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"小肽"—蛋白质营养的新生命
发布日期:2010-11-30  来源:全球肽网  浏览次数:1125
1、小肽吸收理论的提出和发展动物对蛋白质的代谢及利用,一向是营养研究的重点问题之一。从动物对蛋白质的需要,到对必需氨基酸和合成非必需氨基酸的研究,到理想氨基酸模式理论的建立以及应用这一理论指导动物生产,已使动物对蛋白质利用和生产效率有了大幅度的提高。然而但近几十年的研究表明,不同来源的饲料在氨基酸利用率上存在差异(Aydin,1979:Elwell,1985)。另外,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,也不能获得最佳的生产性能(Pinchasin等,1990; Kephart

1、小肽吸收理论的提出和发展动物对蛋白质的代谢及利用,一向是营养研究的重点问题之一。从动物对蛋白质的需要,到对必需氨基酸和合成非必需氨基酸的研究,到理想氨基酸模式理论的建立以及应用这一理论指导动物生产,已使动物对蛋白质利用和生产效率有了大幅度的提高。然而但近几十年的研究表明,不同来源的饲料在氨基酸利用率上存在差异(Aydin,1979:Elwell,1985)。另外,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,也不能获得最佳的生产性能(Pinchasin等,1990; Kephart和Sherrritt, 1990)。故在大量的实验基础上,一些学者提出了动物对完整蛋白质本身或有关肽具有特殊吸收利用能力的观点。经过上世纪大量学者几十年的研究,由Webb等人(1989)提出:蛋白质降解后的产物大部分是2个或3个氨基酸残基组成的小肽,它们能以完整形式被吸收进入循环系统,从而被机体利用。至此,小肽的吸收理论被接受并开始深入研究,如:Hara等(1984)在小肠粘膜上发现了小肽载体;Fei等(1994)克隆了小肽的I型载体;Adibi(1996)克隆了小肽的II型载体等。进入本世纪以来,小肽更是以一股龙卷风的形式在袭击整个动物营养吸收的理论,对传统的氨基酸吸收理论提出了巨大的挑战,并确实大大提高了动物的生产性能。孔庆洪等人(2003)研究表明小肽能显著提高产蛋率和枚蛋均重,显著降低料蛋比和破蛋率;陈秋梅等人(2003)研究表明小肽能够提高动物免疫能力;向枭等人(2002)研究表明小肽能够提高水产动物休、体内蛋白质的合成能力,提高养殖过程中的增重率,促进水产动物的生长。目前普遍认为真正起作用的小肽(SP)是指由2~3个氨基酸组成,可直接被消化道吸收进入循环系统,被组织代谢利用的寡肽(Oligopeptide);而大于3个氨基酸的小分子肽需要进一步水解才能被吸收。2、小肽的吸收机制血液循环中肽类的来源主要有:①消化道吸收;②体内蛋白质分解;③机体合成,如:肽类激素、脑啡肽等生理活性肽类;④肠外营养方式,如皮下、肌肉、静脉注射含二肽的氨基酸溶液。其中第一种是血液循环中肽类的最主要来源。2.1 单胃动物小肽的吸收机制日粮中的蛋白质在胃肠道消化酶的作用下,最终降解成为FAA和2~6肽。这些在小肠绒毛膜刷状缘受到氨肽酶N、氨肽酶A的作用,最后大多以FAA和小肽的形式被完整吸收,再转运进入血液循环。三肽以上的寡肽一般须在肠肽酶的作用下水解成FAA后才被吸收。FAA 和小肽各有不同的吸收机制,而且互不干扰。小肽的吸收是逆浓度进行的,其转运系统可能有以下三种:①依赖氢离子浓度或钙离子浓度的主动转运过程这需要消耗 ATP. 这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制;②具有pH依赖性的非耗能性Na+/H+交换转运系统。Daniel等(1994)研究发现该转运系统小肽转运的动力来源于质子的电化学梯度,转运一分子的小肽,需要二分子的H+。当小肽以易化扩散方式进入细胞,导致细胞内pH值下降,从而使Na+/H+互运通道活化而释放出 H+,使细胞内pH恢复到原来的水平。当缺少 H+时,小肽的吸收依靠膜外的底物浓度进行。