江西农业大学动物科学技术学院/罗士津 瞿明仁 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/张铁鹰摘要：小肽是蛋白质降解成氨基酸过程中的重要物质，小肽制剂在断奶仔猪中的应用效果显著地提高了仔猪的生长性能。文中主要综述了小肽的生理功能、营养作用、吸收机制及其影响因素以及在断奶仔猪上的应用效果。旨在为养猪业生产提供理论依据。关键词：小肽；生理功能；断奶仔猪；应用效果小肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，氨基酸是构成肽的基本基团。含氨基酸残基超过50个的通常称为蛋白质，低于50个氨基酸残基的称为肽，肽中氨基酸残基低于10个的称为寡肽，含2或3个氨基酸残基的为小肽。饲料中的蛋白质在动物消化道内酶的作用下并非全部降解为游离氨基酸(FAA)而被吸收。生成的部分小肽能够完整地通过肠黏膜细胞直接进入循环系统后被机体组织代谢利用。某些哺乳动物的小肽载体基因已被克隆表达，并已证明体内存在2种小肽载体，即I型和Ⅱ型载体。小肽可以被动物直接吸收利用已成为不争的事实。近年来的研究结果表明，除了FAA外，动物必须吸收利用一定数量的小肽才能达到最佳生产性能。而在断奶仔猪生产中这种作用效果更为显著。1 小肽的来源、理化性质及生理功能1.1 血液循环中的主要肽类来源1.1.1 消化道吸收。1.1.2 体蛋白分解，蛋白质首先在蛋白酶的作用、内肽酶和外肽酶的作用下生成游离氨基酸和小肽(含2～6个氨基酸残基)，寡肽在寡肽酶的作用下，进一步水解为游离氨基酸和小肽。1.1.3 机体合成，如肽类激素、脑啡肽等生理活性肽类。1.1.4 肠外营养方式，如皮下、肌肉、静脉注射含二肽的氨基酸溶液。上述4种来源中，其中第1种是血液循环获得肽类的主要方式。1.2 小肽的理化性质小肽的吸收与理化性质有一定的关系，随着氨基酸含量的增加，小肽的吸收速率会显著下降。据报道，肠道摄入的大于三肽以上的寡肽，在肠道内胰蛋白酶、肽酶作用下进一步水解为二肽、三肽后，才能被动物利用，这就降低了寡肽的吸收速率。另外，小肽氨基酸残基的构型也是小肽转运的决定性因素之一。一般L型比D型、中性比酸性、碱性更易吸收；疏水性、侧链体积大的氨基酸如支链氨基酸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。而亲水性、带电荷的小肽与载体亲和力较小则难以被吸收，在病理状态下，蛋白质、肽类和氨基酸的吸收变差。1.3 小肽的生理作用1.3.1 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。小肽能够加强有益菌群繁殖，提高菌体蛋白合成，增强机体抗病力；干扰素、白细胞介素等内源性肽可以刺激和调节免疫应答中心，具有免疫活性；有研究表明：β-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；另外某些活性小肽(如Exorphines)令幼小动物的小肠提前发育成熟，并刺激消化酶分泌，提高机体免疫力。王恬等（2003）研究发现，添加3％小肽营养素后脾脏指数和下颌淋巴结指数均显著高于对照(P<0.05)，血液中免疫球蛋白IgG含量显著高于对照组(P<0.05 )，小肽营养素可促进断奶仔猪免疫系统发育。1.3.2 降低断奶仔猪的消化道PH值，提高营养物质的消化率。早期断奶仔猪消化道发育不健全；胃酸及消化酶分泌能力低；免疫保护能力弱；肠道微生物菌群结构不完善；采食量少；饮水量少；营养物质的吸收能力差，这些因素共同影响了仔猪的生长。仔猪早期断奶后，肠道受损，消化酶活性降低，致使蛋白质不能很好的消化吸收，而在大肠里发生腐败，产生的氨和胺类物质对肠道黏膜有毒性作用，腹泻加重。小肽特别是2~3肽，可以被断奶仔猪完整地吸收，减少了大肠后段氨气和有毒胺类物质的产生。1.3.3 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[4]。1.3.4具有抗氧化作用。典型的抗氧化活性小肽是肌肽。肌肽是大量存在于动物肌肉中的一种天然二肽，它可在体外抑制被铁、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酸败抑制剂。已知某些肽和蛋白质水解产物可以起着重金属清道夫和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。