蛋白质营养的新阶段:小肽营养

2020-08-26 14:39:41 金波绿泰 新闻部 162

蛋白质是构成动物机体的主要成分,在动物营养中占重要地位。在蛋白质营养研究中,氨基酸代谢一直是研究的重点,动物对蛋白质的需要即是对氨基酸需要的理论一直指导着蛋白质的消化代谢研究与生产实践。但随着蛋白质和氨基酸营养研究的深入,人们已逐渐认识到肽营养的重要性。

现今,蛋白质营养已进入肽营养研究的新阶段。国内外大量研究发现,蛋白质降解产生的某些肽和游离氨基酸一样也可以被完整吸收。动物所能吸收的肽主要是由10个以下氨基酸残基构成的寡肽,尤其是小肽。本文主要就动物对肽的吸收、肽的营养和生理作用、影响肽吸收利用的因素及饲料蛋白源性肽的开发与应用作一综述。

小肽蛋白粉

 一、 肽的吸收

 1. 肽吸收的特点 大量吸收试验表明,小肽的吸收具有速度快、耗能低、载体不易饱和,且各种肽之间运转无竞争性与抑制性等特点。因此动物对肽中氨基酸的吸收比对游离氨基酸的吸收更迅速、更有效。猪、鸡十二指肠灌注试验表明,肽混合物中除蛋氨酸外,出现在肝门静脉的其他氨基酸都比灌注相应游离氨基酸混合物的时间更早,吸收峰更高。

 2 肽的吸收机制 日粮蛋白质在胃肠道消化酶作用下,最终分解为游离氨基酸和寡肽。这些肽在小肠刷状缘受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用,最终以小肽和游离氨基酸的形式被完整的吸收利用。

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 二、小肽的营养与生理作用

1 促进氨基酸吸收,促进蛋白质的合成与沉积 小肽与游离氨基酸具有相互独立的吸收机制,二者互不干扰,这就有助于减轻由于游离氨基酸相互竞争吸收位点而产生的拮抗作用,从而促进氨基酸的吸收,加快蛋白质的合成与沉积。研究发现,日粮蛋白质完全以小肽的形式供给鸡,赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸影响。相关研究,对于公雏鸡灌注寡肽和游离氨基酸后发现,寡肽组血液中游离氨基酸明显高于游离氨基酸组。

2 促进矿物质元素的吸收与利用 在动物体内,多数矿物质元素的吸收均以蛋白质为载体,如钙的吸收需要肠粘膜上的钙转运蛋白,铁的吸收需要铁转运蛋白。且多种矿物元素在体内也是以一种与蛋白质结合的形式存在或发挥作用。酪蛋白磷酸肽(CPP)在中性或碱性条件下可与CaFeZn等离子结合,抑制磷酸盐沉淀的形成,同时防止了相关元素的吸收竞争抑制作用。从而促进钙、铁、锌等矿物元素的吸收。在蛋鸡饲粮中添加小肽制品后,血浆中的铁、锌离子的含量显著高于对照组。

3 提高机体免疫力 小肽可以促进肠道有益菌群的生长与繁殖,提高菌体蛋白的合成,增强机体抗病力。不仅如此,蛋白质水解产生的小肽具有某些免疫活性。有资料表明,经蛋白酶、凝乳酶消化获得的β-酪蛋白C末端序列193209,可诱发动物淋巴细胞大量增殖。在饲料中添加酪蛋白磷酸肽能提高血清中IgGIgA等抗体水平。同时酪蛋白磷酸肽使肠道内抗原性IgA和总IgA得到显著提高。

4 促进动物生产性能的发挥 小肽是蛋白质营养生理作用的一种重要形式。大量研究表明小肽可以提高动物的生产性能。在生长猪添加少量的小肽后可以显著提高猪的日增重,蛋白质利用率、饲料转化率和瘦肉率。用小肽作为乳仔猪的诱食剂可以提高乳仔猪采食量,提高乳仔猪生长速度和显著降低乳仔猪腹泻率。