当细胞外H+浓度高于细胞内时,则逆底物浓度转运;③依赖载体谷胱甘肽转运系统转运。由于谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化的功能,因而GSH转运系统可能具有特殊的生理意义。Bachwell(1995)已证实肠粘膜上有甘氨酰脯氨酸的寡肽转运载体。一般认为小肽的载体分为三类:①酸性小肽转运载体;②碱性小肽转运载体;③中性小肽转运载体。Daniel等认为肽载体的转运能力可能高于各种氨基酸载体的转运能力。2.2 反刍动物小肽的吸收机制反刍动物对小肽的吸收途径有两种:即肠系膜系统和非肠系膜系统。其中空肠、回肠、盲肠和结肠所吸收的小肽进入肠系膜系统;瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃和十二指肠吸收的小肽进入非肠系膜系统。Dirienzo(1990)发现犊牛经肠系膜吸收的FAA和小肽分别为58.05g/d 和49.48g/d,经非肠系膜吸收的FAA 和小肽分别为16.53g/d和427.74g/d,可见非肠系膜系统是反刍动物吸收小肽的主要方式。Matthews(1991)用离体瘤胃上皮细胞和瓣胃上皮细胞研究小肽的吸收情况时发现:瘤胃上皮细胞和瓣胃上皮细胞对小肽的吸收是不饱和的被动扩散过程,且瓣胃上皮细胞的吸收速度大于瘤胃上皮细胞的吸收速度。3、小肽的吸收优势大量的证据证明,小肽比游离氨基酸吸收的更快(Adibi和Philips,1968;Barston等,1972)。而这些工作清楚地表明一种优势,当研究更复杂的小肽混合物时,对于吸收速度快的肽,其营养重要性更加明显。小肽转运系统具有转运速度快、耗能低、不易饱和等特点。而氨基酸则吸收慢,吸收时耗能高,载体易饱和。Matthews(1972)发现,离体大鼠空肠对经胰腺水解酶处理的4种蛋白质(酪蛋白、清蛋白、溶菌酶和乳清蛋白)的氨基酸吸收,要比含相同数量单位氨基酸的混合物中氨基酸的吸收要好。Silk等(1980)报道,乳清蛋白的部分酶解产物(主要成分是小肽),其氨基酸吸收率和吸收程度比类似乳清蛋白的氨基酸混合物更高。氨基酸吸收快于游离氨基酸。Daneil等(1994)等认为,小肽载体的吸收能力可能高于各种氨基酸载体吸收能力的总和。肽的吸收还可以避免氨基酸之间的吸收竞争。Rubino(1971)发现,小肽与游离氨基酸不相互影响彼此的吸收Pharagyn和Barley(1987)报道,当赖氨酸与精氨酸以游离形式存在时,两者相互竞争吸收位点,游离精氨酸有降低肝门静脉赖氨酸水平的倾向;而后者以肽的形式存在时,前者对其吸收则无影响。完整蛋白质内赖氨酸与精氨酸在水解过程中以游离氨基酸和小肽形式释放出来,这可解释为什么生产实践中过量的精氨酸对赖氨酸吸收不产生影响的原因。总之,肽吸收与氨基酸吸收有着各自不同的特点,这可能进一步影响动物氮沉积及组织蛋白质周转代谢(Hara等,1984;Funabiki等,1990;Baza等,1995)。小肽的吸收可能比游离氨基酸的吸收具有更重要的意义(Simth,1983;Grimsle和Silk,1989)。4、小肽的营养作用4.1 提高蛋白质合成试验证明,循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成。大鼠肌细胞、牛乳腺表皮细胞 以及羊肌源性卫星细胞均能有效利用小肽作为氨基酸的来源,用于合成蛋白质和细胞增殖。此外,肝脏、肾脏、皮肤和其他组织也能完整地利用小肽,其中,肾脏是消化循环肽和再捕获氨基酸的主要场所。 Boza等(1995) 报道,当以小肽形式作为氮源时,整体蛋白质沉积高于相应FAA 日粮或完整蛋白质日粮。乐国伟(1996)观察到雏鸡在灌注酪蛋白水解产物小肽时,组织蛋白质合成率显著高于相应 FAA混合组。4.2 消除FAA的吸收竞争,使摄入的氨基酸更加平衡 FAA的吸收存在竞争现象,如精氨酸和赖氨酸在吸收时相互竞争载体上的结合位点而发生颉颃。游离精氨酸有降低门静脉赖氨酸水平的倾向。施用晖等(1996)在研究不同比例小肽与 FAA吸收的影响时发现:当完全以小肽的形式供给动物时,赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响。