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动物的肽营养
 一、肽在动物体内的吸收和转运

  1.肽营养理论的提出

  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。不仅以旧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——“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。

  2.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。有报道在猪十二指肠灌注肽的试验中发现除蛋氨酸外,其它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。

  3.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(BBMV)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。

  二、肽对动物的营养生理作用

  1.肽在蛋白质代谢中的作用

  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,也可能影响组织的蛋白质代谢。Lootekhniga还发现,饲粮中添加合成小肽能提高肥育猪的产肉率和瘦肉率。乐国伟等(1998)通过灌注和3H-Tyr同位素标记试验,研究了氨基酸不同供给形式——酶解酪蛋白(CSP)与相应氨基酸混合物(FAA)对雏鸡氨基酸的吸收、循环中肽含量、种类及其对雏鸡组织蛋白质合成代谢的影响。结果CSP组雏鸡肠道、肝脏和胸肌组织蛋白质合成率分别显著高于FAA混合物组;说明小肽促进了雏鸡组织蛋白质合成。他们解释,一方面可能与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。此外,很多试验表明,以小肽形式提供部分或全部氮源时,蛋白质沉积效率高于相应的合成氨基酸日粮和完整蛋白质日粮。

  2.肽与可利用氨基酸利用率的关系

  为了校正动物对不同来源饲料蛋白质利用率的差异,目前趋于采用可利用氨基酸指标来衡量日粮蛋白质的平衡性。但随着人们对肽营养认识的日益增多,很多试验的结论显示,蛋白质水解产生的小肽可能提高饲料的氨基酸利用率,从而提高动物生产性能。Mordenti等和Parisini等在猪日粮中添加了少量肽类表明,小肽的添加显著地提高了猪的生产性能及饲料利用率。仔猪对以二肽形式供给的赖氨酸的利用效率大于对游离赖氨酸的利用率。施用晖等在蛋鸡日粮中添加了少量酪蛋白水解物发现,蛋鸡产蛋率、产蛋量和血浆Fe、Zn含量得到了明显地提高。高启平、乐国伟(1999)给肉鸡饲喂按理想氨基酸模式配制的纯合及半纯合饲粮,研究饲粮完整蛋白质比例对肉雏鸡生产性能和养分利用的影响。结果表明,肉雏鸡饲粮中提供一定比例的完整蛋白质,可以改善肉鸡对饲料氮、能量的有效利用,提高生产性能。以上都显示:小肽的种类和数量可能是引起不同来源饲料氨基酸利用率差异的重要因素。

  饲粮蛋白质水解产生的小肽和游离氨基酸的种类、数量和比例与蛋白质的品质、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。据测定,采食酪蛋白鸡的肠段中小肽含量高于采食豆饼鸡的相应肠段的小肽含量。Asche(1989)比较动物采食动物性蛋白、脱脂乳、豆饼和玉米蛋白粉时发现,饲喂氨基酸平衡差的植物蛋白空肠中以游离氨基酸为主。乐国伟和刘选珍(1996)证明,一些饲料蛋白质的小肽释放量与有效赖氨酸和碱性氨基酸含量呈正相关。

  3.瘤胃微生物对肽的利用

  对于反刍动物,肽的吸收显示出是一个重要的生理过程而具有特殊的调控作用,而且可能组成被吸收的氨基酸的主要来源。已知一些细菌,包括乳酸杆菌、大肠杆菌和粪链球菌等具有吸收小肽的能力。瘤胃细菌能够有效利用至少由4个氨基酸组成的肽。Wallace(1990)和Depardon等(1995)报道了在瘤胃的消化过程中产生了肽积累的现象。另外,肽能刺激发酵糖和淀粉的微生物生长。Marthews(1991)用放射性标记肽法发现,肽能在瘤胃和瓣胃的上皮吸收,且是一种被动扩散的过程。Pipienzo(1990)用血管瘤技术测定绵羊氨基酸和肽在不同部位的吸收量,结果在肠系膜内外,两者的吸收分别为36.74g/天和52.01g/天,4.51g/天和306.4g/天。可见,反刍动物对氨基酸和肽的吸收存在肠系膜和非肠系膜系统,而以前者为主要途径。另有研究证明,阉牛后肢组织和乳牛乳腺组织也能有效利用。

  三、肽的商品制剂

  1.医疗食品

  由肽的吸收机制可知,与相同组成的氨基酸相比,肽具吸收快、效率高、被吸收的氨基酸组成平衡等优点,因此肽可广泛的应用于医疗食品中。对有特殊营养需求的疾病或状态进行食物控制,并在医生的监督下配制的经肠消化或摄入的食品,它主要是给那些不能摄入适量常规食物的病人提供完全或增补的营养。在美国,目前就有五百万病人食用这类食物,其市场值超过了一亿。

  肽在医疗食品中的应用主要以经肠膳食形式,通过鼻饲进食的方式提供给具有如下疾病的病人:局限回肠炎、溃疡性结肠炎、短肠综合症、瘘、胰腺炎、严重外伤等。许多研究表明,肽基蛋白水解物吸收速度更快,为那些仍能利用氨基酸和肽运输体系而吸收能力明显受损的病人的膳食设计提供了理论基础,因为肽能最大限度的加速氮的同化。有关肽基膳食的有效性还表现在肠饲病人中,通过血中白蛋白的升高降低了小肽对水与电解质的排泄,达到了预防腹泻的效果。另一种可能的优势是在肠饲时,肽基膳食在胃酸性环境中不会凝固而导致食管的阻断。

  2.运动营养

  蛋白质在运动中的意义一直有争议。1840年就有人提出,肌肉收缩的主要能源源于肌蛋白,但后来对尿素氮的测定,否定了这一结论。直至八十年代,由于新型检测技术及检测方法的改进,证实蛋白质在运动过程中的作用远比想象中的重要得多。因为在运动的同时发生了蛋白合成的抑制,肌蛋白水解的增加使氨基酸氧化及葡萄糖异生作用增加,导致体内蛋白质利用的增加。因此在运动前和运动中肽的添加还可以减轻肌蛋白的降解,维持体内正常的蛋白合成,减轻或延缓由运动引起的其余生理方面的改变,达到抗疲劳的效果。

  3.饲料肽

  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粘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粘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。

  四、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。第四,反刍动物对肽特殊吸收系统的存在,一方面,使瘤胃微生物可能在测定肽组成吸收上起重要作用,另一方面,对我们理解蛋白质在反刍动物蛋白质的消化吸收会有帮助,而且,对现行以小肠蛋白质(包括瘤胃非降解蛋白和微生物蛋白)为基础评价反刍动物饲料蛋白质营养价值体系,可能会是一个冲击。

  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等。
  

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