近几十年的研究实践表明,不同来源的饲料在氨基酸利用率上存在差异。不仅以IH的蛋白质氨基酸理论为基础配制日粮不能获得最佳生产性能,而且动物对饲料中各种氨基酸的利用程度并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——水桶法则。另外,动物喂以按理想氨基酸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状态。因此,传统的蛋白质代谢模型——蛋白质必须水解成游离氨基酸后才能被吸收利用的观点面临挑战,一些学者提出了动物对完整蛋白质本身或有关肽有特殊吸收利用的观点。
一、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、不易饱和,且各种肽之间运转无竞争性与抑制性等特点。因此哺乳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。有报道称,在猪十二指肠灌注肽的试验中发现,除蛋氨酸外,其他出现在肝门静脉的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。
二、肽的转运系统
小肽的吸收完全不同于肠细胞对游离氨基酸的主动转运。通过对刷状缘膜囊的研究表明:它是一个依H+或Ca2+浓度电导而进行的耗能的独立过程。
比较小肽和游离氨基酸二者吸收的不同特点,可以得到以下的结论:①二者的吸收是完全不同的相互独立的机制;②小肽中氨基酸残基的吸收速度大于相应游离氨基酸的吸收速度;③肽的吸收可以避免氨基酸之间的吸收竞争。小肽的吸收特点可能使底物对动物不同生理状态及日粮变化具有更大的适应性,同时也说明小肽对动物的潜在营养作用很大。
三、肽对动物的营养生理作用
(一)促进机体组织蛋白质的合成
影响机体组织中蛋白质代谢的因素很多,其中最重要的是氨基酸的种类和数量。近年的研究表明,日粮氨基酸供给形式影响动物对蛋白质的代谢。小肽在动物体蛋白质周转代谢中的作用,不仅表现在吸收上的优势,饲料蛋白质肽的释放量与其完整吸收进入循环的程度,可能促进组织的蛋白质的合成,合成率显著高于游离氨基酸混合物日粮和完整蛋白质日粮。可能的解释是,一方面,肠道对小肽氨基酸的迅速和完整吸收有关,另一方面,直接吸收进入血液循环中的某些肽影响着组织蛋白质的合成速度。
(二)提高动物生产性能
饲料中添加小肽制品能提高动物的生产性能,这可能与肽链的结构及氨基酸序列有关。蛋白质在消化酶作用下降解产生某些具有特殊生理活性的小肽,能够直接被动物吸收,参与机体生理活动和代谢调节,从而提高其生产性能。试验证明,在生长猪日粮中添加少量肽后,显著地提高了猪日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。用小肽代替部分海鲈鱼苗日粮中的蛋白质后,鱼苗的生长速度和存活率提高,胰凝乳酶和γ-谷氨酣转肽酶的活性提高,氨肽酶的活性降低,小肠消化功能发育提前。在蛋鸡基础日粮中添加小肽后,生长速度加快,蛋白质利用率和饲料利用率提高。(www.xing528.com)
(三)促进矿物元素的吸收利用
许多研究都证实,小肽可以提高动物对钙、铁、锌等离子的吸收。如在蛋鸡日粮中添加小肽后,血浆中Fe2+、Zn2+的含量显著高于对照组,蛋壳强度提高。在猪日粮中添加小肽后,母猪奶和仔猪血液中有较高的铁含量,而饲喂有机铁则无此效果,这表明小肽对铁的吸收转运具有十分重要的作用。这是因为铁能够以小肽铁的形式到达特定的靶组织,能自由地通过成熟的胎盘,而硫酸亚铁的铁进入血液是经主动转运途径被结合于运铁蛋白而吸收的,由于其分子质量相当大(86 ku)而被胎盘滤出。在鲈鱼苗日粮中添加小肽后能极大地减少骨骼的畸形现象。这可能是由于有些小肽具有与金属结合的特性,从而促进钙、铁和锌的被动转运过程及在体内的贮存。而且研究表明,肉类水解产物中的肽类对提高亚铁离子的吸收率效果更好。
(四)小肽的来源和利用
饲粮蛋白质水解产生的小肽和游离氨基酸的种类、数量和比例与蛋质的品质、氨基酸利用率密切相关,品质好且氨基酸利用率高的蛋白质水解释放出的肽较多。
对大量动物性、植物性蛋白质进行体外消化试验,在胃蛋白酶-胰蛋白酶作用下,动物性蛋白质释出的肽与游离氨基酸的比例高,豆科蛋白次之,而谷物蛋白质的释放量最低。寡肽的释放量由大到小依次为酪蛋白、鱼粉、蚕蛹、豆粕、豆饼、草籽饼、玉米蛋白粉。必需氨基酸含量高且平衡的优质蛋白质在消化过程中容易水解生成分子量小而数量多的寡肽,而必需氨基酸缺乏、不平衡的饲料蛋白质,则产生数量少、分子量大的肽。饲料蛋白质的寡肽释放量与有效赖氨酸呈正相关。这可能是由于碱性赖氨酸、精氨酸等带正电荷,一般位于蛋白质分子的表面,且这些氨基酸残基暴露在外,易受酶的作用而降解。
目前,国内市场的饲料肽制品多为进口产品,常见的是由动物的小肠和肠黏膜加工而成的肽蛋白。其大致的生产工艺是将猪的小肠及肠黏膜经系列蛋白酶水解并用特殊的酵素处理,再以黄豆皮为赋形剂,最后经高温灭菌、干燥等过程处理。这种产品因富含寡肽(85%含有30以内的氨基酸残基),生物利用率高,在缓解幼小动物的断奶应激、降低腹泻和促进生长等方面都具有很好的效果。
(五)肽营养研究的意义与展望
综上所述,通过对寡肽代谢过程和生理活性所做的大量的基础性研究,已经取得了许多有关肽营养的有意义的进展。首先,寡肽的营养作用不同于游离氨基酸这一观点已被越来越多的学者所接受;其次,以肽的形式或肽的混合物来满足动物氨基酸需要,有可能提高动物生产力;再次,已有的试验结果对于目前蛋白质氨基酸吸收位点的研究是有益的。
总之,有关肽的营养是一个很有前景的研究方向,但尚需做很多深入细致的工作。比如,哪些因素参与调节肽的吸收利用,如何利用寡肽的研究成果改善现有的营养体系等。
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