4.3 提高矿元素的吸收利用率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,肉类水解物中的小肽能使亚铁离子可溶性、吸收率提高。张滨丽(2000)报道,酪蛋白磷酸肽在动物小肠内能与钙结合在阻止磷酸钙沉淀的形成,使肠道内溶解性钙量大大增加,从而促进了钙的吸收和利用。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1~21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,这说明以小肽络合物形式荐在的矿物质离子更易被机体吸收。4.4 提高生产性能多种生物活性小肽(磷酸肽、阿片肽、内啡肽、促泌肽等)可在消化过程中释放出来,促进消化道的蠕动,改善消化机能,促进动物生长。Parisini等(1989)在生长猪日粮中添加少量的小肽制品后,提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率,其原因可能是与肽链的结构功能有关。施用晖(1996)报道,在蛋鸡基础日粮中添加小肽制品后,蛋鸡的产蛋率、日产蛋量和饲料转化率显著提高,蛋壳强度有提高的倾向。Fante(1992)试验表明,饲喂含小肽的蛋白质水解物日粮能使蛋白质营养不良的大鼠体重快速恢复,而饲喂游离氨基酸组恢复较慢。大量试验表明,在日粮中添加小肽对动物的生产性能有明显的促进作用。4.5 对动物体的免疫作用Samoro等(1988)发现,人乳和牛乳受酪蛋白酶作用后可释放免疫调节肽,在体外试验中有明显促进人、绵羊体内的吞噬作用,增加淋巴细胞转移与淋巴因子释放。高萍等(2000)研究表明,注射一定剂量的猪胰多肽,可提高仔猪的血清球蛋白水平,增强仔猪免疫力。Hyown、Jore等牛乳中分离出可抑制肿瘤细胞生长的小肽。5、小肽营养价值的评价指标及测定方法5.1 评价小肽饲料价值的指标根据小肽的概念和影响其价值的因素,我们可以把小肽饲料的营养品质分成以下几个方面进行考虑:5.1.1 小肽的总含量所有的小肽饲料都含有载体、稀释剂等成分,其比例根据产品的生产方式、厂家及市场定位而有所不同。小肽是饲料中的有效成分,它在饲料中所占的比例是影响小肽饲料质量的最重要因素, 因此必须测定饲料中小肽的总含量。5.1.2 平均肽链长度小肽指的是二肽或三肽,大于三肽的并不容易被动物机体吸收。许多小肽饲料中的肽其实是寡肽和多肽,这些肽分子仍然要经过消化后才能吸收,饲料中平均肽链长度是影响小肽质量的一个重要因素,反映了饲料中有效小肽所占的比例。5.1.3 特定小肽的含量小肽由20多种氨基酸残基中的两个或三个构成,这些氨基酸残基的任意一种组合都是一种特定的小肽,再加上不同的分子构象,小肽的家族非常庞大不同小肽被吸收的能力、营养价值和生理功能并不相同。因此测定特定小肽的含量也是评价小肽营养价值的重要指标。5.1.4 特定氨基酸的含量对动物机体来说, 不同的氨基酸具有不同的价值。小肽作为动物体内蛋白质的氨基酸来源, 其所包含的氨基酸决定了饲料的价值,因此小肽饲料中特定氨基酸的含量也是一个非常重要的指标。5.2 小肽饲料价值指标的测定方法5.2.1 小肽总含量的测定方法小肽总含量的测定方法主要有:福林-酚法(Lowiy)、三氯乙酸(TCA)法、平均肽链长度的测定法、特定小肽和氨基酸含量测定法、紫外光吸收法、消光系数法、考马斯亮兰法、层析比色法、高效凝胶色谱法(HPGC)、高效液相色谱法(HPLC)和CE-ESI-MS联用法等等。6、结束语小肽吸收机制使得动物对肽中大多氨基酸残基的吸收比相应的FAA吸收更为迅速。饲料蛋白质中的某些EAA和NEAA影响肽释放量、肽链大小,因此,为了保证动物对氨基酸的迅速吸收,平衡日粮氨基酸时,不仅需要考虑EAA,而且NEAA的种类、数量也需加以考虑。饲料蛋白质的肽释放量、肽链大小、肽的种类可能不仅影响着氨基酸的吸收,而且影响着蛋白质的代谢和利用,小肽可能是有别于单个氨基酸营养作用的重要蛋白质消化中间产物。参考文献略

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