小肽及其应用word版

小肽的营养原理与应用技术

小肽的营养原理与应用技术

蛋白质营养在动物营养中占有非常重要的地位，尤其在蛋白质饲料原料价格猛涨的时期，如何使动物充分而合理地利用饲料蛋白质已成为动物营养学家们和整个饲料行业所关注的问题，也就是要在满足畜禽营养需要的基础上，尽可能降低饲料中的蛋白质水平，从而在获得高生产性能的同时，降低畜禽排泄物中含氮物质的含量、降低养殖业对环境造成的污染。肽是指氨基酸间彼此以肽键 (酰胺键)相互连接的化合物，含有少量 (2一6个)氨基酸残基的肽称为小肽或寡肽。其中，寡肽通常是指由2一9个氨基酸构成的肽，而小肽则特指由2一3个AA构成的OP(徐风霞，2004)。

在传统的蛋白质代谢模式中，人们认为蛋白质必须水解成游离氨基酸后才能被吸收利用，所以，长期以来，游离氨基酸一直被认为是主要的吸收形式。有关必需氨基酸、理想蛋白质、可利用氨基酸等应用理论，都是在这一观点上建立起来的。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性氨基酸水平的影响，也并不完全遵循营养学经典理论"木桶法则"。另外，喂给动物按理想氨基酸模式配制的纯合饲料或低蛋白质氨基酸平衡饲料时，也不能获得最佳的生产状态。因而，一些学者提出了完整蛋白质或其降解产生的小肽也能被动物直接吸收的观点，小肽营养的研究开始受到重视。

20世纪50一60年代，Agor首先观察到肠道能完整的吸收转运双苷肽。此后，Ne-way 和Smith证实了肽可以完整转运吸收的观点:小肽载体在小肠黏膜上被发现;小肽I型和Ⅱ型载体分别被克隆。从20世纪80年代以来20年的研究表明，蛋白质在动物消化道中消化酶作用下的水解终产物大部分是2个或3个氨基酸残基组成的小肽 (简称SP).它们以完整形式被吸收进人循环系统从而被组织利用。

近年来，国内外学者对小肽的研究主要集中在吸收机制、吸收速率的影响因素、吸收部位、活性肽的作用及机体对小肽的利用等方面 (于辉，2003)。

第一节小肽的生理生化特点

一、小肽的吸收机制：

血液循环中的肽类的来源主要有以下几种方式:消化道吸收、机体合成、体蛋白分解、肠外营养方式 (如皮下注射、肌内注射、静脉注射含二肽的氨基酸溶液)、服用具有肽类结构的药物，其中通过消化道吸收的是血液循环获肽类的最主要方式。

(一)单胃动物体内肽类的吸收机制

Newey等研究发现甘氨酸二肽可以完整地被吸收、从而为肽可以被完整吸收的推断提供了论据、饲料中蛋白质经动物消化道内一系列酶的作用"最终降解为游离氨基酸和寡肽，其中的寡肽在动物小肠绒毛刷状缘受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用，最终以游离氨基酸和寡肽的形式被动物吸收利用。肠细胞对游离氨基酸的主动转运存在中性氨基酸、碱性氨基酸、酸性氨基酸和亚氨基酸四类系统。小肽的吸收机制-与其完全不同，小肽的吸收是逆浓度进行的。其转运系统可能有以下3种形式。①游离氨基酸的吸收是一个主动依靠Na十泵的主动转运过程。而小肽的吸收是一个主要依赖于H十或Ca2＋浓度电导而进行的消耗能量的转运过程。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H十依赖性和非耗能性的Na/H十交换转运系统。在H十浓度存在飞的囊泡膜刷状缘肽的主动加速转运。这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制。大多数小肽的吸收需要一个酸性环境，1分子肽需要2个H十，即这种吸收机制具有pH依赖性的非耗能性Na十/H 十交换运输系统。具有pH依赖性的非耗能性Na十/H＋交换转移系统。小肽是逆浓度梯度转运，主要依赖H十浓度，在转运过程中H十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的Na十/H+互转通道的活动。当小肽以扩散方式摄入细胞引起细胞内pH下降，并活化Na+/H+至转通道而喷放出H+，使细胞内pH值恢复到原来水平。缺少H+梯度时,依靠膜外的底物浓度而进行。当H+的浓度为细胞外高内低时则为逆底物浓度的生电共转运。③谷胱甘肽 (-GSH)转运系统:Vicenzini报道，GSH的跨膜转运与Na+、Li+、Ca2+、Mn2+的浓度梯度有关。而与H+浓度无关。由于谷物膜内具有抗氧化酌作用。因而GSH转运系统可能具有特殊的生理意义 (代建国等，2004)。目前已证实肠黏膜上有甘氨酸-脯氨酸的转运载体。

