?傳統的蛋白質消化、吸收理論認為:蛋白質在腸道內,由胰蛋白酶和糜蛋白酶作用生成游離氨基酸和寡肽,寡肽酶的作用下完全被水解成游離氨基酸,并以游離氨基酸形式進入血液循環,即動物對蛋白質的需要就是對氨基酸的需要,給動物提供充足的必需氨基酸,動物就能獲得滿意的生產性能,這一觀點一直指導著動物營養的研究和生產實踐,給蛋白質營養的研究引入了一個誤區。早在1921年Boegland就提出了小肽轉動的可能性,但人們受其傳統蛋白質消化吸收理論的影響,對其完整吸收的方式難易接受,至到60年代以后,許多學者作了大量的試驗發現,用純合日糧或蛋白平衡氨基酸飼糧飼喂動物并不能達到最佳生產性能(Caldron和Jensen1989;Baker,1997;Colnago,1991;Newey和Smyth1960)并觀察到動物腸道能夠吸收小肽,循環血液中確有大量肽存在。表明了肽的吸收影響蛋白質的合成與降解,且對動物生產、免疫產生作用,小肽在蛋白質營養中的作用逐漸被廣大營養學者所認識。
1.小肽的吸收機制
? 小肽的吸收機制與氨基酸完全不同,游離氨基酸是主動運輸,逆濃度轉運,通過不同的鈉離子泵或非鈉離子泵轉運系統而進行(Matten和Payne,1980;Mathews,1991;Wellner和Meigler,1981)。近20年的研究結果表明,不同品質蛋白質在胃腸道水解為不同數量的寡肽與氨基酸,寡肽通過特殊轉運系統進入細胞,小肽逆濃度依賴于氫離子濃度(Addison等,1972,1975;Meththews,1987;Ganapathy等,1981,1984;)或鈣離子濃度(Vincenzinni等,1989) 的非鈉泵轉運,小肽吸收具有更快更高的速度和效率(Marraw,1972),比faa具有更多的優越性;小肽可能至少有三種吸收機制。①依賴H+ 離子濃度和Ca+離子濃度的主動轉運過程(Matthews,1987;LincenzinI等,1989),需要消耗ATP這種轉運方式在缺氧或添加代謝抑制劑的情況下被抑制;②具有PH依賴性非耗能性NA+/ H+交換 轉運系統。Daniel等(1994)研究發現,小肽轉運的動力來源于質子的電化學梯度。位于小腸粘膜刷狀緣頂端細胞NA+/ H+互運通道的活動引起質子活動,當小肽以易化擴散方式進入細胞,易導致細胞內PH值下降,從而使NA+/ H+互運通道活化而釋放出H+,使細胞內PH值恢復到原來水平。當缺少H+時,小肽的吸收依靠膜外的底物濃度進行;當細胞外H+濃度高于細胞內時,則通過產電共轉運系統逆底物濃度轉運;③谷胱甘肽(GSH)轉運系統(Cincenzini等1989)此生理意義目前尚不清楚。
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2.小肽的吸收特點
小肽吸收比FAA更具有更多的優越性: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間的吸收競爭;④載體不易飽和等特點(Ganapathy等,1981,1985;Rerat等1988,1992)。
樂國偉(1997)報道,分別在雞的十二指腸灌注CPS(主要由小肽組成的酶解酪蛋白)和相應組成的FAA混合物,10Mim后,CPS組門靜脈血液循環中的一些肽量和總肽量顯著高于FAA組,表明小肽的吸收不僅比FAA快,而且還有吸收率高,吸收強度大的優勢。趙昕紅等(1999)、Rerat等(1988)都表明了小肽吸收比FAA快。
3.肽的營養作用
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3.1消除FAA的吸收競爭,促進氨基酸的吸收
