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小肽在动物营养中的作用

作者:来源:时间:2008-06-10 15:02点击:

    郑学斌 安徽省行知中学畜牧兽医教研室 黄山 245200
    传统的蛋白质消化、吸收理论认为:蛋白质在肠道内,由胰蛋白酶和糜蛋白酶作用生成游离氨基酸和寡肽,寡肽在肽酶的作用下完全被水解成游离氨基酸,并以游离氨基酸形式进入血液循环,即动物对蛋白质的需要就是对氨基酸的需要,给动物提供充足的必需氨基酸,动物就能获得满意的生产性能,这一观点一直指导着动物营养的研究和生产实践,给蛋白质营养的研究引入了一个误区。
    早在1921年Boegland就提出了小肽转动的可能性,但人们受其传统蛋白质消化吸收理论的影响,对其完整吸收的方式难易接受,至到60年代以后,许多学者作了大量的试验发现,用纯合日粮或低蛋白平衡氨基酸饲粮饲喂动物并不能达到最佳生产性能(Caldron和Jensen1989;Baker,1997;Colnago,1991;Newey和Smyth1960)并观察到动物肠道能够吸收小肽,循环血液中确有大量肽存在。表明了肽的吸收影响蛋白质的合成与降解,且对动物生产 、免疫产生作用,小肽在蛋白质营养中的作用逐渐被广大营养学者所认识。
    1. 小肽的吸收机制
     50年代,Agar等(1953)观察到,肠道能够完整转运双目肽,其后Naey和Smith(1959,1960)首先提出肽可被完全转运的确切证据。但直到80年代,肽类被完整吸收的观点才被人们重视,肽类的研究也随之展开。
    小肽的吸收机制与氨基酸完全不同,游离氨基酸是主动运输,逆浓度转运,通过不同的钠离子泵或非钠离子泵转运系统而进行(Matten和Payne,1980;Mathews,1991;Wellner和Meigler,1981)。近20年的研究结果表明,不同品质蛋白质在胃肠道水解为不同数量的寡肽与氨基酸,寡肽通过特殊转运系统进入细胞,小肽逆浓度依赖于氢离子浓度(Addison等,1972,1975;Meththews,1987;Ganapathy等,1981,1984;)或钙离子浓度(Vincenzinni等,1989) 的非钠泵转运,小肽吸收具有更快更高的速度和效率(Marraw,1972),比faa具有更多的优越性;小肽可能至少有三种吸收机制。①依赖H+ 离子浓度和Ca+离子浓度的主动转运过程(Matthews,1987;LincenzinI等,1989),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依赖性非耗能性NA+/ H+ 交换 转运系统。Daniel等(1994)研究发现,小肽转运的动力来源于质子的电化学梯度。位于小肠粘膜刷状缘顶端细胞NA+/ H+互运通道的活动引起质子活动,当小肽以易化扩散方式进入细胞,易导致细胞内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值恢复到原来水平。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,则通过产电共转运系统逆底物浓度转运;③谷胱甘肽(GSH)转运系统(Cincenzini等1989)此生理意义目前尚不清楚。
    2.小肽的吸收特点
     小肽吸收比FAA更具有更多的优越性:①小肽吸收速度快;②小肽吸收耗能低;③小肽吸收可避免氨基酸之间的吸收竞争;④载体不易饱和等特点(Ganapathy等,1981,1985;Rerat等1988,1992)。
    乐国伟(1997)报道,分别在鸡的十二指肠灌注CPS(主要由小肽组成的酶解酪蛋白)和相应组成的FAA混合物,10Mim后,CPS组门静脉血液循环中的一些肽量和总肽量显著高于FAA组,表明小肽的吸收不仅比FAA快,而且还有吸收率高,吸收强度大的优势。赵昕红等(1999)、Rerat等(1988)都表明了小肽吸收比FAA快。
    3. 肽的营养作用
    3.1消除FAA的吸收竞争,促进氨基酸的吸收
    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抗,游离精氨酸和赖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。
     因小肽吸收机制本身不易饱和,转运速度快,能缓解肠壁细胞对不同FAA摄入的竞争,故小肽的氨基酸能够迅速吸收。Bamba等(1992)报道,小肽作不肠腔的吸收底物,不仅增加刷状缘膜的氨基酸肽酶活性,而且提高二肽酶和氨基酸载体的活性和载体数目。Kara等()1993也试验表明饲喂酷蛋白日粮,大鼠小肠对寡聚蛋氨酸的吸收速度高天大豆蛋白日粮。
    3.2提高蛋白质的合成
    大量试验证明,循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成.Adibi等(1977)通过向小鼠静脉灌注双甘肽和甘氨基酸-l-亮氨酸发现,这些肽在血浆中消失的很快,但尿组织中都没有发现其存在;同时一现组织中与肽水解有关的酶活性很高,而在血浆中这些酶几乎没有活性,表明这些肽很可能是在组织中分解而不 是在血浆中分解。
    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物小肽时,组织蛋白质合成率显著高于相应FAA混合组。
    3.3提高生产性能
     Parioini等(1989)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,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肽制品后,蛋鸡的产蛋率,日产蛋量和饲料转化率均显著提高,蛋壳强度有提高的倾向。Fante(1992)试验表明,饲喂富含小肽的蛋白质水解物饲粮能使蛋白质营养不良大鼠的体重快速恢复,而饲喂游离氨基酸(FAA)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。
    3.4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、绵羊吞噬、、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粗品,可提高仔猪的血清球蛋白水平,增强仔猪免疫力。Hyown、Jore等从牛乳中分出可抑制肿瘤生长的小肽,可抑制肿瘤的细胞生长。
    另外小肽还可提高矿物质的吸收利用。Mara等(1995)报道小肽能使亚铁离子吸收率提高。
    4. 小肽的研究动向和开发前景
    近些年来,对寡肽的研究工作取得了较大的进展。提出了新的理想蛋白模式应该为;动物在一定比例的完整蛋白质基础上对各种可利用氨基酸的需要量,因为许多试验总结出,优质的蛋白质原料所提供的寡肽较多,而劣质的蛋白质原料水解物中大部分是以游离氨基酸形式存在的。
     目前,动物营养研究所要关心的问题是动物对蛋白质的充分、合理利用。确定动物在最佳氨基酸利用时小肽和游离氨基酸的比例,进而确定不同蛋白质原料的使用量。另外,探讨寡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一条新道路。
    应用生物技术生产生物活性短肽具有良好的前景。随着生物技术的发展,应用转基因技术,表达生产含有不同种类生物活性片段的蛋白质,成为研究蛋白质的生物活性的重要工具,使高效、大量地获得活性肽制品成为可能,利用活性肽的抑菌特性,调节生物的消化、神经、内分泌系统,免疫机能调节中作用,减少抗菌素的使用,改善动物生产的安全性,高蛋白质的营养作用和畜禽生产效益。
    
    
    
    
    主要参考文献
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