外，由于肽载体的存在，减少了单个AA在吸收上的竞争，从而降低了AA之间的拮抗作用，这也可能是小肽高吸收的原因。1．3 影响小肽吸收的因素1．3．1 日粮的采食水平 Webb等研究指出，长期对大鼠限制采食(50％的自由采食量)，可使其肠组织吸收L—Met(L—蛋氨酸)和L—Met—L—Met(L—蛋氨酰—L—蛋氨酸)的能力上升；但对仓鼠的研究却得出相反的结论，限制其采食后，肽的吸收水平下降，这可能是由于载体与小肽的亲和性下降引起的；对人体的研究发现，限制饮食时肽酶活性下降，恢复饮食时肽酶活性逐渐回升。1．3．2 蛋白质品质 氨基酸平衡的蛋白质易产生数量较多的小肽，而劣质蛋白质则产生大量的游离氨基酸和少量分子量大的肽片断。有研究显示，采食动物性蛋白、脱脂乳、豆饼和玉米蛋白粉时，动物性蛋白、豆饼在肠道中形成的可溶性蛋白质氮(大分子肽、小分子肽和二、三肽)含量高，而玉米蛋白则低；而饲喂植物性蛋白质饲料、氨基酸平衡较差的蛋白质(小麦蛋白、玉米蛋白粉)时，空肠中则以FAA为主。乐国伟等研究表明，饲料蛋白质的小肽释放量与有效赖氨酸(Lys)呈高度相关；另一试验研究也表明饲料小肽释放量与碱性氨基酸含量相关的有效蛋白质含量呈正相关。1．3．3 日粮中蛋白质含量 当人的饮食中蛋白质含量增高时，刷状缘肽酶的活性升高，低蛋白或去蛋白时，肽酶的活性降低，肽的吸收也随之增加或降低。在大鼠中研究却发现，当饲喂无蛋白日粮40～80 d后，大鼠空肠组织吸收Met的能力下降，而吸收L—Met—L—Met的能力更强。1．3．4 蛋白质的氨基酸组成 胃蛋白酶、胰酶消化酪蛋白所释放的大分子肽量多于大米朊和小麦朊[9]。乐国伟等以几种不同动、植物性蛋白质饲料胃蛋白酶—胰酶水解产物的肽链链长与蛋白的氨基酸组成相关分析表明，脯氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸含量越高则寡肽链越长，而精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、甘氨酸含量越高则链越短。含疏水性的苯丙氨酸的肽类对肽载体的亲和力高，且影响蛋白质水解释放的肽链长度，以肽形式吸收可能是苯丙氨酸吸收本身的需要。1．3．5 小肽本身的理化性质 小肽的吸收与其理化性质有一定关系。随着氨基酸含量的增加，小肽的吸收速率会显著下降。一般认为，二肽、三肽能被完整地吸收，而大于三肽的寡肽(OP)能否被完整吸收尚存在争议。小肽氨基酸残基的构型也是小肽转运的决定因素之一。当赖氨酸位于N端与组氨酸构成二肽时，比其位于C端时吸收快；而当它在C端与谷氨酸构成二肽时，其吸收速度更为迅速。具疏水性、侧链体积大的氨基酸，如支链氨基酸、蛋氨酸(Met)或苯环氨基酸构成的肽，与载体具有较高的亲和力，因而比较容易吸收；而具亲水性、带电荷的小肽与载体亲和力较小，则较难被吸收。1．3．6 加工、贮藏条件 加工、贮藏条件是影响蛋白质消化过程中小肽释放的重要条件。蒸制加工后的肉品中小肽释放量少，而冷冻干燥肉品和鲜肉则释放较多的小肽。Swavsgood等则指出，经过加热长期存放的豆粕，其肽的释放量仅为有效赖氨酸(Lys)含量高的新鲜豆粕的63％，其原因可能是发生了美拉德反应而使Lys残基与其相邻的氨基酸残基之间的肽键难以断裂，从而影响蛋白质的消化率。1．3．7 其它因素 小肽载体的性质，动物所处的生理状态均对小肽的吸收有一定影响，而小肽的吸收是否与动物的品种、生理阶段有关，还需进一步研究。2 小肽营养的功用2．1 小肽在蛋白质代谢中的作用　　饲粮氮源的供给形式影响动物蛋白质的沉积效率。Boza等研究表明，以小肽形式作为氮源的饲粮，其蛋白质沉积效率高于相应的以氨基酸或完整蛋白质作为氮源的饲粮。施用晖等在产蛋鸡饲粮中添加大分子酪蛋白水解物，使蛋鸡血浆中的二、三肽含量和较大分子肽的种类和数量发生改变，并使蛋鸡的产蛋率和饲料转化率显著提高。乐国伟等注意到机体循环中肽的总量和某些肽的数量与雏鸡组织蛋白质合成率呈正相关。Backwell应用同位素双标记技术，灌注的肽标记物能直接结合进入乳蛋白，表明组织本身就有直接用肽中氨基酸合成乳蛋白的能力。Nielsen等观察到相同营养价值和氨基酸模式日粮下，水解酪蛋白和完整酪蛋白的饲粮能同时提高蛋白质的合成率和降解率。