Danil认为肽载体转运能力可能高于备种氨基酸载体转能力的总和。小肽的吸收具有耗能低、不易饱和的特点，并且小肽与游离氨基酸的吸收机制是相互独立的，肽不影响氨基酸的吸收，氨基酸对小肽的吸收也无影响。这一机制有助于减轻由于游离氨基酸相互竞争共同吸收位点而产生的吸收抑制，可能进而影响动物体内蛋白质代谢、Bamba报道，小肽作为肠腔的吸收底物，不仅增加刷状缘膜的氨基肽酶活性，而且提高二肽酶和氨基酸载体的活性和数目。在动物体内，小肽与游离氨基酸两种吸收机制对氨基酸吸收量的贡献取决于蛋白质在胃中蛋白质消化过程中释放的肽和游离氨基酸的数量与比例。

目前，哺乳动物和鸡的小肽载体基因已被克隆表达，并已证明体内存在两种肽载体，即肽载体Ⅰ型 (PEPTI)和肽载体Ⅱ型 (PEPTⅡ)二者能转运二肽、三肽，并以转运膜上的H+梯度作为驱动力。PEPTⅠ有12个跨膜区，还包括一个很大的亲水环。这一亲水环伸出细胞外点通过严格的Northen杂交发现。PEPTImRNA可在小肠内大量表达，肾脏和肝脏的表达水平较低，而在脑中则只能微弱表达。PEPTⅡ亦广泛表达于小肠、肾、肺、乳腺及中枢神经系统。肽载体对底物具有广泛的适应性,能够接受几乎所有的二肽、三肽作为底物。但肽载体对底物具有严格的立体特异性。它对N末端含D型氨基酸的耐受性此C末端为D型的高、而全D 型的肽不能作为底物，肽载体对疏水性、侧链体积较大酌底物如含支链的氨基酸，蛋氨酸和苯丙氨酸酌肽，具有较高的亲和力(黎观红等，2004)。

有关文献报道认为，经肠道直接吸收并非循环中肽的唯一来源。乐国伟测得饥饿状态下公鸡循环中有肽存在。其他用游离氨基酸混合物作为唯一氮源饲喂的动物血浆中也发现肽的存在。由此推测，动物可能会由氨基酸合成肽，也可能分解组织蛋白质生成肽。前面已经提到，肠道可能具有合成小肽的能力。组织在合成蛋白质的过程中也可能释放肽，如某些大分子的生理活性肽，而血液能否合成肽目前尚不清楚。相比之下，组织蛋白降解生成小肽的可能性则较大。

Noguchi等从肌肉组织中提取出了含有3-甲基组氨酸的肽。由于3-甲基组氨酸不可再合成蛋白质，因此有理由认为肌肉组织降解过程中有肽生成。但各种循环肽来源所占的比重，目前由于缺乏足够的资料而难于确定。

动物对肽的吸收有利于蛋白质的沉积。研究表明，当以小肽形式作为氮源时，整体蛋白质沉积高于相应氨基酸日粮和完整蛋白质日粮。蛋白质沉积的增加意味着蛋白质合成速度相对增加或蛋白质降解率的相对降低。对于肌肉生长而言，蛋白质合成速度相对增加的意义更为重要。乐国伟观察到，灌注酪蛋白水解物的雏鸡组织蛋白合成率显著地高于灌注相应的游离氨基酸混合物。施用挥的研究结果表明，饲喂游离氨基酸日粮的肉鸡整体和胸肌蛋白质生长率显著低于饲喂含有完整蛋白质 (蛋清蛋白)日粮的肉鸡;其中采食完整蛋白质含量最高日粮的肉鸡蛋白质合成率和蛋白质降解率均较游离氨基酸组降低。因此认为，整体和胸肌蛋白质生长率的提高，主要是由于蛋白质降解率的相对降低。此外，还发现血浆寡肽量与整体