5 其他作用 蛋白质在消化道内水解产生的某些小肽类具有神经递质作用。如β-酪蛋白的水解产物酪啡肽,其氨基酸排列顺序与内源阿片肽的N-末端顺序相似。这种生物活性肽可被肠道吸收入血而发挥神经肽的作用。肌肽是大量存在于动物肌肉中的一种天然二肽,具有抗氧化活性。

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三、影响小肽释放、吸收和利用的因素 小肽的吸收和转运是一个十分复杂的过程,它受日粮蛋白质水平、小肽性质及加工贮藏条件等因素影响。

1 蛋白质水平蛋白质水平包括蛋白质含量与蛋白质品质。蛋白质水平的高低直接影响动物采食量、饲料消化率和生产性能。当动物饮食中蛋白质含量高时,刷状缘酶活性增加,肽的吸收也随之增加。对于蛋白质含量高而且氨基酸平衡的饲料,其小肽的产生量多且利于吸收。对19种动物性、植物性蛋白进行体外消化试验,在胃蛋白酶、胰蛋白酶作用下,动物性蛋白产生的小肽量最高,豆科蛋白质次之,而谷物蛋白的小肽量最少。

2 小肽性质一般认为,较小的肽比较大的肽、L型比D型、中性比酸、碱性肽更易吸收。机体对肽的转运以二肽和三肽为主,对于大于三肽的寡肽能否完整吸收还存在争议。肽的氨基酸组成也影响其吸收,当谷氨酸以谷氨酰胺赖氨酸形式而不是谷氨酰胺蛋氨酸形式供给时,动物小肠对其吸收速度加倍。

3 加工、贮藏条件加工贮藏条件是影响蛋白质消化过程中肽释放量与游离氨基酸比例的重要因素。蒸煮加工后的肉制品其肽的释放量减少。长期储存的豆粕,有效赖氨酸含量降低,肽的释放量与有效赖氨酸含量高的新鲜豆粕相比也降低。可能是长期贮存导致赖氨酸发生美拉德反应造成的。

4 其他因素动物所处的生理状态也影响小肽的吸收。动物在不同的生理阶段(如动物的年龄阶段、健康状况、生产阶段等)都会影响其对小肽的吸收与利用。

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四、饲料蛋白源活性肽的开发与应用

 根据饲料中蛋白质的变化规律,饲料源活性肽可以分为两种:一种是饲料未经加工天然存在的饲料源活性肽;一种是饲料蛋白质经适当加工后而产生的蛋白源活性肽。 饲料蛋白质经过适当处理,可使大分子蛋白质分解释放出分子量不等的肽。细胞体外培养试验发现,培养基中应用小肽蛋白,可促进动物细胞的生长发育,说明小肽蛋白中有活性肽。有资料表明,小肽蛋白具有促进微生物发酵、促进脂肪代谢、促进矿物质吸收、抗氧化、低过敏原性等特点和优点,可用于开发宠物食品和用于乳仔猪蛋白原料。在早期断奶仔猪日粮中用大豆活性肽代替部分血浆蛋白粉,仔猪日增重与血浆蛋白分组无差异,会使肠绒毛长度提高10.04%

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五、展望 现今,动物蛋白质营养已从粗蛋白质营养阶段经过氨基酸营养阶段发展到肽营养阶段,各种研究结果已揭示动物对蛋白质的吸收与利用过程中肽尤其是小肽起了十分重要的作用。但有关肽的具体吸收机制及其在动物体内的作用等理论还需进行更深入的研究。在肽理论的指导下,应着手开发生产饲料蛋白源活性肽等肽制品,并应用于动物生产实际,以期提高动物生产性能,促进畜牧业发展。肽营养理论的研究与应用对于有效利用蛋白质,节约蛋白质资源、提高动物生产性能将具有重大意义。

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