而水解大豆蛋白却仅降低蛋白质降解率。两种蛋白对胰岛素、胰岛素类生长因子、胰高血糖素分泌作用类似，这可能与两种蛋白质水解释放的肽有关。由此可见，小肽在动物体内蛋白质周转代谢中的作用，不仅仅在于吸收上的优势，饲料蛋白质肽的释放与被完整地吸收进入循环的肽也可能影响到动物组织的蛋白质代谢。2．2 小肽在矿物质代谢中的作用　　研究表明，酪蛋白水解产物中，有一类含有可与钙离子、铁离子结合的磷酸化丝氨酸残基，能够提高其溶解性。肉类水解产物中的肽类能使铁离子的可溶性、吸收率提高。在蛋鸡日粮中添加小肽制品后，血浆中的铁离子、锌离子含量显著高于对照组，蛋壳强度提高。在鲈鱼苗日粮中添加小肽后，能极大减少骨骼的畸形现象，这可能是由于有些小肽具有与金属结合的特性，从而促进钙、铜和锌的被动转运过程及在体内的贮存。另外有一些饲养试验表明，母猪饲喂小肽铁后，母猪奶和仔猪血液中有较高的铁含量，而有机铁却无能为力。以上这些事实说明，小肽能促进动物对矿物质元素的吸收和利用。2．3 小肽在其它营养物质代谢中的作用　　据报道，小肽能阻碍脂肪的吸收，并能促进“脂质代谢”。因此，在保证摄入足够量肽的基础上，将其它能量组分减至最低，可达到减肥的目的，而且可以避免其它减肥方法(如限食加运动)的负面效果(如肌肉组织丧失，体质下降)。另外，体内小肽可促进葡萄糖的转运且不增加肠组织的氧消耗。还有一些研究发现，酪蛋白水解的某些肽能促进大鼠促胆囊收缩素(CCK)的分泌，鸡蛋蛋白中提取的某些肽能促进细胞的生长和脱氧核糖核酸(DNA)的合成。2．4 活性小肽的生理作用2．4．1 免疫活性小肽 蛋白质水解产生的某些小肽具有免疫活性作用。Meiset等发现，经蛋白酶、凝乳酶消化获得的β—酪蛋白C末端序列193～209，可诱发大鼠淋巴细胞大量增殖。Jolle等的研究表明，β—酪蛋白的某些水解产物可以促进腹膜内巨噬细胞的体外吞噬作用，这些肽后来被证实为三肽或六肽。除酪蛋白外，乳铁蛋白和大豆蛋白酶水解产生的某些小肽也同样具有免疫活性作用。2．4．2 神经活性小肽 蛋白质在消化道内水解产生的某些肽类具有神经递质的作用。例如，β—酪蛋白的水解产物酪啡肽，其氨基酸排列次序与内源阿片肽的N末端排列顺序相似；β—酪蛋白的水解产物中进一步纯化出六肽(Tyr—Pro—Pro—Phe—Gly—Ile和四肽(Tyr—Pro—Phe—Pro)，其在体外均具有阿片肽的活性。除酪蛋白外，小麦谷蛋白的胃蛋白酶水解产物中存在着具有阿片肽作用的肽，这种生物活性肽在肠道可完整地被吸收入血，作为神经递质发挥其生理活性作用。2．4．3 抗氧化活性小肽 典型的例子就是肌肽。肌肽是大量存在于动物肌肉中的一种天然二肽。肌肽可在体外抑制被铁、血红蛋白、脂质氧化酶和单态氧催化的脂质氧化作用，也有人曾把它作为贮存熟肉的一种氧化型酸败抑制剂。另外有试验报道，在香菇、马铃薯、蜂蜜等食物中有若干可抑制多酚氧化酶(PPO)的低分子小肽，除了抑制PPO外，这些肽尚可以通过与PPO催化的醌式产物反应而减少食物褐变(焦化反应)，从而防止聚合氧化产物的产生。已知某些肽和蛋白质水解物可以起着重金属清道夫和过氧化氢分解促进剂的作用，因而可以降低自氧化速率和减少脂肪过氧化氢含量，从而发挥其抗氧化作用。3 小肽营养在养殖业中的应用3．1 在养猪业中的应用　　在断奶仔猪中添加小肽制品，能提高日增重7.85％～8.85％、提高饲料转化率10.06％～11.06％；Parisini等在生长猪日粮中添加少量的肽后，显著地提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。Lootekhniga发现，饲料中添加合成小肽能提高肥育猪的产肉量和瘦肉率。一些饲养试验表明，母猪饲喂小肽铁后，母猪奶和仔猪血液中有较高的铁含量，而有机铁却无此功效。Rerat等报道，向猪十二指肠灌注小肽后，血浆胰岛素的浓度高于灌注FAA组。而胰岛素的生理功能之一是参与蛋白质合成中肽链的延长，增加蛋白质的合成；另外，由于小肽的吸收迅速、吸收峰高的原因，能快速提高动静脉的氨基酸差值，从而提高整体蛋白质的合成。3．