1.4 当前常用的几种活性小肽及其生理作用 表1 几种活性小肽及其生理作用 小肽名称 生 理 功 能 小肠促生长小肽 使断奶仔猪小肠提早成熟，促进小肠绒毛的生长，提高机体的消化吸收以及免疫能力 外啡肽 减轻断奶仔猪小肠的蠕动，促进对饲料营养的吸收利用，抑制下痢 酪啡肽 增进采食、调节机体胃肠运动，提高血液中胰岛素水平、促进淋巴细胞增生、调节动物免疫系统等 胰岛素样生长因子 促进肠道的组织生长和表皮细胞的增殖、酶系统的发育，这种小肽可以通过肠胃消化道直接进入血液循环 表皮生长因子 刺激胃肠道组织生长，促进胃肠道组织分化及发育，提高断奶乳猪的乳糖酶的活性，并且它可直接通过消化道吸收进入血液循环调节其它组织器官的生长发育 胸腺肽 促进淋巴细胞分化成熟 提高动物免疫机能，增强断奶仔猪应激能力，提高血浆中甲状腺激素的浓度，促进生长，提高增重，提高饲料转化率 胰多肽 促进动物采食、唾液的分泌，提高胰高血糖素的浓度，提高血液中生长激素浓度，提高增重以及饲料转化率 脾脏活性肽 可以转移免疫信息，提高机体免疫能力以及动物的生长速度 2 小肽的营养作用2.1 促进蛋白质的合成一般认为小肽促进蛋白质合成的原因是：(1)小肽与游离FAA具有相互独立的吸收机制。二者互不干扰，有助于减轻因于FAA相互竞争共同吸收位点而产生的吸收抑制。因此小肽吸收率更高，合成蛋白质的效率也随之升高；(2)蛋白质合成受多种激素调控，而某些小肽具有激素样作用，可刺激激素产生；(3)蛋白质合成率与动静脉氨基酸差存在相关性，在吸收状态下，其差值越大蛋白质的合成率越高。而小肽的吸收速度快、吸收峰高。因此能快速提高动静脉的氨基酸差值，提高了整体蛋白质合成效率。2.2 提高能量的利用率李焕友等（2004）发现，小肽制剂能显著(P<0.05)提高中猪能量消化率。2.3 促进矿物质元素的吸收利用肉类水解产物中的肽类能使铁离子的可溶性、吸收率提高。小肽还能促进Ca2+、Zn2+、Cu2+等矿物质元素的吸收。3 断奶仔猪对小肽的吸收机制日粮蛋白质在胃肠道消化酶的作用下，最终分解成游离氨基酸和寡肽。这些肽在小肠绒毛膜刷状缘受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用，最终以FAA和小肽的形式完整地被动物吸收利用。FAA在动物体内存在中性、碱性、酸性氨基酸和亚氨基酸4种主动转运系统。与游离氨基酸不同，小肽在仔猪体内可能有以下3种转运机制。3．1具有pH依赖性的H+/Na+交换转运体系，不消耗ATP；3．2依赖H+或Ca2+浓度的主动转运过程，需要消耗ATP，但它完全不同于肠细胞对游离氨基酸的主动转运，是一个独立的过程。这种转运方式在缺氧或存在代谢抑制剂时被抑制；3．3谷胱甘肽(GSH)转运系统。谷胱甘肽的跨膜转运与Na+、K+、Li+、Ca2+ 、Mn2+的浓度梯度有关，而与H+浓度无关。由于谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化功能，因而谷胱甘肽转运系统可能具有特殊的生理意义。转运系统中的肽载体对底物具有广泛的适应性，能够接受几乎所有的二肽和三肽作为底物，但它对小肽分子的结构有较特殊的要求，它对N末端含D型氨基酸的耐受性比C末端为D型的高，而全D型的肽则不能作为底物。小肽载体对疏水性和侧链体积较大的底物，如含支链的氨基酸具有较高的亲和力；而对亲水性、带电荷的肽的亲和力则较低[13]。4 小肽吸收的影响因素[14]4.1 蛋白质品质及含量不同动植物性蛋白质饲料胃蛋白酶水解产物的反相液相色谱分析表明，小肽的释放量由大到小依次为：酪蛋白、鱼粉、蚕蛹、豆粕、豆饼、菜子饼、玉米蛋白粉，即饲料蛋白质小肽的释放量与有效赖氨酸含量呈正相关。必需氨基酸含量高且平衡的优质蛋白质在消化过程中容易水解生成分子量低而数量多的小肽；而必需氨基酸缺乏、不平衡的蛋白质则水解成数量少、分子量大的小肽。4.2 肽链的长度及吸收底物中肽所占的比例随着氨基酸含量的增加，小肽的吸收速率会显著下降。二、三肽蛋白水解吸收快于四至十肽的水解物。对摄入肠道大于三肽以上的小肽，在肠道内胰蛋白酶、肽酶的作用下进一步水解为二、三肽，才能被动物吸收利用，这就降低了这些小肽的吸收速度。小肽进入肠腔后，能诱导肠肽酶的分泌，在肠肽酶的进一步作用下水解释放出游离氨基酸，使得游离氨基酸的浓度提高，从而可能引起游离氨基酸吸收问的竞争抑制，导致氨基酸的吸收速度减慢。有人通过研究不同比例小肽与游离氨基酸对氨基酸吸收的影响，发现小肽比例的增加能够显著地提高氨基酸的吸收速率，而提高游离氨基酸在灌注液中的比例或浓度时，并不能加快大多数氨基酸的吸收。