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小肽的吸收机制及其营养作用的研究进展
发布日期:2013-02-08  来源:全球肽网  浏览次数:1459
本文阐述了国内外对小肽的一些最新的研究进展,包括小肽的吸收机制和吸收特性,影响小肽吸收的因素,以及小肽在动物营养中的作用等方面的内容。

 
摘要: 本文阐述了国内外对小肽的一些最新的研究进展,包括小肽的吸收机制和吸收特性,影响小肽吸收的因素,以及小肽在动物营养中的作用等方面的内容。
关键词:小肽 吸收机制 营养作用
    传统的营养学观点认为,蛋白质经胃肠道消化后变成游离氨基酸和小肽,而小肽也必须变成游离氨基酸才能被动物消化吸收。因此,也就在此基础上建立了“理想蛋白质”、“必需氨基酸”等技术体系。但是人们在实践中发现按理想蛋白质模式配制的纯合日粮或低氨基酸平衡日粮时,并不能获得最佳的生产性能,因此有学者提出了完整蛋白质和其降解产生的小肽也能被动物直接利用的观点。近年来,随着蛋白质和氨基酸营养研究的深入,人们已经逐渐认识到蛋白质在消化道的降解产物大部分是小肽,并且有大量证据不断证明肽类能被完整地吸收进入进入血液系统而被组织利用。Newey等(1960)首先为小肽能被完整地吸收提供了证据;Hara等(1984)在小肠粘膜上发现小肽载体;尔后,小肽Ⅰ型载体和Ⅱ型载体分别被克隆(Fei,1994;Adibi,1996)。
1、小肽的吸收机制、特性及影响吸收的因素
1.1小肽的吸收机制
    小肽的吸收机制与游离氨基酸完全不同。游离氨基酸的吸收是一个主要依靠Na+泵的主动转运过程,而小肽与游离氨基酸的吸收存在着两种相互独立的机制。游离氨基酸有肠细胞主动转运,存在着中性、酸性、碱性和亚氨基酸四类系统,是由载体介导逆浓度梯度转运,通过不同的继发性主动重吸收系统而行进。而小肽的吸收机制与此完全不同,在动物体内可能存在以下3种转运机制:(1)具有PH依赖性的H +/Na+交换转运体系,不消耗ATP。一般认为,此机制的转运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,小肽以易于扩散的方式进入细胞,引起细胞浆的PH值下降,从而活化Na+—H +通道,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,则以底物的生电共转运进行。(2)依赖H +或Ca+离子的的主动转运过程,需消耗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。(3)谷胱甘肽(GSH)转运系统。GSH转运系统可能具有重要的生理意义,因为它能在生物膜内具有抗氧化的作用,但其机制目前尚不清楚。
    李丽立等(2003)报道,目前,哺乳动物的小肽转运载体基因已得到了克隆表达,并已证明体内存在两种小肽转运载体,即载体Ⅰ型和载体Ⅱ型。另外,Fei等(1994)利用从免役小肠蛋白中提取的mRNA反转录获得cDNA,然后将这些cDNA注射到非洲爪蟾的卵母细胞中,这些cDNA在爪蟾的卵母细胞中编码了一种由707个氨基酸残基组成的多肽载体(PepT1),试验证明,PepT1能转运2—5肽,以二肽转运的速度最快。这就进一步证明了小肽确实是蛋白质的一种吸收方式。
1.2 吸收特性
    与游离氨基酸吸收相比,肠道小肽转运系统具有转运速度快、耗能低、不易饱和等特点。大量研究表明,小肽的吸收比由相同的氨基酸组成的混合物吸收快而且多。究其原因,除了氨基酸转运载体易饱和和吸收时耗能高外,游离氨基酸在吸收时还相互竞争转运系统。例如,精氨酸对赖氨酸的吸收抑制,在氨基酸为游离形式时表现明显,当以小肽形式供给赖氨酸时,其吸收速度不受精氨酸的影响。
1.3 影响吸收的因素
1.3.1 饲粮品质的影响
1.3.1.1 饲粮中蛋白质品质的影响