2 在养禽业中的应用　　施用晖等在产蛋鸡饲粮中添加大分子酪蛋白水解物，使血浆中的二、三肽含量和较大分子肽的种类和数量发生改变，并使蛋鸡的产蛋率和饲料转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势；在肉仔鹌鹑饲粮中添加小肽制品，对其生长有明显的促进作用，肉仔鹌鹑的增重和饲料报酬也均有明显的提高；日粮中的蛋白质完全以小肽的形式供给鸡，鸡对赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸影响。乐国伟等又观察到灌注酪蛋白—小肽时，雏鸡组织蛋白质合成率显著高于相应的游离氨基酸(FAA)混合物组。乐国伟等注意到机体循环中肽的总量和某些肽的数量与雏鸡组织蛋白质合成率呈正相关。Colnago试验报道，当降低鸡日粮的粗蛋白质水平而代之以合成氨基酸时，鸡的生长速度和饲料效率均下降。以1％的递减量将小鸡开食料的粗蛋白质水平从23％减至18％，但保持必需氨基酸的浓度与粗蛋白质23％的日粮相等，将试验结果进行回归分析表明，为了达到最佳生长率至少需要21.5％的粗蛋白质；当粗蛋白质水平低于21.5％时，其生长受阻；给3～6周龄的肉仔鸡饲喂不同蛋白水平的日粮，通过添加合成氨基酸来满足它们的需要，结果饲喂16％粗蛋白水平的家禽在生长速度和料重比方面都不如饲喂19％、20％、22％粗蛋白水平的家禽。高启平报道，采食含肽半纯合日粮的雏鸡能量沉积率高。施用晖等报道，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。这些结果可能是由于小肽制品中含有具金属结合性的小肽，能促进Ca、Fe、Cu和Zn的被动转运过程及其在体内的贮存。3．3 在反刍动物中的应用　　Webb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。Dirienzo试验发现，羊、牛经肠系膜系统吸收的小肽分别为52.0l g／d、49.48 g／d;而经非肠系膜系统吸收的小肽则分别为308.40 g／d、427.74 g／d。可见，非肠系膜系统是反刍动物吸收小肽的主要途径。区别于单胃动物，瘤胃和瓣胃是反刍动物肽吸收的主要部位。对于反刍动物来说，由于存在肽的非肠系膜吸收，而且可被瘤胃微生物和组织利用，通过加保护剂可改变小肽的吸收；在湖羊日粮中添加乙酸钠后，瘤胃肽浓度提高19.69％，山羊日粮中添加离子载体后，瘤胃中肽保护率提高20％，氮的总体消化率亦显著改善。对黑白花奶牛饲喂小肽制品，其吸收的谷胱甘肽在乳腺中降解为甘氨酸(Gly)、半胱氨酸(Cys)，可作为乳蛋白合成的原料，促进乳蛋白合成。据Chen G报道，黑白花奶牛日粮豆粕含量为14.5％、17.1％、20.6％时，其瘤胃对肽的吸收量分别为22 g/d、33 g／d、34 g／d，饲喂溶解性好的鱼粉或经过挤喷处理的豆粉时，其瘤胃肽的吸收率较未经过处理的豆粉低。说明奶牛对小肽的吸收与日粮蛋白质含量和消化道内环境和吸收机制有关。李利等试验结果表明，肽能促进非结构性碳水化合物初期产气量、结构性碳水化合物后期发酵产气量以及总挥发性脂肪酸(TVFA)的生成量，并能显著提高纤维素和农作物秸秆组的48 h微生物合成量，即提高瘤胃微生物对粗饲料的利用程度。Chen G等又发现，奶牛瘤胃液内肽不足是限制瘤胃微生物生长的主要因素。另一些研究者也发现肽是瘤胃微生物达到了最大生长效率的关键因子。3．4 在水产业中的应用　　Zambonino Infante等报道，在鲈鱼苗日粮中添加小肽后，能极大减少其骨骼的畸形现象。用小肽代替海鲈鱼日粮中的部分蛋白质后，鱼苗的生长速度和存活率提高；胰凝乳酶和γ—谷氨酰氨转氨酶的活性提高，氨肽酶的活性降低，小肠消化功能发育提高；在虾苗中添加小肽，能促进其采食，增加其生长速度及苗体的长度。4 结语　　小肽营养的必需性已被许多试验所证实，小肽比FAA在吸收率和利用率上的优势也逐渐被人们认识，探讨小肽吸收代谢及其作用形式，为进一步发展蛋白质营养理论开辟了一条新的道路，可结合饲养试验，根据最佳AA利用时小肽数量及种类和FAA的比例，进而确定不同蛋白质原料的使用量，在维持畜禽最大生产性能的同时降低饲料成本。生产上，以猪小肠黏膜和深海鱼产品为主要原料，经酶解发酵加工而成小肽，可按1.5:1.0的比例替代血浆蛋白粉，按1:(5～10)替代鱼粉或乳清粉，这对于充分利用蛋白质资源、改变我国蛋白资源紧缺的局面，提高畜牧业的整体生产水平具有重大意义。