单胃动物蛋白质研究进展

单胃动物蛋白质研究进展

1．蛋白质的理化性质：

1．1 分类:

蛋白质的分类通常按照其结构、形态、和物理特性进行分类，不同分类间也往往有交错重叠的情况，一般可分为纤维蛋白、球状蛋白和结合蛋白三大类[1]。

1．1．1纤维蛋白包括胶原蛋白、弹性蛋白和角蛋白。

（1）胶原蛋白

胶原蛋白是软骨和结缔组织的主要蛋白质，一般占哺乳动物体蛋白总量30%左右。胶原蛋白不溶于水，对动物消化酶有抗性，但在水或稀酸、稀碱中煮沸易变成可溶的易消化的白明胶。

胶原蛋白富含除色氨酸、半胱氨酸和胱氨酸外的多种氨基酸，其中甘氨酸占30％，脯氨酸和羟脯氨酸共占约25％，是各种蛋白质中含量最高的，丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高。同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。

胶原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构。分子量为300 ku，胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。其由3条a链多肽组成，每一条胶原链都是左手螺旋构型。3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构，即超螺旋结构闭胶原蛋白独特的三重螺旋结构，使其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。

（2）角蛋白(keratin)

角蛋白是羽毛、毛发、爪、喙、蹄、角以及脑灰质、脊髓和视网膜神经的蛋白质。它们不易溶解和消化，含较多的胱氨酸(14-15%)。粉碎的羽毛和猪毛，在15-20磅蒸气压力下加热处理一小时，其消化率可提高到70-80%，胱氨酸含量则减少5-6%。（3）弹性蛋白(elastin)

弹性蛋白是弹性纤维(elastic fibers)的主要成分。弹性蛋白也富含甘氨酸和脯氨酸，但是与胶原不同的是，弹性蛋白的羟基化程度不高，没有羟赖氨酸的存在。它不能转变成白明胶。

1.1.2 球状蛋白

(1) 清蛋白主要有卵清蛋白、血清清蛋白、豆清蛋白、乳清蛋白等，溶于水，加热凝固。

(2) 球蛋白球蛋白可用5%～10%的NaCl溶液从动、植物组织中提取；不溶或微溶于水，可溶于中性盐的稀溶液中，加热凝固。

(3) 谷蛋白麦谷蛋白、玉米谷蛋白、大米的米精蛋白属此类蛋白。不溶于水或中性溶液，而溶于稀酸或稀碱。

(4) 醇溶蛋白玉米醇溶蛋白、小麦和黑麦的麦醇溶蛋白、大麦的大麦醇溶蛋白属此类蛋白。

(5) 组蛋白属碱性蛋白，溶于水。组蛋白含碱性氨基酸特别多。大多数组蛋白在活细胞中与核酸结合。

(6) 鱼精蛋白鱼精蛋白是低分子蛋白，含碱性氨基酸多，溶于水。

1.1.3 结合蛋白：

结合蛋白是蛋白部分再结合一个非氨基酸的基团（辅基）。

1.2生理特性:

(1) 大分子亲水胶体性质

(2) 两性解离与等电点

(3) 紫外吸收特征与蛋白质定量分析

(4) 蛋白质的变性（denaturation）

1.3 蛋白质的生理作用

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有的重要组成部分都有蛋白质的参与[2]。

一般将蛋白质重要的生理功能归纳为[3]：

(1) 组成人体的重要成分之一；

(2) 人体必需氮元素的唯一来源；

(3) 维持机体组织更新、生长、修复的重要物质；

(4) 遗传信息的传递以及许多重要物质的转运都与蛋白质有关；

(5) 许多具有调节生理功能的物质如催化代谢反应的酶、调节体内代谢过程的激素、具有免疫功能的抗体、承担运输氧的血红蛋白、进行肌肉收缩的肌纤凝蛋白等其本身就是蛋白质；

(6) 为机体提供热能。

2．消化吸收:

2.1 消化吸收

日粮中的蛋白质在动物消化道内经过一系列酶的作用, 最终降解成为游离氨基酸和寡肽其中寡肽在小肠绒毛膜刷状缘受到氨肽酶和氨肽酶的作用, 最终以游离氨基酸和小肽的形式被动物吸收利用。单胃动物的蛋白质消化在胃和小肠上部进行，主要靠酶消化。消化酶有三个来源：胃粘膜、肠粘膜和胰腺。从胃中开始消化，天然蛋白不能被消化酶消化，因其特异有序的立体结构可阻止消化酶的作用，蛋白质变性后可使有顺变无序，增加对酶的敏感性。HCl和加热可使蛋白质变性，HCl处理变性后对胃蛋白酶更敏感。

未消化蛋白质进入大肠，在微生物作用下分解为AA，N及其他含N物质，大部分不能被利用，但草食动物盲肠和结肠可消化50%的日粮蛋白质。

AA的吸收主要在小肠上部完成，为主动吸收，VB6可提高正常AA的转运，有三个转运系统分别转运碱性、酸性和中性AA，三个系统各有不同载体：同一类AA之间有竞争作用，但不影响另一类AA吸收。

各AA吸收速度顺序为[4]：L-AA高于D-AA

Cys>Met>Try>Leu>Phe>Lys≈Ala>Ser>Asp>Glu

2. 2 影响消化吸收的因素

2.2.1 动物因素

包括动物种类和年龄，不同种类的动物各自消化生理特点不同对同一种蛋白质的消化吸收存在差异。另外，随着动物年龄的增加，其消化道功能不断完善，对食入蛋白的消化率也相应提高。

2.2. 2 饲粮因素

饲粮中的纤维水平、蛋白酶抑制剂等均影响蛋白质的消化、吸收。纤维物质对饲粮蛋白质的消化吸收有阻碍作用。一些饲料，尤其是未经处理或热处理不够的大豆及其饼粕籽实，含有多种蛋白酶抑制因子，会降低蛋白酶活性，从而降低蛋白质的消化率，特别是胰蛋白酶抑制剂。另外，如果饲粮中缺乏某些矿物元素（某些酶的激活剂）也会影响蛋白质的消化吸收[5]。

2.2. 3 热损害

对大豆等饲料的热处理如果温度过高或时间过长，则有损蛋白质的营养价值，其原因就是产生Maillard反应。

2.2. 4 饲养管理

饲喂的频率，补饲等管理上的因素也会影响蛋白质的消化吸收。

另外，氨基酸的平衡也是影响氨基酸吸收的一大因素。3．蛋白质的营养价值评定体系:

3.1粗蛋白体系

该体系是1860年德国Weende根据化学分析法为基础进行评定，以日粮中氮的含量乘以6.25得到饲料中CP的含量。并没有结合动物的消化生理特点说明动物对饲料的消化利用情况。该体系不能区分真蛋白和非蛋白氮的营养价值。