4.3 氨基酸残基构型和肽载体当赖氨酸位于N端与组氨酸构成二肽时，要比它位于C端时吸收迅速，而当它在C端与谷氨酸构成二肽时，其吸收速度更为迅速。当谷氨酸以谷酰胺赖氨酸形式而不以谷酰胺蛋氨酸形式利用时，大鼠对其的吸收速度加倍。由于肽载体的存在，氨基酸吸收竞争而出现的拮抗作用，也受提供的氨基酸形式的影响。小肽载体对疏水性、侧链体积大的底物，如含支链氨基酸、蛋氨酸或苯丙氨酸的肽，具有较高的亲和力，而对亲水性、带电荷的小肽亲和力较小。5 小肽在断奶仔猪上的应用效果很多的试验证明小肽制剂可有效提高猪的生产性能，特别是在早期断奶仔猪上的应用效果显著，早期断奶仔猪由于心理、环境、营养应激等影响，易造成肠道损伤，使胃肠酶水平和吸收能力下降，大肠结肠蛋白质增多，在细菌作用下腐败引起腹泻。日粮中添加小肽物质可以改善断奶仔猪肠道对氨基酸的摄入水平，减少断奶时营养物质摄人不足对肠道组织造成的损伤，增强抵抗力，促进断奶仔猪肠道的发育，从消化吸收的根本上提高饲料利用率，促进生长。我们知道，成年猪胃内pH值为2~3.5，最适宜胃蛋白酶发挥作用，而仔猪早期断奶胃内pH值可上升到6，空肠内容物pH值，哺乳仔猪为5.8~6.0，断奶后9d内pH值最高可上升到8.03。极不利于饲料蛋白的消化，而大肠杆菌、链球菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等有害菌的生存条件大都在pH值为6~7.5，仔猪胃肠道消化环境，不仅为大肠杆菌等病原微生物的大量繁殖提供了适宜条件，而且过高的pH值使胃蛋白酶活性下降，结果将导致仔猪腹泻严重，甚至生长停滞[1]。胡培全、李定国（2005）试验发现，小肽营养素可以降低仔猪的腹泻率，提高日增重和采食量，提高消化器官重，降低胃内食糜的PH值，提高蛋白质降解率。王贤勇（2006）研究发现，添加2‰小肽制品的试验仔猪与对照组相比，试验仔猪的日采食量和日增重分别增加了15.7％(P<0.01)和18.1％(P<0.01)。而随着添加量的增加，试验仔猪的生长性能呈下降趋势故确定小肽制品的最佳添加量为2‰。以添加2‰肽制品的日粮饲喂仔猪，与对照组相比，料重比和腹泻率分别减少了2.1％(P<0.05)和54.8％(P<0.05)；血清总蛋白浓度和球蛋白浓度分别增加了45.8％(P<0.05)和19.4％(P<0.05)，尿素氮浓度减少了39.6％(P<0.05)，白球比降低了33.9％(P<0 05)，谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶分别增加了282％(P<0.05)、26.6％(P<0.05)和39.9％(P<0.01)。乳酸脱氢酶活性降低了22.1%(P<0.05) 以上结果显示。小肽制品能显著提高蛋白质的沉积率，提高断奶仔猪的生长性能，增强其免疫机能。郑云峰，许云英（2006）在断奶仔猪基础日粮中添加2%、3%、4%的饲料肽产品-邦成肽能，以2%添加量组的料肉比和腹泻率最低，血清尿素氮含量较低，球蛋白、IgG含量显著高于其它各处理组(P<0.05)。2％肽能组和4％肽能组的清、球蛋白比显著低于其它组（P王恬等（2003）研究发现，仔猪日粮中添加l％，2％ ，3％小肽营养素;结果表明，添加3％小肽营养素后，仔猪平均日增重比对照组提高33.67％ (P<0.05)，料重比下降8.4％ (P<0.05)与添加2％血浆蛋白粉（SDPP）的效果类似。添加小肽营养素后，仔猪十二指肠、空肠、回肠的绒毛长度增加、隐窝深度减小，这种趋势随着小肽营养素添加量的增加而提高。小肽营养素能刺激仔猪断奶后十二指肠食糜乳糖酶、淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性，以添加3％ 小肽营养素和2％SDPP效果较好。王彬等（2006）试验证明，断奶仔猪基础日粮添加3％的小肽制剂比对照组平均日增重提高了18.2％，(P<0.05);料肉比降低了10.7％ (P<0.05)。6 结语 综上所述，在断奶仔猪生产上应用小肽制剂可以降低仔猪的腹泻率，提高仔猪的免疫功能，促进仔猪的健康，促进胃肠道的发育，从而提高仔猪的生长性能。小肽制剂是仔猪生产中的一种很好的添加剂，可以给养殖户带来很好的经济效益。但市场上的小肽制剂种类繁多，根据前人的研究中可以看出，不同的研究者对小肽制剂的适宜添加量结论不一。不同的添加量对猪生长性能的影响不一，建议选择适宜的产品并按照产品说明书确定适宜的添加量，以免造成不必要的浪费。