    蛋白质进入消化道后在许多酶的作用下水解成小肽和游离氨基酸。氨基酸平衡的蛋白质易产生较多的小肽,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段。有研究发现,分别以α—乳清蛋白、鸡蛋蛋白、羊肉蛋白分离物、小麦谷蛋白、玉米蛋白作为小鼠饲粮(含蛋白质20%)的蛋白质饲料的研究发现,动物性蛋白质产生较大比例的肽,而植物性蛋白质产生较多的游离氨基酸。饲粮蛋白质的品质高,小肽释放量就多;反之,则少。蛋白质饲料的寡肽释放量顺序由多至少依次为:酪蛋白、鱼粉、蚕蛹、大豆粕、大豆饼、菜籽饼、玉米蛋白粉。
1.3.1.2 饲粮中蛋白质含量的影响
    消化道中小肽的释放量还与日粮中蛋白质的含量有关。当日粮中蛋白质的含量增高时,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,肽的吸收也随之升高或降低。
1.3.1.3 饲粮中蛋白质氨基酸组成的影响
    小肽的释放量与日粮中蛋白质的氨基酸组成有很大的关系。乐国伟等(1996)以几种不同动、植物性蛋白质饲喂动物,胃蛋白酶—胰酶水解产物的肽链链长与蛋白质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。
1.3.2 饲粮原料的加工、贮藏条件
    饲粮原料的加工、储藏条件将很大程度上影响饲粮消化过程中肽的释放。Swavsgood等研究指出,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。
1.2.3 动物自身的影响
    动物所处的生理状态、生理阶段和代谢程度的不同,会影响小肽的吸收。泌乳牛和绵羊在注射牛生长激素后,肌肉和乳房组织对小肽的利用程度加强(Mcdowell,1991),这可能是由于牛生长激素等代谢调节剂加大了机体与代谢变化有关的氨基酸的需要(Boyd等,1991);另外日粮营养水平改变时,也会对小肽的吸收产生影响。
2、小肽的营养作用
2.1 促进氨基酸的吸收,提高蛋白质的合成。
    小肽的吸收系统具有速度快、耗能低、不易饱和等特点,且近年来许多试验证明,肽中的氨基酸残基比相应的游离氨基酸吸收更快。当以小肽作为动物的氨源时,机体蛋白质的沉积率高于相应氨基酸的纯合日粮。已有研究表明,循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成
2.2 提高矿物元素的吸收作用
    小肽对铁的吸收转运具有十分重要的作用。母猪在饲喂小肽铁后,母猪乳和仔猪血液中有较高的含铁量。Mellander等曾明确指出,肽有“走私”金属离子进入粘膜细胞的能力;H.Dewayne Ashmead等人通过一系列的试验证明了矿物质的二肽络合物是矿物质的非离子吸收途
2.3 提高动物的生产性能
    邓岳松(2004)曾在南美白对虾饲料中添加小肽制剂,结果表明可极显著提高南美白对虾的生长速度,且 提高了对虾对饲料的利用率和蛋白质的沉积率。李职等(2004)在乳猪教槽饲料中添加小肽制剂,试验表明,对肉猪的促生长效果较为理想,而且在提高肉猪的日增重、降低料重比和单位增重饲料成本等方面的作用效果均很明显.
2.4 消除与游离氨基酸的吸收竞争
    Rubino等(1971)观察到肽不影响游离氨基酸吸收;不同游离氨基酸对小肽吸收无影响。施用晖(1996)报道在游离氨基酸中,精氨酸和赖氨酸在吸收时存在竞争载体上的结合位点而发生颉抗,在赖氨酸以肽氨基酸的形式供给动物时,它的吸收则不受其它氨基酸的影响。
2.5 提高猪机体的免疫能力
    小肽能加强有益菌群的繁殖,提高菌体蛋白的合成,增强抗病能力。有研究表明,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。Andeson(1995)从猪小肠中分离出一段NK—赖氨酸寡肽,对大肠杆菌有抑制作用。
3、小结
    近一、二十年来,小肽在蛋白质营养方面的重要性已逐步被人们所认识。这将为进一步发展蛋白质营养理论开辟一条新的思路。因此,可以进一步结合实际的饲养试验,在维持畜禽最大生产性能的同时提高蛋白质的转化率,降低饲料的的料肉比,尽可能地节约生产成本,充分利用蛋白质资源,以改善我国蛋白质资源紧缺的问题,为我国畜牧业的快速发展铺平道路。

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