FAA的吸收存在競爭現象,如精氨酸和賴氨酸在吸收時相互競爭載體上的結合位點而發生頡抗,游離精氨酸和賴氨酸有降低門靜脈賴氨酸水平的傾向。施用暉等(1996)在研究不同比例小肽與FAA吸收的影響時發現:當完全以小肽的形式供給動物時,賴氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影響。
因小肽吸收機制本身不易飽和,轉運速度快,能緩解腸壁細胞對不同FAA攝入的競爭,故小肽的氨基酸能夠迅速吸收。Bamba等(1992)報道,小肽作不腸腔的吸收底物,不僅增加刷狀緣膜的氨基酸肽酶活性,而且提高二肽酶和氨基酸載體的活性和載體數目。Kara等(1993)也試驗表明飼喂酷蛋白日糧,大鼠小腸對寡聚蛋氨酸的吸收速度高天大豆蛋白日糧。
3.2提高蛋白質的合成
大量試驗證明,循環中的小肽能直接參與組織蛋白質的合成.Adibi等(1977)通過向小鼠靜脈灌注雙甘肽和甘氨基酸-l-亮氨酸發現,這些肽在血漿中消失的很快,但尿組織中都沒有發現其存在;同時一現組織中與肽水解有關的酶活性很高,而在血漿中這些酶幾乎沒有活性,表明這些肽很可能是在組織中分解而不 是在血漿中分解。
Boza等(1995)報道,當以小肽形式作為氮源時,整體蛋白質沉積高于相應FAA日糧或完整蛋白質日糧;樂國偉(1996)觀察到雛雞在灌注酪蛋白水解物小肽時,組織蛋白質合成率顯著高于相應FAA混合組。
3.3提高生產性能
Parioini等(1989)在生長豬日糧中添加少量的肽后,顯著地提高了豬的日增重,蛋白質利用率和飼料轉化率,其原因可能是與肽鏈的結構功能有關。施用暉(1996)報道,在蛋雞基礎日糧中添加肽制品后,蛋雞的產蛋率,日產蛋量和飼料轉化率均顯著提高,蛋殼強度有提高的傾向。Fante(1992)試驗表明,飼喂富含小肽的蛋白質水解物飼糧能使蛋白質營養不良大鼠的體重快速恢復,而飼喂游離氨基酸(FAA)組恢復較慢。
???? 大量試驗表明,在日糧中添加小肽對動物的生產性能有明顯的促進作用。
3.4對動物體的免疫作用
Samoro等(1988)發現,人乳和牛乳受酪蛋白酶作用后可釋放免疫調節肽,在體外試驗中有明顯促進人、綿羊吞噬、增加淋巴細胞轉移與淋巴因子釋放。高萍等(2000)研究表明,注射一定劑量的豬胰多肽粗品,可提高仔豬的血清球蛋白水平,增強仔豬免疫力。Hyown、Jore等從牛乳中分出可抑制腫瘤生長的小肽,可抑制腫瘤的細胞生長。
???? 另外小肽還可提高礦物質的吸收利用。Mara等(1995)報道小肽能使亞鐵離子吸收率提高。
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4.小肽的研究動向和開發前景
近些年來,對寡肽的研究工作取得了較大的進展。提出了新的理想蛋白模式應該為;動物在一定比例的完整蛋白質基礎上對各種可利用氨基酸的需要量,因為許多試驗總結出,優質的蛋白質原料所提供的寡肽較多,而劣質的蛋白質原料水解物中大部分是以游離氨基酸形式存在的。
目前,動物營養研究所要關心的問題是動物對蛋白質的充分、合理利用。確定動物在最佳氨基酸利用時小肽和游離氨基酸的比例,進而確定不同蛋白質原料的使用量。另外,探討寡肽吸收代謝及其作用形式為進一步發展蛋白質營養理論開辟一條新道路。
應用生物技術生產生物活性短肽具有良好的前景。隨著生物技術的發展,應用轉基因技術,表達生產含有不同種類生物活性片段的蛋白質,成為研究蛋白質的生物活性的重要工具,使高效、大量地獲得活性肽制品成為可能,利用活性肽的抑菌特性,調節生物的消化、神經、內分泌系統,免疫機能調節中作用,減少抗菌素的使用,改善動物生產的安全性,高蛋白質的營養作用和畜禽生產效益。
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