过去的观点认为,动物机体对蛋白质的吸收只能以游离氨基酸的形式进行。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的存在差异。动物营养学家们发现,动物对饲料中各种氨基酸的利用程度并不完全受单一限制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。因此,一些学者提出了动物对完整蛋白质本身或对肽蛋白有着特殊需要的观点。
1. 小肽蛋白吸收的特点
与游离氨基酸吸收相比,小肽吸收具有速度快、能耗低、载体不易饱和且可避免与氨基酸之间的竞争。实验发现在猪的十二指肠灌入小肽蛋白和游离氨基酸混合物后,发现除蛋氨酸外,出现在门静脉中的小肽比灌注的游离氨基酸混合物快,而且吸收峰高。小肽蛋白载体的吸收能力可能高于各种氨基酸的总和。在生理条件下,空肠中酪蛋白水解的酪内啡肽使亮氨酸进入壁细胞的动力学常数Km和最大吸收速度Vmax提高。分别在鸡的十二指肠灌注CSP(主要由小肽蛋白组成的酶解酪蛋白)和相应组成的FAA混合物,十分钟后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。
2. 单胃动物小肽蛋白的吸收机制
游离(FAA)的逆浓度梯度转运,依靠不同的Na+离子泵转运系统而进行。而小肽蛋白的吸收机制与其完全不同,小肽的吸收是逆浓度进行的,其转运系统可能有一下3种:
①依赖氢离子和钙离子浓度的主动转运过程,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第二种是具有pH依赖性的非耗能性钠离子/氢离子交换转运系统。在转运过程中H+向细胞内的电化学质子梯度供能,质子运动的驱动力产生于刷状缘顶端细胞NA+/H+互转通道的活动。当小肽以易化扩散方式摄入细胞,引起细胞内pH下降,并活化NA+/H+互转通道而喷放出H+离子,使细胞内pH恢复到原来水平。缺少H+梯度时,依靠膜外的底物浓度而进行,当存在细胞外高内低的H+时,则以逆底物浓度的生电共转运。
③第三种是谷胱甘肽转运系统,由于谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化作用,因而谷胱甘肽转运系统可能具有特殊的生理意义,但目前其机制尚不十分清楚。
3. 小肽蛋白在单胃动物中的研究
3.1 小肽蛋白与消化道消化酶活性
小肽蛋白能刺激仔猪消化道的发育,刺激消化酶的分泌与活性。试验发现在饲料中添加小肽蛋白可显著提高脂肪酶、淀粉酶、和胃蛋白酶活性。据报道,在日粮中添加小肽蛋白能使断奶仔猪十二指肠食糜中淀粉酶、脂肪酶、和胰蛋白酶的活性增强,且消化酶的活性随小肽蛋白添加量的增加而增大,添加3%最好。
3.2 小肽蛋白与动物肠道粘膜形态结构
在日粮中添加小肽蛋白可减少仔猪断奶所致的小肠绒毛萎缩和隐窝加深的程度,促进仔猪肠道组织与功能的发育。在全植物性蛋白型与复合型平衡氨基酸日粮的仔猪肠道黏膜形态结构、结肠黏膜上皮细胞形态结构等于饲喂符合蛋白型日粮的自重发生不同变化。
3.3 小肽蛋白与仔猪腹泻率
断奶应激使仔猪肠道绒毛高度下降,隐窝深度加深,肠绒毛上成熟细胞数量减少,因而造成仔猪消化道吸收面积减少,消化能力下降,大量未完全消化的物质在肠道后段堆积,极易引起发酵,造成腹泻。在饲料中添加适量的“泰添力”小肽蛋白能明显降低仔猪腹泻率。
3.4 小肽蛋白与动物生产性能
小肽蛋白的参与可节省生产耗能,不需分解直接满足需要,且能对消化道产生保护作用,并协调各种养分的利用,更有利最大限度发挥生产性能。畜禽为达到最佳生产性能,单独添加合成氨基酸保持氨基酸的平衡还不够,日粮中还必须添加一定量的小肽蛋白。对断奶仔猪喂小肽蛋白,增重差异显著;饲料转化率得到明显改善。在育肥猪饲料中添加“泰添力”小肽蛋白能提高产肉率和瘦肉率。小肽蛋白还可改善泌乳母猪的生产性能,奶体质量较高并能减少母猪体质量损失,使其泌乳量增加,重配更快、更容易。在蛋鸡基础日粮中添加“泰添力”小肽蛋白后,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。
3.5 小肽蛋白与动物蛋白质合成代谢
向猪十二指肠注入小肽蛋白后,血浆胰岛素的高于灌注游离氨基酸的。而胰岛素的动能之一是参与蛋白质合成时的肽链延长,增加蛋白质的合成。研究表明饲料蛋白质的小肽释放量与有效赖氨酸呈高度相关,在另一试验中,也表明饲料小肽蛋白释放量与碱性氨基酸含量相关的有效蛋白质的含量呈正相关。蛋白质沉积是猪整体蛋白质合成与降解共同作用的结果,氮沉积增加即意味着蛋白质合成率相对增加或降解率相对减少。试验表明几种合成的小肽可以完整地由小肠吸收、转运进入循环。肠道中蛋白质水解物中小肽的吸收及其对循环中肽量的贡献、循环中肽的来源及肽的作用尚不清楚。比较研究肠道完整吸收进入循环的小肽种类以及数量,对于人世小肽在动物机体中的代谢,特别是在蛋白质周转代谢中的作用具有着重要的意义。
小肽蛋白可直接别动物肠道吸收进入血液循环,刺激胰岛素的分泌,将血液中的葡萄糖迅速转移到肝脏,参与肽链的延长,提高蛋白质的合成。
3.6 小肽蛋白与动物脂肪代谢
小肽蛋白能阻止脂肪的吸收,并能促进“脂质代谢”,因此,在保证摄入足够量的小肽基础上,将其他能量组分减至最低,可以达到减肥的目的,而且可以避免其他减肥方法的负面效果。另外,体内小肽蛋白可促进葡萄糖的转运且不增加肠组织的氧消耗。
3.7 小肽蛋白与动物免疫功能
小肽蛋白除具有消化食物和吸收营养的功能外,还对细菌、毒素、食物抗原和潜在的有害生物肽构成了生理的、机械的和免疫的屏障机制。正常小肽对细菌的屏障作用依赖与特殊因子和非特殊因子。很多特殊细胞参与小肠免疫活动,如肠粘膜固有层中弥散分布的巨噬细胞、自然杀伤细胞、浆细胞和上皮内淋巴细胞,小肽能够加强有益菌群的繁殖,提高菌体蛋白的合成、提高抗病力;在饲粮中添加1%~2%的小肽蛋白可明显降低早期断奶仔猪35日龄血液毒素含量,增加肠粘膜中的S-lgA的浓度,防止有害微生物的毒素的易位,减少腹泻,增强机体应激能力。蛋白质水解产生的某些肽具有免疫活性作用。经研究表明酪蛋白的水解产生的小肽可以促进腹膜内巨噬细胞的体外吞噬作用。这些肽被证实为三肽和六肽。二肽都可以激活免疫活性可诱发淋巴细胞大量增生。这些小肽发挥的机制可能是小肽自由的穿过小肠壁并且直接参加外围淋巴细胞的反应。
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